[发明专利]一种纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置

说明书

本发明涉及一种纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置，包括机器手及固定在机器手上的视觉定位系统；所述视觉定位系统下方设置有负压吸盘，负压吸盘底部设置有多轴加工中心；所述多轴加工中心在水平面沿X、Y、Z轴方向上往复移动，所述多轴加工中心上设置有用于放置样品的试样台；所述试样台正上方设置真空吸嘴，真空吸嘴位于负压吸盘底部，真空吸嘴上方通过密封管路与真空泵相连；装置通过多轴加工中心协调工作，结合视觉定位系统，可实现高精度地将样品贴装于试样台上准确的位置；且真空吸嘴可实现高真空。所以适于各种大小、形状的样品；结构合理，操作简单。

技术领域

本发明属于涉及复合材料制备装置技术领域，尤其涉及一种纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置。

背景技术

增材制造是采用材料逐层累加的方法制造实体零件。在传统的工艺中，复杂部件常常是通过组装单个简单零件来形成的，这可能导致在材料接缝处发生早期结构失效。而增材制造技术可以直接制造复杂形状物件，不需要模具和众多复杂机加工工序，而且不需要把多个单一零件组合成整个复杂部件。增材制造工艺中，材料被准确放置在所需部位。剩余的材料通常可被立即回收复用以减少浪费。所有这些特点使得增材制造技术成为材料研发及生产中的诱人选择。

单纯的热塑性树脂具有加热变软、冷却固化的工艺特性，易于采用增材制造工艺来制备原型件或小批量成品件。目前市场上常见的热塑性增材制造工艺包括：熔融沉积成型FDM、选区激光烧结SLS等。常用的增材制造用热塑性材料包括ABS，PLA，PA， PC， PEI，PEEK等，其形态多为丝状或粉状以分别配合FDM和SLS工艺要求。 但受增材制造方法及所用原材料的限制，制备出来的部件力学性能普遍较低，不能满足工业应用对高性能部件的要求。

现有的纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置自动化程度不高，不能满足多轴运动对增强热塑性样品的抓取，不能满足实现多个部件的熔接装配。

针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种纤维增强高性能热塑性复合材料的制备装置，包括机器手及固定在机器手上的视觉定位系统；所述视觉定位系统下方设置有负压吸盘，负压吸盘底部设置有多轴加工中心；所述多轴加工中心在水平面沿X、Y、Z轴方向上往复移动，所述多轴加工中心上设置有用于放置样品的试样台；所述试样台正上方设置真空吸嘴，真空吸嘴位于负压吸盘底部，真空吸嘴上方通过密封管路与真空泵相连。

作为本发明的一种优选方案，所述机器手上电连接计算机，计算机用于接收所述视觉定位系统所发出的信息，与机器手配合对样品抓取。

作为本发明的一种优选方案，所述计算机与真空泵相连，用于控制真空泵的吸收压力。

作为本发明的一种优选方案，还包括有IR加热板，该IR加热板通过机器手抓取，用于对样品表面进行加热。

作为本发明的一种优选方案，所述真空吸嘴将样品吸附于吸嘴表面，真空吸嘴真空度不小于500mmHg。

作为本发明的一种优选方案，所述真空吸嘴内部装有压力传感器，在释放样品的同时施加反向作用力，实现样品的软着陆。

作为本发明的一种优选方案，所述机器手固设于工作台上，工作台可下降、上升或旋转等方式运动。

本发明的有益效果是：

1.通过设置视觉定位系统、计算机准确检测出样品的准备位置，方便负压吸盘吸取样品，消除了人工检查的不确定性及疏忽导致的错误，使生产效率大大提高；