一種碳纖維管的自動化加工設備及其加工方法與流程

2023-06-24 14:31:29 2

本發明涉及一種碳纖維管生產領域，特指一種自動化程度高且結合打磨和印刷於一體的碳纖維管的自動化加工設備及其加工方法。

背景技術：

隨著社會的不斷進步，科技的不斷發展，對工業自動化要求也逐步提高，新材料逐步淘汰傳統金屬成為了社會的主流態勢，碳纖維作為新材料應用的代表之一，碳纖維管由於具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等多種優點，其強度高，壽命長、耐腐蝕，質量輕、密度低，因而被廣泛地應用於航空、交通等各種工業或生活領域，碳纖維管在加工過程中一般分為編織和對編織完成後的管體進行再加工的兩部分，其後續加工包括對外表面進行打磨、印刷及上漆等多種加工工序，現有的加工設備中，其對碳纖維管進行打磨、印刷或上漆等都需要將管體分別依次置於獨立的相應裝置中進行加工，其工序繁多且加工過程中需要多次轉移碳纖維管，不適用於大批量生產，極大地拖延生產進度，延長生產周期，且提高了整體的生產成本，不適合自動化的工業生產需求，不便於日常維護，實用性差。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明旨在提供一種自動化程度高且結合打磨和印刷於一體的碳纖維管的自動化加工設備及其加工方法。

實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種碳纖維管的自動化加工設備，包括加工中心位於同一軸線上且依次設置形成自動化流水線的打磨裝置、水洗裝置、第一烘乾裝置、印刷裝置、塗膠裝置及第二烘乾裝置；

所述打磨裝置，包括分別設置於機架兩側的送料機構和設置於所述送料機構之間的定位打磨機構，所述定位打磨機構由同軸且間距設置的若干個打磨組件所組成，所述打磨組件中均設置有定位板，所述定位板的兩側分別設置有調節組和打磨組，所述打磨組設置有若干個安裝於所述定位板上的滾軸，所述滾軸上纏繞有可滑動的研磨帶，並使所述研磨帶上形成用於容納待磨產品的容置腔；

所述印刷裝置包括安裝於機架上的託料機構和滾動印刷機構，所述機架設置有安裝板，所述託料機構安裝於所述安裝板上，所述滾動印刷機構位於所述託料機構上方並通過安裝架固定安裝于于所述機架上，所述安裝架內設置有滾輪，所述滾輪兩側分別設置有調節滾軸和發熱管，所述安裝架設置有若干條平行設置的拉料杆，所述滾輪、所述調節滾軸及所述拉料杆外部依次包覆有印刷料帶。

其中，所述送料機構包括安裝於機架上的滑軌和分別對稱地設置於所述滑軌中的拉料組件，所述拉料組件設置有至少兩個呈一定間距且相互對稱設置的拉料輪，每一個所述拉料輪均設置有獨立的調節組件，所述調節組件包括用於固定拉料輪的固定架、設置於所述固定架上的壓板和調節彈簧，所述固定架通過滑塊安裝於所述滑軌上，並通過所述調節彈簧可沿著所述滑軌進行滑動調節。

其中，所述定位板整體呈y字型，其頂端一體成型地設置有相互對稱的安裝臂，位於所述安裝臂之間的所述定位板中部設置有滑槽，所述打磨組包括分別固定設置於所述安裝臂上的第一滾軸和可滑動地設置於所述滑槽上的第二滾軸，所述調節組包括安裝於所述定位板上的滑軌和安裝於所述滑軌上的若干個滑塊，所述滑塊上分別設置有第一滑動組件和第二滑動組件。

其中，所述第一滑動組件包括固定板、調節板和復位彈簧，所述固定板固定安裝於所述定位板上，所述調節板安裝於可滑動地安裝於所述滑塊上，所述復位彈簧安裝於所述固定板與所述調節板之間，所述調節板通過定位杆與所述第二滾軸相連接，使所述第二滾軸能隨著所述調節板於所述滑槽上進行位置調節。

其中，所述第二滑動組件包括推板和安裝於所述推板上的滑杆，所述推板安裝於所述滑塊上，所述推板設置有定位鎖。

其中，所述水洗裝置包括箱體和設置在箱體內的若干個噴頭，所述噴頭均勻地分布於所述箱體內的各個邊緣，使產品能夠完全置於所述噴頭之間實現整體的全方位噴塗。

其中，所述第一烘乾裝置和所述第二烘乾裝置均包括固定安裝於機架的兩側的罩體，所述罩體內均設置有烘乾機構，所述烘乾機構包括安裝於所述罩體內的發熱管和插設於所述罩體上的氣管。

其中，所述塗膠裝置設置有料盤，所述料盤兩側分別設置有位於同一軸線上的拉料口，所述拉料口內設置有防溢料的密封圈。

一種碳纖維管的加工方法，其特徵在於：包括以下步驟：

（1）打磨，將編織加工完成後的碳纖維管置於打磨裝置上，在送料機構的送料過程中，由打磨裝置的四向打磨機構對碳纖維管進行全面的打磨；

（2）水洗，在上述表面經過打磨後的碳纖維管的表面進行水洗，去除其表面的打磨粉末；

（3）一次烘乾，將上述清洗後的碳纖維管進行烘乾，以便其以乾燥的狀態進入下一步的工序；

（4）印刷，通過在滾輪中纏繞連續的且帶有需印刷的圖案的料帶，由滾輪轉動過程中將料帶上的圖案印刷在碳纖維管的表面上；

（5）上膠漆，將印刷完圖案的碳纖維管送進上漆裝置內，在管體行進過程中，穿過料盤中的膠漆完成塗膠；

（6）二次烘乾，將塗上膠漆後的碳纖維管進行再次烘乾，形成最終產品，完成整個加工工藝。

其中，還包括切割步驟，在完成整個加工工藝後，根據實際生產需要將管體進行分段裁切。

本發明的有益效果體現為：本發明旨在提供一種碳纖維管的自動化加工設備及其加工方法，結合打磨裝置、印刷裝置及上膠漆裝置於一體，將傳統碳纖維管的打磨、印刷和上漆等獨立加工工序進行整合，使其達到自動化流水線生產，極大地提高了整體生產進度，縮短生產周期，減少生產成本，整體結構簡單，便於日常維護與維修，自動化程度高，實用性強。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖。

圖2為本發明打磨裝置的結構示意圖。

圖3為本發明水洗裝置的結構示意圖。

圖4為本發明烘乾裝置的結構示意圖。

圖5為本發明印刷裝置的結構示意圖。

圖6為本發明塗膠裝置的結構示意圖。

圖7為本發明打磨組件的結構示意圖。

圖8為本發明送料機構的結構示意圖。

圖9為本發明託料機構與滾動印刷機構的結構示意圖。

圖10為本發明定位板的結構示意圖。

附圖標註說明：

1-打磨裝置；2-水洗裝置；3-第一烘乾裝置；4-印刷裝置；5-塗膠裝置；6-第二烘乾裝置；7-送料機構；8-定位打磨機構；9-打磨組件；10-定位板；11-調節組；12-打磨組；13-滾軸；14-研磨帶；15-容置腔；16-託料機構；17-滾動印刷機構；18-安裝板；19-滾輪；20-調節滾軸；21-拉料杆；22-滑軌；23-拉料組件；24-拉料輪；25-調節組件；26-固定架；27-壓板；28-調節彈簧；29-滑塊；30-安裝臂；31-滑槽；32-第一滾軸；33-第二滾軸；34-第一滑動組件；35-第二滑動組件；36-固定板；37-調節板；38-復位彈簧；39-推板；40-滑杆；41-定位鎖；42-箱體；43-噴頭；44-罩體；45-烘乾機構；46-發熱管；47-氣管；48-料盤；49-拉料口；50-密封圈；51-安裝架。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式：

如圖1-10所示，一種碳纖維管的自動化加工設備，包括加工中心位於同一軸線上且依次設置形成自動化流水線的打磨裝置1、水洗裝置2、第一烘乾裝置3、印刷裝置4、塗膠裝置5及第二烘乾裝置6；

所述打磨裝置1，包括分別設置於機架兩側的送料機構7和設置於所述送料機構7之間的定位打磨機構8，所述定位打磨機構8由同軸且間距設置的若干個打磨組件9所組成，所述打磨組件9中均設置有定位板10，所述定位板10的兩側分別設置有調節組11和打磨組12，所述打磨組12設置有若干個安裝於所述定位板10上的滾軸13，所述滾軸13上纏繞有可滑動的研磨帶14，並使所述研磨帶14上形成用於容納待磨產品的容置腔15；

所述印刷裝置4包括安裝於機架上的託料機構16和滾動印刷機構17，所述機架設置有安裝板18，所述託料機構16安裝於所述安裝板18上，所述滾動印刷機構17位於所述託料機構16上方並通過安裝架51固定安裝于于所述機架上，所述安裝架51內設置有滾輪19，所述滾輪19兩側分別設置有調節滾軸20和發熱管46，所述安裝架51設置有若干條平行設置的拉料杆21，所述滾輪19、所述調節滾軸20及所述拉料杆21外部依次包覆有印刷料帶52。

其中，所述送料機構7包括安裝於機架上的滑軌22和分別對稱地設置於所述滑軌22中的拉料組件23，所述拉料組件23設置有至少兩個呈一定間距且相互對稱設置的拉料輪24，每一個所述拉料輪24均設置有獨立的調節組件25，所述調節組件25包括用於固定拉料輪24的固定架26、設置於所述固定架26上的壓板27和調節彈簧28，所述固定架26通過滑塊29安裝於所述滑軌22上，並通過所述調節彈簧28可沿著所述滑軌22進行滑動調節。

其中，所述定位板10整體呈y字型，其頂端一體成型地設置有相互對稱的安裝臂30，位於所述安裝臂30之間的所述定位板10中部設置有滑槽31，所述打磨組12包括分別固定設置於所述安裝臂30上的第一滾軸32和可滑動地設置於所述滑槽31上的第二滾軸33，所述調節組11包括安裝於所述定位板10上的滑軌22和安裝於所述滑軌22上的若干個滑塊29，所述滑塊29上分別設置有第一滑動組件34和第二滑動組件35。

其中，所述第一滑動組件34包括固定板36、調節板37和復位彈簧38，所述固定板36固定安裝於所述定位板10上，所述調節板37安裝於可滑動地安裝於所述滑塊29上，所述復位彈簧38安裝於所述固定板36與所述調節板37之間，所述調節板37通過定位杆與所述第二滾軸33相連接，使所述第二滾軸33能隨著所述調節板37於所述滑槽31上進行位置調節。

其中，所述第二滑動組件35包括推板39和安裝於所述推板39上的滑杆40，所述推板39安裝於所述滑塊29上，所述推板39設置有定位鎖41。

其中，所述水洗裝置2包括箱體42和設置在箱體42內的若干個噴頭43，所述噴頭43均勻地分布於所述箱體42內的各個邊緣，使產品能夠完全置於所述噴頭43之間實現整體的全方位噴塗。

其中，所述第一烘乾裝置3和所述第二烘乾裝置6均包括固定安裝於機架的兩側的罩體44，所述罩體44內均設置有烘乾機構45，所述烘乾機構45包括安裝於所述罩體44內的發熱管46和插設於所述罩體44上的氣管47。

其中，所述塗膠裝置5設置有料盤48，所述料盤48兩側分別設置有位於同一軸線上的拉料口49，所述拉料口49內設置有防溢料的密封圈50。

其中，打磨裝置1和水洗裝置2底部均設置有儲水箱。

一種碳纖維管的加工方法，其特徵在於：包括以下步驟：

（1）打磨，將編織加工完成後的碳纖維管置於打磨裝置1上，在送料機構7的送料過程中，由打磨裝置1的四向打磨機構對碳纖維管進行全面的打磨；

（2）水洗，在上述表面經過打磨後的碳纖維管的表面進行水洗，去除其表面的打磨粉末；

（3）一次烘乾，將上述清洗後的碳纖維管進行烘乾，以便其以乾燥的狀態進入下一步的工序；

（4）印刷，通過在滾輪19中纏繞連續的且帶有需印刷的圖案的料帶，由滾輪19轉動過程中將料帶上的圖案印刷在碳纖維管的表面上；

（5）上膠漆，將印刷完圖案的碳纖維管送進上漆裝置內，在管體行進過程中，穿過料盤48中的膠漆完成塗膠；

（6）二次烘乾，將塗上膠漆後的碳纖維管進行再次烘乾，形成最終產品，完成整個加工工藝。

其中，還包括切割步驟，在完成整個加工工藝後，根據實際生產需要將管體進行分段裁切。

本發明的具體加工步驟為：

在碳纖維管通過編織設備完成編織後，有生產流水線送至本發明的加工設備中進行進一步的加工，首先，調節送料機構7中的調節組件25，通過團結組件使相互對稱的拉料輪24之間具有適應生產需求的容納腔，此時，碳纖維管流入到送料機構7進行送料，碳纖維管插設於兩個拉料輪24之中，有拉料輪24將其送至定位打磨機構8上進行打磨。

定位打磨機構8中，包括由4個（但不限於4個）設置於不同方向上的打磨組件9所組成，該4個打磨組件9分別位於x軸方向的兩側和y軸方向的兩側，從而使定位打磨機構8形成無縫隙的圓形打磨軌跡，打磨組件9上具有可調節的第二滾軸33，通過調節第二滑動組件35中的定位鎖41，由第二滑動組件35頂向第一滑動組件34上，觸動第一滑動組件34上的復位彈簧38，由其帶動調節塊將第二滾軸33滑至適當的位置上，從而控制纏繞在第一滾軸32和第二滾軸33上的研磨帶14所形成的容置腔15，碳纖維管由送料機構7帶動，依次穿過打磨組件9的該打磨容置腔15內進行全方位打磨，並由送料機構7繼續送至水洗裝置2中進行水洗。

由水洗裝置2對打磨過後的碳纖維管進行水洗操作後，碳纖維管進入到第一烘乾裝置3中由發熱管46進行烘乾，使其管體保持乾燥，結果烘乾後的碳纖維管進行前進送至印刷裝置4中進行表面滾印，印刷裝置4包括相互形成符合碳纖維管管徑大小空間的託料機構16和滾動印刷機構17，碳纖維管置於託料機構16上，同時，由其中一根拉料杆21對印刷料帶52進行釋放，並配合滾輪19另一側的發熱管46對起整體進行供熱，在滾動印刷機構17中的滾輪19持續轉動地壓在碳纖維管的上方，在滾輪19轉動過程中，將印刷料帶52的圖案滾印在碳纖維管的表面，印刷後的印刷料帶52由來一根用於收料的拉料杆21進行自動滾動回收，從而完成印刷的工序。

在印刷完成後的碳纖維管進而送至塗膠裝置5中，碳纖維管從料盤48中的其中一側拉料口49進入到裝有膠漆的料盤48中，並由料盤48的另一側拉料口49送出料盤48，使碳纖維管能整體浸泡在膠漆上，完成上膠漆的工序。

上完膠漆的碳纖維管隨即進入第二烘乾裝置6中進行二次烘乾，將其膠漆烘乾後便完成整體的後續加工，形成最終的碳纖維管產品，為了適應生產需要，加工完成後的碳纖維管會繼續送至切割裝置中進行一定長度的裁剪，以便集裝和運送。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明的技術範圍作任何限制，本行業的技術人員，在本技術方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據本發明的技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。