一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及复合容器加工领域，尤其涉及的是一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置。


背景技术：

[0002]
纤维缠绕复合气瓶是在金属或非金属材料的气瓶内胆上环缠绕和全缠绕纤维材料组合结构的缠绕气瓶。它具有工作压力高、重量轻、安全可靠性好的特点，也当前压力容器领域的重点发展方向之一。复合材料缠绕气瓶目前主要应用于呼吸器(如消防呼吸系统、登山、老人及病人吸氧、航空及航天系统等)及车用压缩天然气燃料气瓶几大领域，也可用于某些压缩气体和液化气体及其混合物。
[0003]
早期的气瓶多为钢制金属气瓶，由于金属强度有限，为了提高气瓶的工作压力，只能增加气瓶的厚度。而金属材料密度大，这样就增加了气瓶的质量。此外，当单层金属结构气瓶一旦出现裂纹后，裂纹会持续扩展，导致气瓶爆破性失效，产生灾难性后果。而纤维缠绕复合气瓶因为具有多层结构，即使内胆出现裂纹扩展，层间具有止裂作用，不会影响到外层，外层也能继续起到承压作用，这就为做出妥善的安全处理赢得时间。
[0004]
当前，纤维缠绕气瓶的缠绕工艺以手工缠绕为主，机械化程度相对较低，效率低，工时长，不利用工业化生产。
[0005]
因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

[0006]
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置，旨在通过连续旋转的上瓶机构把气瓶依次带到纤维编织机构位置，再通过卡盘带动气瓶转动，从而进行缠绕，在部分气瓶进行缠绕的时候，可以取下已经缠绕好的气瓶和安装新的需缠绕纤维的气瓶，这样实现机械化缠绕的同时，使缠绕纤维的工序和装卸气瓶的工序同步进行，从而提高生产效率，节约加工时间，促进工业化发展。
[0007]
本实用新型的技术方案如下：
[0008]
一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置，包括上瓶机构，若干固定设置在上瓶机构上并带有电机的卡盘，所述卡盘用于可拆卸连接气瓶并带动所述气瓶旋转，以及设置在所述上瓶机构一侧并用于供应缠绕纤维的纤维编织机构，所述上瓶机构用于带动若干气瓶依次到达纤维编织机构位置。
[0009]
进一步，还包括沿左右方向的两侧设置的立柱，所述上瓶机构包括转动设置在立柱上的传动轴，固定设置在立柱上并连接传动轴末端的主电机，固定设置在传动轴左右两侧的转动盘，所述卡盘固定设置在所述转动盘上。
[0010]
进一步，所述卡盘对称设置在两侧的所述转动盘上，沿左右方向两侧相对应位置的卡盘分别用于固定气瓶的两端。
[0011]
进一步，还包括有底座，所述底座位于所述上瓶机构的下方，所述底座上开设有胶
水收集槽。
[0012]
进一步，所述胶水收集槽沿左右方向的长度不小于气瓶的轴向长度，所述胶水收集槽沿前后方向的长度不小于所述上瓶机构的直径。
[0013]
进一步，还包括有三轴移动机构，所述三轴移动机构用于带动所述纤维编织机构沿前后方向、左右方向及上下方向移动。
[0014]
进一步，所述三轴移动机构包括沿左右方向两侧设置的支架，分别固定在两侧的支架上且沿前后方向延伸设置的x轴传动部，位于两侧的所述 x轴传动部之间且固定连接在所述x轴传动部的滑台上的第一横板，分别沿左右方向固定在所述第一横板上且沿上下方向延伸设置的z轴传动部，位于两侧的所述z轴传动部之间且固定连接在所述z轴传动部的滑台上的第二横板，沿左右方向延伸且固定设置在第二横板上的y轴传动部，所述纤维编织机构固定设置在所述y轴传动部的滑台上。
[0015]
进一步，所述第二横板沿上下方向设置有三块，所述y轴传动部对应设置有三个，所述纤维编织机构对应设置有三个。
[0016]
进一步，还包括有用于自动控制的控制面板，所述控制面板固定设置在所述支架上。
[0017]
进一步，所述卡盘中的电机为伺服电机，若干卡盘中的电机分别单独控制；所述主电机为伺服电机。
[0018]
与现有技术相比，本实用新型提出的一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置，通过上瓶机构上设置有若干卡盘连接若干气瓶，上瓶机构的连续旋转把气瓶依次带到纤维编织机构位置，再通过卡盘带动气瓶转动，使气瓶依次进行纤维缠绕，在部分气瓶进行缠绕的时候，已经被缠绕过纤维的气瓶被上瓶机构转动到装卸区域，这样可以取下已经缠绕好的气瓶和安装新的需缠绕纤维的气瓶，这样实现机械化控制缠绕纤维的同时，使缠绕纤维的工序和装卸气瓶的工序同步进行，从而提高生产效率，节约加工时间，促进工业化发展。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置的实施例的结构示意图；
[0020]
图2为本实用新型一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置的实施例的另一视角结构示意图；
[0021]
图3为本实用新型一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置的实施例的另一视角结构示意图；
[0022]
图中各标号：100、上瓶机构；110、传动轴；120、主电机；130、转动盘；200、卡盘；210、电机；220、安装杆；300、气瓶；400、纤维编织机构；500、底座；510、立柱；520、胶水收集槽；600、三轴移动机构；610、x轴传动部；620、z轴传动部；630、y轴传动部；640、第一横板；650、第二横板；660、支架；700、控制面板。
具体实施方式
[0023]
本实用新型提供了一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说
明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]
如图1所示，本实用新型提供了一种用于生产复合气瓶的纤维缠绕装置，包括上瓶机构100，若干固定设置在上瓶机构100上并带有电机210的卡盘200，所述卡盘200用于可拆卸连接气瓶300并带动所述气瓶300旋转，为便于结构描述，本实施例中以安装在所述上瓶机构100上的气瓶300的轴向为左右方向，在水平平面上与左右方向相垂直的方向为前后方向，竖直方向为上下方向，以及设置在所述上瓶机构100一侧并用于供应缠绕纤维的纤维编织机构400，所述上瓶机构100用于带动若干气瓶300依次到达纤维编织机构400位置。通过上瓶机构100上设置的若干卡盘200连接若干气瓶300，上瓶机构100的连续旋转把气瓶300依次带到纤维编织机构400位置，再通过卡盘200带动气瓶300转动，使气瓶300依次进行纤维缠绕，在部分气瓶300进行缠绕的时候，已经被缠绕过纤维的气瓶300被上瓶机构 100转动到装卸区域，这样可以取下已经缠绕好的气瓶300和安装新的需缠绕纤维的气瓶300，这样实现机械化控制缠绕纤维的同时，使缠绕纤维的工序和装卸气瓶300的工序同步进行，从而提高生产效率，节约加工时间，促进工业化发展。
[0025]
如图1、图2所示，本实施例的具体结构为：包括有底座500，在所述底座500上固定设置有立柱510，所述立柱510分别位于左右方向的两侧位置，所述上瓶机构100包括在两侧的立柱510之间转动设置的传动轴110，具体为：传动轴110的两端分别通过带轴承的轴承座连接在两侧的立柱510 上，并凸出立柱510，在立柱510上固定设置有主电机120，主电机120可设置一个，也可设置两个，本实施例中设置有两个主电机120，两个主电机 120的转轴分别固定连接在传动轴110的两端，为便于自动化控制，所述两个主电机120采用伺服电机210，所述两个主电机120同步转动。在传动轴110的左右两侧分别焊接固定有转动盘130，转动盘130采用圆形结构，所述卡盘200固定设置在所述转动盘130上。这样，所述主电机120通电后转动，带动所述传动轴110转动，转动的传动轴110驱动所述转动盘130一起转动，卡盘200固定气瓶300，这样，转动盘130可带动若干气瓶300旋转，并依次经过纤维编织机构400位置进行纤维缠绕。
[0026]
上瓶机构的结构还可以是，把气瓶可拆卸设置在传动链上(图示中未画出)，传动链沿上下方向设置，在传动链上远离纤维编织机构的链条段上进行装卸气瓶的操作，在传动链上靠近纤维编织机构的链条段上的气瓶进行缠绕，这样通过传动链的方式也可实现上述功能。
[0027]
为减少立柱510的承载重量，所述转动盘130采用镂空结构或采用转动架，所述卡盘200对称设置在两侧的所述转动盘130上，沿左右方向两侧相对应位置的卡盘200分别用于固定气瓶300的两端。卡盘200的结构包括电机210、固定轴承座(图示中未画出)、以及安装杆220，两侧的安装杆220 分别固定气瓶300的两端，固定轴承座通过螺钉固定连接在转动盘130的圆周边缘处，所述安装杆220沿左右方向设置并卡嵌在固定轴承座的轴承中，所述电机210通过螺钉固定连接在转动盘130上且其转轴与安装杆220 的一端固定连接。这样通过电机210通电后带动安装杆220转动，进而带动气瓶300转动。
[0028]
所述电机210为伺服电机210，卡盘200中的电机210的通电形式有两种 (图示中未画出)，一种是当上瓶机构带动气瓶转动到纤维编织机构位置时，此时通过手动给到达纤维编织机构位置的卡盘中的电机通电。从而实现卡盘带动气瓶旋转，再配合纤维编织机构进
行纤维缠绕，缠绕完成后，提示拔掉卡盘电缆，上瓶机构旋转，进行下一个气瓶的操作。另一种是，在靠纤维编织机构的一侧设置气缸，在气缸上连接电缆插头，在每个卡盘上设置与电缆插头相配的插口，所述插口电性连接电机，这样在上瓶机构带动气瓶转动到纤维编织机构位置时，启动气缸，所述电缆插头移动插入到插口中，从而实现卡盘带动气瓶旋转，再配合纤维编织机构进行纤维缠绕，缠绕完成后，气缸收回所述电缆插头，卡盘的电机断电，上瓶机构旋转，进行下一个气瓶的操作。
[0029]
本实施例中的所述底座500上开设有胶水收集槽520，所述胶水收集槽 520位于所述上瓶机构100的下方。所述胶水收集槽520用于收集纤维缠绕过程中滴落的胶水。所述胶水收集槽520沿左右方向的长度不小于气瓶300 的长度，所述胶水收集槽520沿前后方向的长度不小于所述上瓶机构100的直径。上瓶机构100的直径是指所述转动盘130上沿转动盘130的径向对称安装的两个气瓶300的外端之间的距离。这样避免胶水滴入到底座500外面，无法收集。
[0030]
如图1、图3所示，本实施例还包括有三轴移动机构600，所述三轴移动机构600用于带动所述纤维编织机构400沿前后方向、左右方向及上下方向移动。这样可在前后方向和上下方向调整纤维编织机构400的位置，而纤维编织机构400左右移动可配合气瓶300的自转实现纤维的缠绕。
[0031]
三轴移动机构600的结构可采用多种形式，如每一个移动方向采用丝杆滑台系统为常见形式，通过滑台的运动进行直线传送，具体结构形式不作详细描述。所述三轴移动机构600包括沿左右方向两侧设置的支架660，分别固定在两侧的支架660上且沿前后方向延伸设置的x轴传动部610，位于两侧的所述x轴传动部610之间且固定连接在所述x轴传动部610的滑台上的第一横板640，分别沿左右方向固定在所述第一横板640上且沿上下方向延伸设置的z轴传动部620，位于两侧的所述z轴传动部620之间且固定连接在所述z轴传动部620的滑台上的第二横板650，沿左右方向延伸且固定设置在第二横板650上的y轴传动部630，所述纤维编织机构400固定设置在所述y轴传动部630的滑台上。这样，通过x轴传动部610实现纤维编织机构400的前后运动，通过z轴传动部620实现上下运动，通过y轴传动部630 实现左右运动。当气瓶300在转动时，y轴传动部630带动纤维编织机构400 左右运动，使纤维缠绕在气瓶300上。
[0032]
本实施例中的纤维编织机构400采用现有技术，主要实现不断输送纤维到气瓶300上的功能即可，本方案中不作详细说明。
[0033]
本实施例中的一侧转动盘130上设置有六个卡盘200，即可以安装六个气瓶300在上瓶机构100上，所述第二横板650沿上下方向设置有三块，所述y轴传动部630对应设置有三个，所述纤维编织机构400对应设置有三个，这样，上瓶机构100转动，可使三个气瓶300到达纤维编织机构400位置，三个纤维编织机构400同时对三个气瓶300进行纤维缠绕，位于另一边的三个气瓶300作准备，缠绕完成后通过主电机120带动圆盘转动，循环往复，可实现连续生产，提高工作效率。
[0034]
如图3所示，本实施例中还包括有用于自动控制的控制面板700，所述控制面板700固定设置在所述支架660上，控制面板700对装置实现自动化操作，对各个动作进行控制。
[0035]
综上所述，本实用新型提出的一种用于生产复合气瓶300的纤维缠绕装置，通过上瓶机构100上设置有若干卡盘200连接若干气瓶300，上瓶机构100的连续旋转把气瓶300依
次带到纤维编织机构400位置，再通过卡盘 200带动气瓶300转动，使气瓶300依次进行纤维缠绕，在部分气瓶300进行缠绕的时候，已经被缠绕过纤维的气瓶300被上瓶机构100转动到装卸区域，这样可以取下已经缠绕好的气瓶300和安装新的需缠绕纤维的气瓶 300，这样实现机械化控制缠绕纤维的同时，使缠绕纤维的工序和装卸气瓶300的工序同步进行，从而提高生产效率，节约加工时间，促进工业化发展。
[0036]
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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