一种高效编制成型碳纤维管的装置及其成型方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高效编制成型碳纤维管的装置，它包括上安装板和下安装板，上安装板上设置有Z向丝杆螺母副和放卷转辊，放卷转辊上缠绕有碳纤维束，Z向丝杆螺母副的螺母Z上设置有X向丝杆螺母副，X向丝杆螺母副的螺母X上固设有连接板，连接板上固设有位于上安装板下方的升降板，升降板上且从左往右顺次设置有进气管、喷胶管和导线管，引风机的另一端与空气加热器连接，喷胶管的顶端口处连接有管道II，管道II的另一端连接有物料泵。本发明专利技术的有益效果是：结构紧凑、提高碳纤维管生产效率、减轻工人劳动强度、实现模芯与成品碳纤维管快速分离、自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效编制成型碳纤维管的装置及其成型方法
本专利技术涉及碳纤维管成型的
，特别是一种高效编制成型碳纤维管的装置及其成型方法。
技术介绍
随着科技的不断发展，各个工业领域对安全要求也日益提高，由于日常生活中均大量使用管状零部件，因此提高管体的安全标准属必要之举，针对管状体零部件的安全问题，在选用管体材料时尤其重要，目前的管体零件一般都采用金属制作而成，如常用的钢管、铁管、铝管等等，金属管在受力情况下变形后不能复原，而碳纤维管在受力过程中弯曲变形时只要不达到它的极限断裂值，它都能恢复原形，并且在实际使用时，由于金属容易因长期置于潮湿及污积物等恶劣环境中，导致发生锈蚀降低寿命，为了解决上述诸多不足。现有生产碳纤维管的工艺步骤为先将碳纤维束编制于模芯上，再将编制于模芯上的半成品碳纤维管连同模芯一起浸入到盛装有树脂的槽体内，树脂渗透到半成品碳纤维管中的各层碳纤维层上，浸泡一段时间后，将浸润有树脂的半成品碳纤维管送入到烘箱中进行烘烤，以使树脂固化，从而将各层碳纤维层固化于一体，烘干一段时间，即可在模芯上成型出成品碳纤维管，最后将成品碳纤维管从模芯上脱下，即可制得所需的碳纤维管。然而，这种成型工艺虽然能够成型出成品碳纤维管，但是仍然存在以下缺陷：1、在将半成品碳纤维管连同模芯一起浸入到盛装有树脂的槽体内时，由于碳纤维层的层数相当多，导致需要浸泡很长时间树脂才能渗透到各层碳纤维层上，进而降低了碳纤维管的生产效率。2、在将浸润有树脂的半成品碳纤维管送入到烘箱中时，烘箱中的热量需要很长时间才能传递给处于内层的各个碳纤维层上，从而进一步的降低了碳纤维管的生产效率。3、成品碳纤维管牢固的附着于模芯的柱面上，工人需要消耗很大的力气才能将成品碳纤维管从模芯上拆下来，不仅增加了工人的劳动强度，而且降低了碳纤维管的生产效率。4、现有碳纤维管生产装置需要将模芯从电机的输出轴上拆下来，以便于浸入到树脂槽内，不仅增加了工人的劳动强度，而且增加了生产周期，降低了碳纤维管的生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、提高碳纤维管生产效率、减轻工人劳动强度、实现模芯与成品碳纤维管快速分离、自动化程度高的高效编制成型碳纤维管的装置及其成型方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种高效编制成型碳纤维管的装置，它包括上安装板和下安装板，所述上安装板上设置有Z向丝杆螺母副和放卷转辊，放卷转辊上缠绕有碳纤维束，Z向丝杆螺母副的螺母Z上设置有X向丝杆螺母副，X向丝杆螺母副的螺母X上固设有连接板，连接板上固设有位于上安装板下方的升降板，升降板上且从左往右顺次设置有进气管、喷胶管和导线管，所述进气管的顶端口处连接有管道I，管道I的另端连接有引风机连接，引风机的另一端与空气加热器连接，所述喷胶管的顶端口处连接有管道II，管道II的另一端连接有物料泵，物料泵的另一端与树脂盛装槽连通；所述下安装板上且从左往右顺次设置有液压油缸、轴承座和高压泵，轴承座内旋转安装有空心轴，空心轴的左端部固设有模芯，模芯的左右端部均封闭，模芯内设置有空腔，模芯的柱面上开设有多个连通空腔的径向孔，高压泵的进口端与脱模剂盛装槽连通，高压泵的出口端处连接有旋转接头，旋转接头的另一端连接有进液管，进液管顺次贯穿空心轴、模芯的右封闭端且伸入于模芯的空腔内，进液管与模芯的右封闭端焊接，模芯的左端部封闭，模芯的柱面上设置有多个与径向孔相对应的支管，液压油缸活塞杆的作用端上固设有推板，推板上开设有中心孔，推板经中心孔套设于模芯的右端部上。所述上安装板和下安装板之间设置有限位机构，所述限位机构包括上气缸、下气缸和限位板，上气缸和下气缸分别固设于上安装板和下安装板上，上气缸和下气缸的活塞杆上均固设有限位板，两个限位板上均开设有相对应的半圆形槽，两个半圆形槽分别靠在模芯的上下表面上，且设置于模芯的左端部。所述Z向丝杆螺母副包括电机Z、机架Z、丝杆Z和螺母Z，所述机架Z固设于上安装板上，丝杆Z垂向设置，丝杆Z上螺纹连接有螺母Z，电机Z固设于机架Z的顶表面上，电机Z的输出轴与丝杆Z的一端经联轴器连接，机架Z上还固设有光杆Z，光杆Z贯穿螺母Z设置。所述X向丝杆螺母副包括电机X、机架X、丝杆X和螺母X，所述机架X固设于螺母Z上，丝杆X水平设置，丝杆X上螺纹连接有螺母X，电机X固设于机架X的右侧壁上，电机X的输出轴与丝杆X的一端经联轴器连接，机架X上还固设有光杆X，光杆X贯穿螺母X设置。所述上安装板上开设有通槽，所述连接板贯穿通槽设置。所述放卷转辊的机架固设于机架Z的顶表面上。所述物料泵和树脂盛装槽均设置于上安装板的顶表面上。所述动力单元包括伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出轴与减速器的输入轴经联轴器连接，减速器的输出轴上安装有主动齿轮，所述空心轴上安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合。所述它还包括控制器，所述控制器与物料泵、伺服电机、电机Z、电机X、高压泵经信号线电连接。所述的装置高效编制成型碳纤维管的方法，它包括以下步骤：S1、将放卷转辊上的碳纤维束的首端顺次穿过通槽、导线管且固定于模芯上，且确保固定点处于限位板的右侧；S2、打开电机Z，电机X带动丝杆X转动，螺母X沿着丝杆X长度方向运动，螺母X带动导线管水平方向运动，当观察到导线管运动到碳纤维束与模芯固定点的正上方时，关闭电机X；随后打开电机Z，电机Z带动丝杆Z转动，螺母Z沿着丝杆Z长度方向运动，螺母Z带动导线管垂向方向运动，当贯穿到导线管的下端口接近模芯时，关闭电机Z；S3、打开物料泵、引风机、伺服电机和电机X，引风机将外界的空气抽入于空气加热器内，被加热的气流经引风机、管道I进入进气管，热气流喷射到模芯的顶表面上，物料泵将树脂盛装槽内的树脂抽出，抽出的树脂经管道II进入到喷胶管内，树脂喷射到模芯的顶表面上，电机X带动导线管向右运动，同时伺服电机的转矩经减速器减速后带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动空心轴转动，空心轴带动模芯转动，模芯带动进液管同步转动，此时模芯将放卷转辊上碳纤维束放卷出来，放卷出来的碳纤维束沿着模芯的长度方向收卷于模芯表面上，在伺服电机和电机X的配合下，当导线管向右运动到接近推板时，控制电机X反转，即可在模芯上编制出第一层碳纤维层；在编制第一层碳纤维层的同时，树脂先喷在第一层碳纤维层的表面上，而后热气作用在第一层碳纤维层的表面以将树脂加热固化，因此使第一层碳纤维层中每根碳纤维束固化于一体；S4、在步骤S3中控制电机X反转的同时控制电机Z转动，电机Z带动螺母Z向上运动一段距离随后关闭电机Z，当导线管运动到接近限位板时，控制电机X反转并控制电机Z启动，即可在第一层碳纤维层的基础上编制出第二层碳纤维层，在编制出第二层碳纤维层的同时，树脂先喷在第二层碳纤层的外表面上，而后热气流作用在第二层碳纤层的外表面上；随着编制层数的不断增多，即可在模芯上成型出成品碳纤维管；S5、控制电机X和电机Z复位，并控制伺服电机关闭；随后打开高压泵，高压泵将脱模剂盛装槽内的脱模剂抽出，抽出的脱模剂顺次经进液管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：它包括上安装板（1）和下安装板（2），所述上安装板（1）上设置有Z向丝杆螺母副（3）和放卷转辊（4），放卷转辊（4）上缠绕有碳纤维束，Z向丝杆螺母副（3）的螺母Z（36）上设置有X向丝杆螺母副（5），X向丝杆螺母副（5）的螺母X（40）上固设有连接板（6），连接板（6）上固设有位于上安装板（1）下方的升降板（7），升降板（7）上且从左往右顺次设置有进气管（8）、喷胶管（9）和导线管（10），所述进气管（8）的顶端口处连接有管道I（11），管道I（11）的另端连接有引风机（12）连接，引风机（12）的另一端与空气加热器（13）连接，所述喷胶管（9）的顶端口处连接有管道II（14），管道II（14）的另一端连接有物料泵（15），物料泵（15）的另一端与树脂盛装槽（16）连通；所述下安装板（2）上且从左往右顺次设置有液压油缸（17）、轴承座（18）和高压泵（19），轴承座（18）内旋转安装有空心轴（20），空心轴（20）的左端部固设有模芯（21），模芯（21）的左右端部均封闭，模芯（21）内设置有空腔，模芯（21）的柱面上开设有多个连通空腔的径向孔（22），高压泵（19）的进口端与脱模剂盛装槽（23）连通，高压泵（19）的出口端处连接有旋转接头（24），旋转接头（24）的另一端连接有进液管（25），进液管（25）顺次贯穿空心轴（20）、模芯（21）的右封闭端且伸入于模芯（21）的空腔内，进液管（25）与模芯（21）的右封闭端焊接，模芯（21）的左端部封闭，模芯（21）的柱面上设置有多个与径向孔（22）相对应的支管（26），液压油缸（17）活塞杆的作用端上固设有推板（27），推板（27）上开设有中心孔（28），推板（27）经中心孔（28）套设于模芯（21）的右端部上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：它包括上安装板（1）和下安装板（2），所述上安装板（1）上设置有Z向丝杆螺母副（3）和放卷转辊（4），放卷转辊（4）上缠绕有碳纤维束，Z向丝杆螺母副（3）的螺母Z（36）上设置有X向丝杆螺母副（5），X向丝杆螺母副（5）的螺母X（40）上固设有连接板（6），连接板（6）上固设有位于上安装板（1）下方的升降板（7），升降板（7）上且从左往右顺次设置有进气管（8）、喷胶管（9）和导线管（10），所述进气管（8）的顶端口处连接有管道I（11），管道I（11）的另端连接有引风机（12）连接，引风机（12）的另一端与空气加热器（13）连接，所述喷胶管（9）的顶端口处连接有管道II（14），管道II（14）的另一端连接有物料泵（15），物料泵（15）的另一端与树脂盛装槽（16）连通；所述下安装板（2）上且从左往右顺次设置有液压油缸（17）、轴承座（18）和高压泵（19），轴承座（18）内旋转安装有空心轴（20），空心轴（20）的左端部固设有模芯（21），模芯（21）的左右端部均封闭，模芯（21）内设置有空腔，模芯（21）的柱面上开设有多个连通空腔的径向孔（22），高压泵（19）的进口端与脱模剂盛装槽（23）连通，高压泵（19）的出口端处连接有旋转接头（24），旋转接头（24）的另一端连接有进液管（25），进液管（25）顺次贯穿空心轴（20）、模芯（21）的右封闭端且伸入于模芯（21）的空腔内，进液管（25）与模芯（21）的右封闭端焊接，模芯（21）的左端部封闭，模芯（21）的柱面上设置有多个与径向孔（22）相对应的支管（26），液压油缸（17）活塞杆的作用端上固设有推板（27），推板（27）上开设有中心孔（28），推板（27）经中心孔（28）套设于模芯（21）的右端部上。


2.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述上安装板（1）和下安装板（2）之间设置有限位机构，所述限位机构包括上气缸（29）、下气缸（30）和限位板（31），上气缸（29）和下气缸（30）分别固设于上安装板（1）和下安装板（2）上，上气缸（29）和下气缸（30）的活塞杆上均固设有限位板（31），两个限位板（31）上均开设有相对应的半圆形槽（32），两个半圆形槽（32）分别靠在模芯（21）的上下表面上，且设置于模芯（21）的左端部。


3.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述Z向丝杆螺母副（3）包括电机Z（33）、机架Z（34）、丝杆Z（35）和螺母Z（36），所述机架Z（34）固设于上安装板（1）上，丝杆Z（35）垂向设置，丝杆Z（35）上螺纹连接有螺母Z（36），电机Z（33）固设于机架Z（34）的顶表面上，电机Z（33）的输出轴与丝杆Z（35）的一端经联轴器连接，机架Z（34）上还固设有光杆Z，光杆Z贯穿螺母Z（36）设置。


4.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述X向丝杆螺母副（5）包括电机X（37）、机架X（38）、丝杆X（39）和螺母X（40），所述机架X（38）固设于螺母Z（36）上，丝杆X（39）水平设置，丝杆X（39）上螺纹连接有螺母X（40），电机X（37）固设于机架X（38）的右侧壁上，电机X（37）的输出轴与丝杆X（39）的一端经联轴器连接，机架X（38）上还固设有光杆X，光杆X贯穿螺母X（40）设置。


5.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述上安装板（1）上开设有通槽（41），所述连接板（6）贯穿通槽（41）设置。


6.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述放卷转辊（4）的机架固设于机架Z（34）的顶表面上。


7.根据权利要求1所述的一种高效编制成型碳纤维管的装置，其特征在于：所述物料泵（15）和树脂盛装槽（16）均设置于上安装板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：左承龙，谢勇，
申请(专利权)人：湖南光启新能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43