本實(shí)用新型涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種柔性梁制備系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在各類(lèi)太空結(jié)構(gòu)和超高層結(jié)構(gòu)中,柔性梁的應(yīng)用日益廣泛。
傳統(tǒng)的復(fù)合材料柔性梁成型的一般步驟首先是在復(fù)合材料構(gòu)件成型模具上進(jìn)行鋪貼;鋪貼完成后抽真空壓實(shí),手動(dòng)放入熱壓罐內(nèi)加溫加壓固化;固化完成后進(jìn)行脫模等工序。
然而,以上所有這些工序基本都是靠人工完成,自動(dòng)化程度較低,存人工成本較大、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等問(wèn)題,且對(duì)于工人的技術(shù)要求高,工人的技術(shù)水平直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種柔性梁制備系統(tǒng)以改善上述問(wèn)題。
為了達(dá)到上述的目的,本實(shí)用新型提供的柔性梁制備系統(tǒng)的技術(shù)方案如下所述:
一種柔性梁制備系統(tǒng),包括:控制器、加熱機(jī)構(gòu)、加壓機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和模體;
所述控制器分別與所述加熱機(jī)構(gòu)、所述加壓機(jī)構(gòu)以及所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電性連接,所述模體包括上模體和下模體,所述上模體與下模體活動(dòng)連接,所述上模體與所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接;
所述加熱機(jī)構(gòu)用于在所述控制器的控制下對(duì)所述模體內(nèi)的制備原料進(jìn)行加熱,所述加壓機(jī)構(gòu)用于在所述控制器的控制下對(duì)所述模體內(nèi)的進(jìn)行加壓,所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于在所述控制器的控制下驅(qū)動(dòng)所述上模體翻轉(zhuǎn)以便導(dǎo)出制備成型的柔性梁。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述加熱機(jī)構(gòu)包括加熱箱、電加熱器和溫度傳感器;
所述加熱箱內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱液體,所述電加熱器設(shè)置于所述加熱箱內(nèi)以用于對(duì)所述導(dǎo)熱液體加熱,所述溫度傳感器設(shè)置于所述模體內(nèi)以用于檢測(cè)所述模體內(nèi)的溫度,所述加熱箱與所述模體連通,以便利用加熱后的所述導(dǎo)熱液體對(duì)所述模體內(nèi)的制備原料進(jìn)行加熱;
所述電加熱器和所述溫度傳感器分別與所述控制器電性連接,所述控制器用于根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)所述電加熱器的加熱溫度。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述溫度傳感器的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)所述溫度傳感器分別均勻設(shè)置于所述上模體和所述下模體內(nèi)。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,柔性梁制備系統(tǒng)還包冷卻管,所述冷卻管貫穿所述加熱箱,所述冷卻管用于導(dǎo)入冷卻液以便對(duì)所述加熱箱內(nèi)的導(dǎo)熱液體進(jìn)行冷卻。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述冷卻管的數(shù)量為多根。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述電加熱器包括多根加熱電阻,所述多根加熱電阻均勻分布在所述加熱箱內(nèi)。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述加壓機(jī)構(gòu)包括液壓泵和活塞桿,所述液壓泵與所述控制器電性連接,所述活塞桿與所述上模體連接,所述控制器用于向所述液壓泵發(fā)出控制信號(hào),以便所述液壓泵驅(qū)動(dòng)與所述活塞桿連接的所述上模體下降或上升,以使所述模體內(nèi)的壓力增大或減小。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,柔性梁制備系統(tǒng)還包括壓力傳感器,所述壓力傳感器與所述控制器電性連接,所述壓力傳感器設(shè)置于所述模體的內(nèi)壁,用于檢測(cè)所述模體內(nèi)的壓力信號(hào),所述控制器還用于根據(jù)所述壓力傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述液壓泵,以調(diào)整所述模體內(nèi)的壓力大小。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降桿,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述上模體連接,所述升降桿的兩端分別與所述上模體和所述下模體連接。
如上所述的柔性梁制備系統(tǒng),優(yōu)選地,所述上模體設(shè)置有模具槽以容置所述制備原料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的柔性梁制備系統(tǒng)具有如下有益效果:
本實(shí)用新型提供的柔性梁制備系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)柔性梁制備的自動(dòng)化控制,提高了柔性梁的生產(chǎn)效率,改善工人的工作環(huán)境,解決了用工成本不斷上漲的壓力。同時(shí),在制備的過(guò)程中溫度和壓力控制更加準(zhǔn)確,固化后得到的柔性梁的精度及物理性能得到了極大的改善。
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的柔性梁制備系統(tǒng)的電路框圖。
圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的柔性梁制備系統(tǒng)(除翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))的連接示意圖。
圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與模體的裝配效果圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
控制器100,加熱機(jī)構(gòu)200,加熱箱210,電加熱器230,溫度傳感器250,冷卻管270,加壓機(jī)構(gòu)300,液壓泵310,液壓缸330,活塞桿350,壓力傳感器370,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400,驅(qū)動(dòng)電機(jī)410,升降桿430,模體500,上模體510,下模體530。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
此外,術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂,而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平,并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平,而是可以稍微傾斜。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
請(qǐng)結(jié)合參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種柔性梁制備系統(tǒng),圖2中箭頭方向表示介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向。該柔性梁制備系統(tǒng)包括有控制器100、加熱機(jī)構(gòu)200、加壓機(jī)構(gòu)300、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400和用于制備柔性梁的模體500。
控制器100分別與加熱機(jī)構(gòu)200、加壓機(jī)構(gòu)300以及翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400電性連接,模體500包括上模體510和下模體530,上模體510與下模體530活動(dòng)連接,上模體510與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400連接,上模體510上設(shè)置與用于加工制備原料的模具槽。其中,加熱機(jī)構(gòu)200用于在控制器100的控制下對(duì)模體500內(nèi)的制備原料進(jìn)行加熱,加壓機(jī)構(gòu)300用于在控制器100的控制下對(duì)模體500內(nèi)的制備原料進(jìn)行加壓,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400用于在控制器100的控制下驅(qū)動(dòng)上模體510翻轉(zhuǎn)以便能導(dǎo)出模體500內(nèi)制備成型的柔性梁。
具體的,請(qǐng)參閱圖2,加熱機(jī)構(gòu)200包括有加熱箱210、電加熱器230和溫度傳感器250,其中,加熱箱210內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱效果良好的導(dǎo)熱液體,電加熱器230設(shè)置在該加熱箱210內(nèi)并置于導(dǎo)熱液體內(nèi)以用于對(duì)導(dǎo)熱液體進(jìn)行加熱,上模體510和下模體530上貫通設(shè)置有用于通過(guò)導(dǎo)熱液體的導(dǎo)熱孔,加熱箱210分別與上模體510以及下模體530上的導(dǎo)熱孔連通并形成循環(huán)回路,以便導(dǎo)熱液體對(duì)模體500內(nèi)部的制備原料進(jìn)行加熱。溫度傳感器250設(shè)置在模體500內(nèi)用于檢測(cè)模體500內(nèi)的溫度并反饋給控制器100,控制器100用于根據(jù)溫度傳感器250檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)電加熱器230的加熱溫度。
本實(shí)施例中,導(dǎo)熱液體優(yōu)選為導(dǎo)熱效果良好的導(dǎo)熱油。
電加熱器230包括多根加熱電阻,優(yōu)選的,多根加熱電阻均勻分布在加熱箱210內(nèi),以便能夠快速均勻的對(duì)熱箱內(nèi)的導(dǎo)熱液體進(jìn)行加熱。
溫度傳感器250的數(shù)量?jī)?yōu)選為多個(gè),本實(shí)施例中,多個(gè)外溫度傳感器250均勻設(shè)置在上模體510和下模體530內(nèi)。
請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)施例提供的柔性梁制備系統(tǒng)中,加熱機(jī)構(gòu)200還設(shè)置有冷卻管270,冷卻管270從加熱箱210內(nèi)的一側(cè)穿入并從加熱箱210內(nèi)的另一側(cè)穿出,冷卻管270用于導(dǎo)入冷卻液以便在加熱機(jī)構(gòu)200加熱完成后能對(duì)加熱箱210內(nèi)的導(dǎo)熱液體快速冷卻,從而對(duì)模體500內(nèi)的制備好的柔性梁進(jìn)行冷卻。本實(shí)施例中,冷卻管270的數(shù)量?jī)?yōu)選為多根,多根冷卻管270分別均勻的穿過(guò)加熱箱210,如此,可進(jìn)一步提高冷卻效果。
加壓機(jī)構(gòu)300包括液壓泵310和與液壓泵310連接的液壓缸330,液壓缸330上設(shè)置有活塞桿350,活塞桿350與上模體510連接固定。液壓泵310與控制器100電性連接,用于在控制器100的控制下啟動(dòng)并驅(qū)動(dòng)液壓缸330上的活塞桿350上升或下降,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)上模體510上升或下降(此過(guò)程中上模體510與下模體530表面完全貼合,使模體500內(nèi)形成密封的空腔),以完成對(duì)模體500內(nèi)制備原料的壓力大小調(diào)節(jié),當(dāng)活塞桿350帶動(dòng)上模體510上升時(shí),上模體510與下模體530之間的空間增大,即模體500內(nèi)的壓強(qiáng)減小,當(dāng)活塞桿350帶動(dòng)上模體510下降時(shí),上模體510與下模體530之間的空間減小,即模體500內(nèi)的壓強(qiáng)增加。
本實(shí)施例中,模體500內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器,壓力傳感器與控制器100電性連接,用于檢測(cè)模體500內(nèi)的壓力信號(hào)并將檢測(cè)到的壓力信號(hào)反饋給控制器100,控制器100還用于根據(jù)壓力傳感器反饋的壓力信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓泵310調(diào)整模體500內(nèi)的壓力大小。例如控制器100可預(yù)先設(shè)定模體500內(nèi)最適宜制備柔性梁的壓力閾值,當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的壓力閾值時(shí),控制器100向液壓泵310發(fā)出一控制信號(hào),液壓泵310收到該控制信號(hào)即驅(qū)動(dòng)液壓缸330上的活塞桿350上升,即上模體510上升,模體500內(nèi)的壓力減小,當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)等于預(yù)先設(shè)的壓力閾值時(shí)(或與該壓力閾值的差在一個(gè)較小的范圍內(nèi)時(shí)),控制器100向液壓泵310發(fā)出停止控制信號(hào),使得液壓缸330上的活塞桿350保持在當(dāng)前的位置,即模體500內(nèi)的壓力保持在與預(yù)先設(shè)定的壓力閾值相等或相近的狀態(tài),以便在最適宜的壓力狀態(tài)下制備柔性梁。
本實(shí)施例中,加壓機(jī)構(gòu)300包括液壓泵310和與液壓泵310連接的液壓缸330。當(dāng)然,加壓機(jī)構(gòu)300并不僅限于上述的實(shí)施方式,例如,加壓機(jī)構(gòu)300還可以采用氣壓泵和與氣壓泵連接的氣壓缸的方式。
請(qǐng)參閱圖3,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)400包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)410和由驅(qū)動(dòng)電機(jī)410驅(qū)動(dòng)的升降桿430,驅(qū)動(dòng)電機(jī)410的轉(zhuǎn)軸與上模體510連接,升降桿430的兩端分別與上模體510和下模體530連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)410可通過(guò)人工控制也可以通過(guò)控制器100控制,本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)410與控制器100電性連接,用于在控制器100的控制下帶動(dòng)上模體510的翻轉(zhuǎn)并與下模體530分離。
控制器100可預(yù)先設(shè)定好制備時(shí)的加熱溫度、加熱時(shí)間以及模體500內(nèi)的制備壓力,當(dāng)制備柔性梁時(shí),控制器100向電加熱器230發(fā)出控制器100信號(hào),電加熱器230對(duì)加熱箱210內(nèi)的導(dǎo)熱液體加熱,加熱后的導(dǎo)熱液體對(duì)上模體510和下模體530加熱,進(jìn)而對(duì)模體500內(nèi)的制備材料進(jìn)行加熱。在此過(guò)程中,溫度傳感器250實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模體500內(nèi)的溫度并反饋給控制器100,當(dāng)溫度傳感器250檢測(cè)到溫度超過(guò)(到達(dá))設(shè)定的加熱溫度時(shí),控制器100控制電加熱器230停止對(duì)加熱箱210內(nèi)的導(dǎo)熱液體加熱(或持續(xù)低功率加熱),使模體500內(nèi)的溫度一直保持在最適宜的加熱溫度。
同時(shí),壓力傳感器檢測(cè)模體500內(nèi)的壓力信號(hào)并反饋給控制器100,當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)過(guò)低(或過(guò)高)時(shí),控制器100向液壓泵310發(fā)出控制信號(hào),液壓泵310收到該控制信號(hào)后驅(qū)動(dòng)液壓缸330上的活塞桿350下降(或上升),并帶動(dòng)上模體510下降(或上升),模體500內(nèi)的壓力增大(或降低),當(dāng)模體500內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的制備壓力時(shí),控制器100控制液壓泵310停止,使得模體500內(nèi)維持在最適宜的制備壓力下。
加熱步驟完成后,可通過(guò)向冷卻管270導(dǎo)入冷卻液(如水)對(duì)加熱箱210內(nèi)的導(dǎo)熱液體進(jìn)行冷卻,進(jìn)而對(duì)模體500內(nèi)制備成型的柔性梁進(jìn)行冷卻。
冷卻完成后,通過(guò)控制器100控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)410轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)電機(jī)410帶動(dòng)上模體510翻轉(zhuǎn),并驅(qū)動(dòng)升降桿430帶動(dòng)上模體510與下模體530分離,以便導(dǎo)致出備好的柔性梁。
另外,本實(shí)施例提供的柔性梁制備系統(tǒng)可通過(guò)控制器100對(duì)每次制備過(guò)程進(jìn)行記錄,通過(guò)對(duì)得到的柔性梁的材質(zhì)進(jìn)行分析可不斷優(yōu)化制備過(guò)程,進(jìn)一步完善制備工藝,提高制備的柔性梁的品質(zhì)。
綜上,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的柔性梁制備系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)柔性梁制備的自動(dòng)化控制,制備的過(guò)程中溫度和壓力控制更加準(zhǔn)確,使整個(gè)制備過(guò)程保持維持在最適宜的制備狀態(tài)下,固化后得到的柔性梁精度及物理性能得到了極大的改善。同時(shí),提高了柔性梁的生產(chǎn)效率,改善工人的工作環(huán)境,解決了用工成本不斷上漲的壓力。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。