[发明专利]一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置及方法

说明书

本发明涉及一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置及方法，该装置包括用于生产薄壁表面构件的薄壁表面构件生产装置、与所述薄壁表面构件生产装置平行设置的且用于生产支撑构件的支撑构件生产装置以及用于将所述薄壁表面构件和支撑构件相互胶合的合模胶合装置；该装置能够全自动化生产双层贴合的碳纤维复合材料，能够实现对零件的上下两面可选择性吸附并进行上下翻转，灵活性强，保证材料翻转后的平稳性，提高翻转精度，减少翻转和转运所需时间，有效提高碳纤维复合材料生产线的生产效率。

技术领域

本发明涉及一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置及方法，属于机器制造的技术领域。

背景技术

随着科技的进步，各种碳纤维材料不断涌现，光是在汽车上，内饰、整体框架、燃料罐、座椅加热垫、轮毂、碳纤维汽车方向盘、碳纤维汽车行李箱盖等都可以用碳纤维来制作。碳纤维覆盖了很多行业，而且还在不断扩张中。它给我们的生活带来了更有品质的生活，给我们提供了更舒适、更安全的环境。

碳纤维复合材料是一种含碳量非常高的复合纤维，很纤细，一根普通的碳纤维单丝大概只有头发丝的20分之一左右。看它这么细，似乎很柔弱，一拉就断的感觉，其实不然，它的强度比钢材还要高上几倍，然而单纯的碳纤维复合材料具有碳纤维复合材料的特点是抗拉强，抗剪差，因此生产一种具有高强度的碳纤维复合材料是迫切主要的。

此外，在碳纤维复合材料生产在生产的过程中，工件需要从一道工序转运到另一道工序，且转运的过程中下一道工序对工件的不同面进行加工，这样就需要对工件进行翻转，以适应不同面的加工，然而工件的有些表面已经加工过就不适宜吸盘对其进行吸附，以防止对已加工的表面进行破坏。

公布号为CN103803324A的中国专利公开了一种板材翻转装置及其翻转方法，包括支座架、承料台、升降装置、吸盘转座、吸盘架、吸盘、水平移动装置，所述升降装置和水平移动装置分别驱动所述吸盘转座竖直和水平运动，所述吸盘转座连接所述吸盘架，所述吸盘架上连接所述吸盘，所述吸盘在静止时保持在吸盘架顶部。它是利用吸盘和工件吸附后重心位置相对于吸盘转座偏心的特点，来实现对工件的180度翻转。该装置存在以下的一些问题：一、该板材翻转装置的承料台为两平行的支架，使得翻转后放置于其上的材料不够平稳；二、该板材翻转装置依靠偏心和重心的作用，通过升降装置和吸盘转座的配合实现材料的翻转，翻转误差大，效率低，装置间的协调繁琐。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置及方法，双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置能够全自动化生产双层贴合的碳纤维复合材料，能够实现对零件的上下两面可选择性吸附并进行上下翻转，灵活性强，保证材料翻转后的平稳性，提高翻转精度，减少翻转和转运所需时间，有效提高碳纤维复合材料生产线的生产效率；此外，双层贴合的碳纤维复合材料由薄壁表面构件以及支撑构件贴合而成，薄壁表面构件采用碳纤维成型工艺后碳纤维丝形成平行于成型面的分布状态，垂直于成型面的强度相对较差，而支撑构件纤维处于随机分布状态，增加了垂直于成型面的强度，因此两者的胶合实现了更好的整体性能。

本发明的技术方案如下：

一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置，包括薄壁表面构件生产装置、支撑构件生产装置以及用于将所述薄壁表面构件和支撑构件相互胶合的合模胶合装置，所述薄壁表面构件生产装置包括第一自动转运装置以及设置在第一自动转运装置侧边的薄壁表面构件成型装置、第一翻转工作台、第一冷却装置、第一切边装置、第一清洗装置以及对薄壁表面构件下表面进行涂胶的第一涂胶装置，所述支撑构件生产装置包括第二自动转运装置以及设置在第二自动转运装置侧边的支撑构件成型装置、第二翻转工作台、第二冷却装置、第二切边装置、第二清洗装置以及第二涂胶装置，所述第一自动转运装置包括水平移动轨道、设置在水平移动轨道上可水平移动的行走底座和固定在行走底座上的机器人，机器人的机械臂上连接有吸盘支架，吸盘支架安装有真空吸盘，机器人带动吸盘支架上下翻转和竖直方向移动。