[发明专利]碳纤维复合材料生产线及生产方法

权利要求书

1.碳纤维复合材料生产线，其特征在于：包括自动转运装置(1)以及设置在自动转运装置(1)侧边的成型碳纤维复合材料零件的碳纤维成型装置(2)、翻转工作台(3)、冷却碳纤维复合材料零件的冷却装置(4)、对碳纤维复合材料零件进行切边的切边装置(5)和清除碳纤维复合材料上杂物的清洗装置(6)；

自动转运装置(1)包括水平移动轨道(11)、设置在水平移动轨道(11)上可水平移动的行走底座(12)和固定在行走底座(12)上的机器人(13)，机器人(13)的机械臂上连接有吸盘支架(135)，吸盘支架(135)安装有真空吸盘(136)，真空吸盘(136)的吸嘴以吸盘支架(135)为对称轴上下对称设置，机器人(13)带动吸盘支架(135)上下翻转和竖直方向移动；自动转运装置(1)的驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，带动机器人(13)在碳纤维成型装置(2)、翻转工作台(3)、冷却装置(4)、切边装置(5)和清洗装置(6)之间转运碳纤维复合材料零件；

自动转运装置(1)的侧边靠近冷却装置(4)设置翻转工作台(3)，翻转工作台(3)面对机器人(13)的侧面上设置有供吸盘支架(135)上下运动的通道(31)，机器人(13)的吸盘支架(135)可通过通道(31)从零件下方吸取零件；切边装置(5)的定位装置(52)固定被切边零件的位置，机器人(13)的侧边设置的切边铣刀(51)由机器人(13)带动水平移动对零件进行切割。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述翻转工作台(3)的形状与碳纤维复合材料零件相贴合，翻转工作台(3)的通道(31)的宽度大于真空吸盘(136)的宽度且通道(31)的深度大于真空吸盘(136)的高度。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述碳纤维成型装置(2)包括薄壁表面构件成型装置(21)和支撑构件成型装置(22)；薄壁表面构件成型装置(21)用于成型薄壁表面构件，薄壁表面构件中的碳纤维平行于表面分布，支撑构件成型装置(22)用于成型支撑构件，支撑构件中的增强纤维呈随机分布。

4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述切边装置(5)还包括负压吸气式除尘装置(53)，负压吸气式除尘装置(53)利用负压去除切边装置(5)产生的含碳纤维的粉尘，定位装置(52)与机器人(13)之间设置有感应相互位置的传感器。

5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述机器人(13)包括依次顺序连接的转盘(131)、第一机械臂(132)、第二机械臂(133)和旋转关节(134)，转盘(131)设置于行走底座(12)上，第一机械臂(132)下端与转盘(131)转动副连接，第一机械臂(132)下端与行走底座(12)转动副连接，第一机械臂(132)上端与第二机械臂(133)一端转动副连接，第二机械臂(133)另一端与旋转关节(134)固定连接，旋转关节(134)的转动部固定，旋转关节(134)的转动部与吸盘支架(135)固定连接。

6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述行走底座(12)包括驱动机构以及检测实时位置的传感器，驱动机构驱动行走底座(12)在水平移动轨道(11)上行走。

7.根据权利要求6所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述驱动机构是伺服电机，传感器是一种与伺服电机相连接的编码器。

8.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料生产线，其特征在于：所述水平移动轨道(11)设置有编码器的校正装置，校正装置是为作为编码器的零位的机械挡块(111)。

9.采用权利要求4所述的碳纤维复合材料生产线生产碳纤维复合材料的方法，包含如下步骤：

第一步：碳纤维复合材料在碳纤维成型装置(2)内成型；

第二步：自动转运装置(1)的驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，同时机器人(13)带动吸盘支架(135)在竖直方向移动，从而使真空吸盘(136)伸入成型装置内，吸附并取出已经成型的零件；

第三步：驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，带动机器人(13)将零件转运至翻转工作台(3)并将零件放置在翻转工作台(3)的通道(31)的上方，机器人(13)带动吸盘支架(135)伸入通道(31)内；真空吸盘(136)对零件的下表面进行吸附后上移至翻转工作台(3)的上方后进行翻转；

第四步：驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，带动机器人(13)将翻转后的零件送往冷却装置(4)进行冷却；

第五步：机器人(13)的真空吸盘(136)从冷却装置(4)取出成型零件，驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，带动机器人(13)将冷却后的零件送往切边装置(5)，定位装置(52)固定冷却后的零件并由机器人(13)带动切边铣刀(51)对零件进行切边，切边产生的粉尘同时由负压吸气式除尘装置(53)进行除尘；

第六步：行走机器人(13)的真空吸盘(136)从切边装置(5)取出切边后的零件，驱动机构驱动行走底座(12)沿着水平移动轨道(11)移动，带动机器人(13)将切边后的零件送往清洗装置(6)清洗进行清洗；

第七步：行走机器人(13)从清洗装置(6)取出清洗后的零件，堆放至成品区域。