[发明专利]一种纤维复合材料螺旋弹簧的制造设备及其成形方法

权利要求书

1.一种纤维复合材料螺旋弹簧的制造设备，其特征在于：

所述设备由缠绕装置(1)、转移装置(2)、传送装置(3)和加热装置(4)组成；所述缠绕装置(1)位于设备一侧，传送装置(3)位于设备另一侧，所述转移装置(2)位于缠绕装置(1)和传送装置(3)之间，所述加热装置(4)安装在传送装置(3)的一端；

所述缠绕装置(1)由电机(6)、电机控制柜(5)和芯模(12)组成，所述芯模(12)与电机(6)的输出轴同轴连接，电机(6)带动芯模(12)旋转，实现纤维沿芯模(12)缠绕；

所述转移装置(2)由机械臂(11)、底座(10)和外模(14)组成；所述机械臂(11)下方的支撑杆安装在底座(10)内，机械臂(11)上方的取/放端与所述芯模(12)相对应；机械臂(11)带动取/放端旋转运动；所述外模(14)位于传送装置(3)上；

所述传送装置(3)由导轨(7)、传动辊(9)和支架(8)组成；所述导轨(7)通过支架(8)支撑安装；所述传动辊(9)并排地安装在导轨(7)上；

所述机械臂(11)整体呈伞状结构，所述机械臂(11)的上端为正十字形的连接架，所述连接架的四个连接末端分别安装有一组取/放机构，所述取/放机构由若干取/放爪组成，所述取/放爪的数量及排布与所述芯模(12)相对应；

所述外模(14)为圆筒状，外模(14)的内部形状结构与芯模(12)相匹配，外模(14)与芯模(12)一起紧固缠绕在芯模(12)上的纤维复合材料螺旋弹簧，以防止纤维复合材料螺旋弹簧在受热固化过程中发生变形；

所述导轨(7)呈U形，所述传动辊(9)沿着导轨(7)的方向，并排地安装在导轨(7)上；

所述加热装置(4)采用高温干燥箱(15)。

2.一种纤维复合材料螺旋弹簧的成形方法，其特征在于：所述成形方法采用如权利要求1所述的一种纤维复合材料螺旋弹簧的制造设备；

所述成形方法步骤如下：

步骤一：电机控制柜(5)控制电机(6)旋转，继而带动芯模(12)旋转，固定在芯模(12)上的纤维顺着芯模(12)缠绕，缠绕后经固定、剪裁，完成纤维螺旋缠绕；

步骤二：机械臂(1)通过其取/放端拾取经纤维缠绕后的芯模(12)，逆时针旋转90度，将芯模(12)转移至位于传送装置(3)上的外模(14)的上方，并将芯模(12)释放至外模(14)内，实现合模，然后传送装置(3)通过传动辊(9)将合模后的芯模(12)与外模(14)输送至高温干燥箱(15)处，对合模后的纤维复合材料螺旋弹簧进行干燥成型，完成合模加热；

步骤三：合模内的纤维复合材料螺旋弹簧经干燥成型后，继续被传送装置(3)输送至传送装置(3)的脱模端，机械臂(1)通过取/放端将外模(14)拾取起来；而后将制造完成的纤维复合材料螺旋弹簧从芯模(12)上旋下，完成纤维复合材料螺旋弹簧脱模；

步骤四：机械臂(1)的取/放机构将外模(14)拾取起来后逆时针旋转(90)度，此时，拾取外模(14)的取/放机构逆时针上游相邻一侧的取/放端将已脱掉纤维复合材料螺旋弹簧的芯模(12)拾取起来；然后，机械臂(1)继续逆时针旋转90度，此时机械臂(1)拾取外模(14)的取/放端将外模(14)重新放置在传送装置(3)上，而拾取已脱掉纤维复合材料螺旋弹簧的芯模(12)的取/放端将已脱掉纤维复合材料螺旋弹簧的芯模(12)安放至缠绕装置(1)的电机(6)上，完成外模(14)与芯模(12)的复位。