的凸臺上，鉚釘筒座4-2通過螺釘與鉚釘供給系統(tǒng)支架4-4連接。
[0043]參照圖6，所述的鉚接系統(tǒng)5包括第三氣缸5-1，第三氣缸5-1與第三氣缸連接板
5-2通過螺釘連接，第三氣缸連接板5-2與第三氣缸支架連接板5-3通過螺釘連接，第三氣缸支架連接板5-3通過螺釘連接在支架7上，第三氣缸5-1活塞桿與鉚接系統(tǒng)連接桿5-4上端通過螺紋連接，鉚接系統(tǒng)連接桿5-4下端與上壓頭5-7通過螺紋連接，第一加熱棒5-5安裝在上壓頭5-7的內(nèi)孔中，第一溫度傳感器5-6安裝在上壓頭5-7的測溫孔中，第一加熱棒5-5、第一溫度傳感器5-6與控制系統(tǒng)8連接，形成一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，
[0044]參照圖7-a和圖7-b，所述的伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)6包括氣動(dòng)夾緊裝置6_1，氣動(dòng)夾緊裝置6-1通過螺釘連接在轉(zhuǎn)盤6-6上，轉(zhuǎn)盤6-6與轉(zhuǎn)軸6-9上端連接，轉(zhuǎn)軸6_9下端與第二聯(lián)軸器6-7連接，第二聯(lián)軸器6-7與第二伺服電機(jī)6-8輸出軸連接，第二伺服電機(jī)6-8與控制系統(tǒng)8連接，第二伺服電機(jī)6-8通過螺栓連接在支架7上，轉(zhuǎn)軸6-9中部與第一軸承6-10，第二軸承6-11的內(nèi)孔連接，第一軸承6-10、第二軸承6-11安裝在支架7上，在第一軸承
6-10、第二軸承6-11與支架7相連接的端部，安裝有端蓋，用來承受轉(zhuǎn)盤6-6垂直方向的力；第二溫度傳感器6-3安裝在下壓頭6-5的測溫孔中，第二加熱棒6-4安裝在下壓頭6-5的中心加熱孔中，各工位上的下壓頭6-5的溫度控制系統(tǒng)通過線束6-12連接到溫度控制器6-2上，溫度控制器6-2通過螺釘連接在轉(zhuǎn)盤6-6的上表面上，下壓頭6-5通過螺紋連接在轉(zhuǎn)盤6-6上。
[0045]參照圖8和圖9，所述的被連接板材9包括上板9-1，上板9_1與下板9_2搭接，鉚釘4-5被安裝在已經(jīng)完成打孔的上板9-1和下板9-2上。
[0046]參照圖10，所述的鉚釘4-5由第一熱塑性樹脂基體4-5-2和連續(xù)纖維增強(qiáng)體4-5-1通過注射成型技術(shù)制備而成，鉚釘4-5的針狀部分的連續(xù)纖維增強(qiáng)體4-5-1的取向?yàn)檠刂槧畹妮S向，鉚釘4-5的端頭部分的連續(xù)纖維增強(qiáng)體4-5-1的取向?yàn)檠刂鴱较颍@樣設(shè)計(jì)的鉚釘4-5在熱壓連接后得到的接頭的拉伸強(qiáng)度更高。
[0047]參照圖11，所述的上板9-1與下板9-2由第二熱塑性樹脂基體9_1_1和編織纖維增強(qiáng)體9-1-2利用層壓成形技術(shù)制備而成。
[0048]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0049]參照圖1，控制系統(tǒng)8控制伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)6間歇轉(zhuǎn)動(dòng)60°，實(shí)現(xiàn)被連接板材9在各個(gè)工位上停留一定時(shí)間，完成整個(gè)流水式的連接過程。
[0050]參照圖2，當(dāng)被連接板材9轉(zhuǎn)到熱風(fēng)加熱系統(tǒng)I的工位時(shí)，控制系統(tǒng)8控制熱風(fēng)加熱系統(tǒng)I對被連接板材9的接頭進(jìn)行加熱，加熱溫度可以通過控制系統(tǒng)8設(shè)定。
[0051]參照圖3和圖12，當(dāng)被連接板材9轉(zhuǎn)到板材打孔系統(tǒng)2的工位時(shí)，第一氣缸2_1在控制系統(tǒng)8的控制下帶動(dòng)沖桿2-4、沖頭2-5向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行打孔，當(dāng)沖頭2-5接觸到上板9-1時(shí)，沖頭2-5在螺旋彈簧2-6的壓力作用下?lián)荛_已經(jīng)軟化的復(fù)合材料板材，在編織纖維之間的間隙處扎出連接孔，并將擠出的樹脂材料9-3存儲在下壓頭6-5的型腔內(nèi)，第一氣缸
2-1帶動(dòng)沖桿2-4、沖頭2-5繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沖頭2-5的鋼針部分接觸到下壓頭6_5型腔面時(shí)，沖頭2-5停止向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)氣缸帶動(dòng)沖桿2-4繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，螺旋彈簧2-6被壓縮，由于第一氣缸2-1的運(yùn)動(dòng)行程是設(shè)計(jì)好的，當(dāng)螺旋彈簧2-6被壓縮一半時(shí)，第一氣缸2-1停止向下運(yùn)動(dòng)，在控制系統(tǒng)8的控制下開始向上回程，直到初始位置，板材的打孔過程結(jié)束。
[0052]參照圖4，當(dāng)被連接板材9從板材打孔系統(tǒng)2完成打孔過程時(shí)，伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)6在控制系統(tǒng)8的控制下開始轉(zhuǎn)動(dòng)，直到被連接板材9轉(zhuǎn)到鉚釘自動(dòng)安裝工位，鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)3在第一伺服電機(jī)3-1的作用下先轉(zhuǎn)動(dòng)180°，然后在第二氣缸3-5的作用下帶動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤3-4向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)氣動(dòng)三爪卡盤3-4松開，到達(dá)第二氣缸3-5的下設(shè)定位置時(shí)，氣動(dòng)三爪卡盤3-4將已經(jīng)準(zhǔn)備好的鉚釘夾緊，然后第二氣缸3-5反向運(yùn)動(dòng)到上設(shè)定位置，接著第一伺服電機(jī)3-1再轉(zhuǎn)動(dòng)180° ;等被連接板材9轉(zhuǎn)動(dòng)到鉚釘自動(dòng)安裝工位時(shí)，在第二氣缸
3-5的作用下帶動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤3-4向下運(yùn)動(dòng)，直到下設(shè)定位置，此時(shí)剛好將鉚釘插入到已經(jīng)打好的孔中，氣動(dòng)三爪卡盤3-4松開鉚釘后，第二氣缸3-5反向運(yùn)動(dòng)到上設(shè)定位置，完成鉚釘自動(dòng)安裝過程。
[0053]參照圖5，當(dāng)鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)3的第一伺服電機(jī)3-1開始轉(zhuǎn)動(dòng)180°來取鉚釘時(shí)，鉚釘供給系統(tǒng)4中的伺服直線電機(jī)4-3在控制系統(tǒng)8的控制下驅(qū)動(dòng)已經(jīng)在鉚釘筒4-1中排列好的鉚釘4-5，伺服直線電機(jī)4-3在控制系統(tǒng)8的控制下，每次向上驅(qū)動(dòng)一個(gè)鉚釘4-5高度的距離，讓鉚釘4-5的一半高度露出鉚釘筒4-1，便于氣動(dòng)三爪卡盤3-4夾緊鉚釘?shù)亩祟^，當(dāng)整筒鉚釘都使用完后，取出鉚釘筒4-1，再安裝上已裝滿鉚釘?shù)你T釘筒4-1便可。
[0054]參照圖6、圖13，當(dāng)被連接板材9轉(zhuǎn)到鉚接工位后，上壓頭5-7在第三氣缸5_1的帶動(dòng)下，向下運(yùn)動(dòng)到下設(shè)定位置，將安裝到被連接板材9上的鉚釘向下壓實(shí)，同時(shí)將打孔過程中存儲在下壓頭6-5型腔中的樹脂材料9-3與鉚釘4-5的針狀部端頭壓實(shí)形成連接下端頭，在上壓頭5-7與下壓頭6-5的壓實(shí)過程中，上壓頭5-7的溫度一直由控制系統(tǒng)8控制保持設(shè)定的溫度，下壓頭6-5的溫度一直由溫度控制器6-2控制保持設(shè)定的溫度，這樣在保持設(shè)定溫度的上壓頭5-7和下壓頭6-5的壓實(shí)過程中將兩復(fù)合材料板材連接到一起。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，包括支架(7)，其特征在于:在支架(7)的中間安裝有伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)(6)，支架(7)的周圍依次安裝有:熱風(fēng)加熱系統(tǒng)(1)、板材打孔系統(tǒng)(2)、鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)(3)、鉚接系統(tǒng)(5)，熱風(fēng)加熱系統(tǒng)(I)、板材打孔系統(tǒng)(2)、鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)(3)、鉚接系統(tǒng)(5)分別與伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)(6)的相應(yīng)工位配合，鉚釘供給系統(tǒng)(4)和鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)(3)配合連接，熱風(fēng)加熱系統(tǒng)(I)、板材打孔系統(tǒng)(2)、鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)(3)、鉚釘供給系統(tǒng)(4)、鉚接系統(tǒng)(5)、伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)(6)分別與控制系統(tǒng)(8)連接；被連接板材(9)分別裝夾在伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)￠)的工位上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，其特征在于:所述的熱風(fēng)加熱系統(tǒng)(I)包括鼓風(fēng)機(jī)(1-1)，鼓風(fēng)機(jī)(1-1)出風(fēng)口通過發(fā)熱絲管(1-2)和熱風(fēng)噴嘴(1-3)連接，熱風(fēng)噴嘴(1-3)與被連接板材(9)的上端面的距離為10-20mm，加熱溫度根據(jù)被連接板材(9)的樹脂基體材料的熔點(diǎn)設(shè)置，比樹脂基體材料熔點(diǎn)低10-20°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，其特征在于:所述的鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)⑶包括第一伺服電機(jī)(3-1)，第一伺服電機(jī)(3-1)輸出軸與轉(zhuǎn)臂(3-3)連接，轉(zhuǎn)臂(3-3)的另一端與第二氣缸(3-5)固定端連接，第二氣缸(3-5)的活塞桿和氣動(dòng)三爪卡盤(3-4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，其特征在于:所述的鉚釘供給系統(tǒng)(4)包括鉚釘筒(4-1)，鉚釘筒(4-1)內(nèi)部順序放置著鉚釘(4-5)，鉚釘筒(4-1)最低端的鉚釘(4-5)與伺服直線電機(jī)(4-3)接觸，伺服直線電機(jī)(4-3)與控制系統(tǒng)⑶連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，其特征在于:所述的鉚接系統(tǒng)(5)包括第三氣缸(5-1)，第三氣缸(5-1)活塞桿與鉚接系統(tǒng)連接桿(5-4)連接，鉚接系統(tǒng)連接桿(5-4)與上壓頭(5-7)連接，第一加熱棒(5-5)安裝在上壓頭(5-7)的內(nèi)孔中，第一溫度傳感器(5-6)安裝在上壓頭(5-7)的測溫孔中，第一加熱棒(5-5)、第一溫度傳感器(5-6)與控制系統(tǒng)(8)連接，形成一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，其特征在于:所述的伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)(6)包括氣動(dòng)夾緊裝置(6-1)，氣動(dòng)夾緊裝置(6-1)連接在轉(zhuǎn)盤(6-6)上，轉(zhuǎn)盤(6-6)與轉(zhuǎn)軸(6-9)上端連接，轉(zhuǎn)軸(6-9)下端與第二伺服電機(jī)(6_8)輸出軸連接，第二伺服電機(jī)(6-8)與控制系統(tǒng)(8)連接。
【專利摘要】一種編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材熱壓連接設(shè)備，包括鉚釘供給系統(tǒng)，鉚釘供給系統(tǒng)和鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)配合連接，熱風(fēng)加熱系統(tǒng)、板材打孔系統(tǒng)、鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)、鉚接系統(tǒng)、伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)安裝在支架上，被連接板材通過連接在伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)上的氣動(dòng)夾緊裝置安裝在伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)上，隨著伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，依次經(jīng)過熱風(fēng)加熱系統(tǒng)對被連接部分的加熱，板材打孔系統(tǒng)對被連接部分的扎孔，鉚釘自動(dòng)安裝系統(tǒng)進(jìn)行鉚釘?shù)陌惭b，鉚接系統(tǒng)進(jìn)行熱壓鉚接形成連接接頭了，本實(shí)用新型減少對編織纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材連接過程中對纖維的損傷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，降低連接成本。
【IPC分類】B29C65-60
【公開號】CN204585834
【申請?zhí)枴緾N201520109704
【發(fā)明人】張琦, 張未君, 李寧, 孫強(qiáng), 段大鵬, 張明
【申請人】西安交通大學(xué), 賓科精密部件(中國)有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月14日