(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010663559.8
(22)申请日 2020.07.10
(71)申请人 中国科学院宁波材料技术与工程研
究所
地址 315201 浙江省宁波市镇海区中官西
路1219号
(72)发明人 冯雄峰 张洪生 祝颖丹 陈明达
涂丽艳 范逸闻
(74)专利代理机构 杭州天勤知识产权代理有限
公司 33224
代理人 刘诚午
(51)Int.Cl.
B29C 70/38(2006.01)
B29C 70/54(2006.01)
B29C 70/34(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种热固性预浸料防撞梁模
压成型生产线装置，包括沿生产线依次设置的热
固性预浸料放卷装置、牵引裁切装置、铺层装置、
预成型装置、机器人执行装置和成型模压装置。
本发明的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线
装置，实现了热固性预浸料的自动放卷、两层离
型膜的自动收卷、自动牵引送料裁切、双机械手
全自动铺放、自动预成型模压以及机器真空吸咐
搬运，且结构简单、易于实现，能够快速、高效、大
批量地生产热固性预浸料防撞梁成型制件，具有
优良的应用前景。权利要求书2页 说明书5页 附图9页CN 111844808 A 2020.10.30
C N 111844808
A
1.一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，包括沿生产线依次设置的热固性预浸料放卷装置、牵引裁切装置、铺层装置、预成型装置、机器人执行装置和成型模压装置；
所述铺层装置包括铺层机座体、第一搬运机械手装置和第二搬运机械手装置，所述铺层机座体上设有防撞梁预成型凹模、导轨和锁紧单元模组，所述第二搬运机械手装置和第一搬运机械手装置沿生产线依次设置在所述导轨上且可沿所述导轨移动，所述第二搬运机械手装置和第一搬运机械手装置用于搬运裁切后的热固性预浸料至所述防撞梁预成型凹模上；
所述预成型装置包括预成型机架体和设于所述预成型机架体上的旋转预成型压机，所述旋转预成型压机的旋转自由端设有预成型气缸和与所述锁紧单元模组相配合、用于将所述预成型装置和铺层装置固定连接的气缸伸缩单元模组，所述预成型气缸底部设有与所述防撞梁预成型凹模相匹配的防撞梁预成型凸模。
2.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述第一搬运机械手装置和第二搬运机械手装置均由伺服电机驱动沿所述导轨移动；
所述第一搬运机械手装置包括第一移动支座，所述第一移动支座上设有第一升降滑台气缸模组和可由所
述第一升降滑台气缸模组驱动而上下运动的第一横梁，所述第一横梁上设有水平伸缩气缸模组和可由所述水平伸缩气缸模组驱动而水平运动、用于夹持热固性预浸料的第一夹持部，所述水平伸缩气缸模组和第一夹持部可沿所述第一横梁移动；
所述第二搬运机械手装置包括第二移动支座，所述第二移动支座上设有第二升降滑台气缸模组和可由所述第二升降滑台气缸模组驱动而上下运动的第二横梁，所述第二横梁上设有可沿所述第二横梁移动、用于夹持热固性预浸料的第二夹持部。
3.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述热固性预浸料放卷装置包括放卷机座和安装在所述放卷机座上的保温机箱体，所述放卷机座上并排布置若干组热固性预浸料放卷机构，所述热固性预浸料放卷机构顶部设有风冷机组；
所述热固性预浸料放卷机构包括相对设置的第一板座和第二板座，所述第一板座和第二板座之间并排设有两根放卷辊，每根放卷辊下方并排设有两根收卷辊。
4.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述牵引裁切装置包括相对设置的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间设有牵引辊，所述牵引辊上方设有移动裁切装置；
所述牵引辊由伺服电机驱动。
5.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述机器人执行装置包括机器人安装底座和设于所述机器人安装底座上的机器人本体，所述机器人本体的操作末端设有机器人预成型凸模装置，通过真空吸附吸取防撞梁预成型件。
6.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述成型模压装置包括成型压机，所述成型压机上设有上下匹配的防撞梁成型凸模和防撞梁成型凹模。
7.根据权利要求1所述的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，其特征在于，所述气缸伸缩单元模组包括固定在所述旋转预成型压机的旋转自由端上的滑块组件和纵向伸
缩气缸，所述纵向伸缩气缸的活动端固定连接有滑架杆，所述滑块组件设在所述滑架杆上，所述滑架杆通过所述纵向伸缩气缸驱动实现上下移动，所述滑架杆底部设有限位孔；
所述锁紧单元模组包括驱动气缸和由所述驱动气缸驱动、可水平移动插入所述限位孔的限位插件。
一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置
技术领域
[0001]本发明涉及热固性复合材料技术领域，具体涉及一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置。
背景技术
[0002]现代汽车设计有安全、舒适、节能和环保4项基本要求。碳纤维复合材料是新能源汽车必不可少的结构材料。汽车工业采用碳纤维复合材料替代金属材料，是提高汽车性能、实现汽车轻量化和节能减排的有效途径，已成为当前汽车设计的最重要发展方向。[0003]碳纤维复合材料制作的汽车结构件、覆盖件、内饰等，可实现减重30％左右。高性能碳纤维制作的复合材料，其拉伸强度和层间剪切强度均较高，界面结构和性能优良，因此在汽车领域特别是新能源汽车上应用潜力巨大。目前，已有车辆采用全碳纤维复合材料制成的车架重量仅为120kg。碳纤维在汽车行业特别是在电动汽车、混合动力车、CNG汽车等新能源汽车领域的应用正在飞速发展。
[0004]预浸料是具有一定结构和力学性能的单层复合材料，可以非常方便地用来进行结构设计和铺层。预浸料的性能很大程度上决定了复合材料的工艺性能和力学性能，因此对复合材料的发展和应用具有十分重要的意义。随着多种高性能纤维和树脂的问世，预浸料的新品种和新工艺不断被开发出来，工艺技术日趋成熟，产品质量和稳定性也日趋完善，商业化产品能够满足不同成型方法的要求。
[0005]为大力促进热固性预浸料在民用、军工、航天领域的应用，适应不同尺寸复合材料和不同形状复合材料产品的需要，研制及推广一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置实现低成本、连续化、自动化制备，具有较大的应用价值和非常重要的现实意义。
发明内容
[0006]针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，可以有效降低生产成本并提高产品质量、工作效力，又能连续自动化生产。[0007]一种热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，包括沿生产线依次设置的热固性预浸料放卷装置、牵引裁切装置、铺层装置、预成型装置、机器人执行装置和成型模压装置；[0008]所述铺层装置包括铺层机座体、第一搬运机械手装置和第二搬运机械手装置，所述铺层机座体上设有防撞梁预成型凹模、导轨和锁紧单元模组，所述第二搬运机械手装置和第一搬运机械手装置沿生产线依次设置在所述导轨上且可沿所述导轨移动，所述第二搬运机械手装置和第一搬运机械手装置用于搬运裁切后的热固性预浸料至所述防撞梁预成型凹模上；
[0009]所述预成型装置包括预成型机架体和设于所述预成型机架体上的旋转预成型压机，所述旋转预成型压机的旋转自由端设有预成型气缸和与所述锁紧单元模组相配合、用于将所述预成型装置和铺层装置固定连接的气缸伸缩单元模组，所述预成型气缸底部设有与所述防撞梁预成型凹模相匹配的防撞梁预成型凸模。
[0010]作为优选，所述第一搬运机械手装置和第二搬运机械手装置均由伺服电机驱动沿所述导轨移动；
[0011]所述第一搬运机械手装置包括第一移动支座，所述第一移动支座上设有第一升降滑台气缸模组和可由所述第一升降滑台气缸模组驱动而上下运动的第一横梁，所述第一横梁上设有水平伸缩气缸模组和
可由所述水平伸缩气缸模组驱动而水平运动、用于夹持热固性预浸料的第一夹持部，所述水平伸缩气缸模组和第一夹持部可沿所述第一横梁移动；[0012]所述第二搬运机械手装置包括第二移动支座，所述第二移动支座上设有第二升降滑台气缸模组和可由所述第二升降滑台气缸模组驱动而上下运动的第二横梁，所述第二横梁上设有可沿所述第二横梁移动、用于夹持热固性预浸料的第二夹持部。
[0013]作为优选，所述热固性预浸料放卷装置包括放卷机座和安装在所述放卷机座上的保温机箱体，所述放卷机座上并排布置若干组热固性预浸料放卷机构，所述热固性预浸料放卷机构顶部设有风冷机组；
[0014]所述热固性预浸料放卷机构包括相对设置的第一板座和第二板座，所述第一板座和第二板座之间并排设有两根放卷辊，每根放卷辊下方并排设有两根收卷辊。
[0015]作为优选，所述牵引裁切装置包括相对设置的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间设有牵引辊，所述牵引辊上方设有移动裁切装置；
[0016]所述牵引辊由伺服电机驱动。
[0017]作为优选，所述机器人执行装置包括机器人安装底座和设于所述机器人安装底座上的机器人本体，所述机器人本体的操作末端设有机器人预成型凸模装置，通过真空吸附吸取防撞梁预成型件。
[0018]作为优选，所述成型模压装置包括成型压机，所述成型压机上设有上下匹配的防撞梁成型凸模和
防撞梁成型凹模。
[0019]作为优选，所述气缸伸缩单元模组包括固定在所述旋转预成型压机的旋转自由端上的滑块组件和纵向伸缩气缸，所述纵向伸缩气缸的活动端固定连接有滑架杆，所述滑块组件设在所述滑架杆上，所述滑架杆通过所述纵向伸缩气缸驱动实现上下移动，所述滑架杆底部设有限位孔；
[0020]所述锁紧单元模组包括驱动气缸和由所述驱动气缸驱动、可水平移动插入所述限位孔的限位插件。
[0021]本发明与现有技术相比，主要优点包括：
[0022]本发明的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置，实现了热固性预浸料的自动放卷、两层离型膜的自动收卷、自动牵引送料裁切、双机械手全自动铺放、自动预成型模压以及机器真空吸咐搬运，且结构简单、易于实现，能够快速、高效、大批量地生产热固性预浸料防撞梁成型制件，具有优良的应用前景。
附图说明
[0023]图1为实施例的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置总体结构示意图；[0024]图2a、2b为实施例的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置中的热固性预浸料放卷装置结构示意图；
[0025]图3为实施例的热固性预浸料防撞梁模压成型生产线装置中的热固性预浸料放卷
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