一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统及其绕纱工艺的制作方法

1.本发明涉及玻璃钢模塑格栅成型领域，具体的说是一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统及其绕纱工艺。


背景技术：

2.模塑格栅产品不断增长的市场需求与产品生产力不足之间的矛盾日益突出，决定了高效稳定全自动化模塑格栅生产设备的开发应用将成为行业发展的必然趋势。
3.例如，在专利cn115352087a中就提到了一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，包括绕纱系统、注胶系统和压纱系统，利用绕纱行走机构实现安装机构沿着成型模具的长度方向移动以及实现安装机构沿着成型模具的宽度方向移动，从而实现一个铺纱组件即可在成型模具内完成经向铺纱与纬向铺纱，且在经向铺纱与纬向铺纱之间的换向通过整体定心换向机构实现，使得在整个铺纱过程中不需要剪断玻璃纤维纱，而铺纱管可以在成型模具的格栅成型腔内进行90
°
换向，可以在上行不离开格栅成型腔的情况下实现换向，避免铺纱管上抬、注胶时造成玻璃纤维纱松散或断裂，最终导致成型玻璃钢模塑格栅的结构强度降低的问题，保证提升玻璃钢模塑格栅的结构强度。
4.上述专利中的绕纱系统，在利用绕纱系统在成型模具的格栅成型腔内进行铺纱成型玻璃钢模塑格栅时，采用的是单绕纱系统来进行铺纱的，每层铺纱都需要绕纱系统完整的走完整个格栅成型腔才能进行下一层的铺纱，铺纱速度偏低，工作效率不高。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种铺纱速度块、工作效率高的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，以及基于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的绕纱工艺。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，包括成型模具、用于对成型模具的格栅成型腔进行铺纱的绕纱系统、用于对成型模具的格栅成型腔内灌注树脂的注胶系统以及用于对成型模具的格栅成型腔内树脂与纱进行压实与排气泡的压纱系统，其创新点在于：所述绕纱系统一共有两个，并通过两个绕纱系统的协同动作对同一个成型模具的格栅成型腔铺设上下分布的多层纱。
7.进一步的，所述绕纱系统包括支撑架以及安装在支撑架上的铺纱管，铺纱管的中心线位于支撑架所在的竖直平面之外；在两个绕纱系统中，两个支撑架上的两个铺纱管相向设置。
8.进一步的，定义两个绕纱系统分别为第一绕纱系统、第二绕纱系统，成型模具的格栅成型腔的纱层为自下而上依次间隔铺设的单数纱层、双数纱层，格栅成型腔具有一个中点以及两个端点，两个端点分别为分布在格栅成型腔对角线上的第一端点、第二端点；在铺单数纱层时，第一绕纱系统的起始点为格栅成型腔的第一端点，终点为格栅成型腔的中点，第二绕纱系统的起始点为格栅成型腔的中点，终点为格栅成型腔的第二端点；
在铺双数纱层时，第一绕纱系统的起始点为格栅成型腔的中点，终点为格栅成型腔的第一端点，第二绕纱系统的起始点为格栅成型腔的第二端点，终点为格栅成型腔的中点。
9.一种基于用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的绕纱工艺，其创新点在于：通过两个绕纱系统在成型模具的格栅成型腔中协同绕纱形成纱层，多个纱层堆叠形成玻璃钢模塑格栅。
10.进一步的，在形成玻璃钢模塑格栅的多个纱层中，位于最底侧的纱层为底层纱层，其余纱层为自下而上依次间隔铺设的双数纱层、单数纱层，两个绕纱系统分别定义为第一绕纱系统、第二绕纱系统，定义格栅成型腔的长轴方向为第一方向，格栅成型腔的幅宽方向为第二方向，格栅成型腔具有一个中点以及两个端点，两个端点分别为分布在格栅成型腔对角线上的第一端点、第二端点；所述绕纱工艺的具体步骤如下s1：首先，进行底层纱层的铺设，第一绕纱系统与第二绕纱系统分别停留在各自的起始点位置，然后，由第一绕纱系统先进行绕纱，第一绕纱系统的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统移动至格栅成型腔的第二端点处，完成底层纱层的铺设；s2：其次，进行双数纱层的铺设，同样的第一绕纱系统先进行绕纱，在第一绕纱系统的铺纱管移动至在第二方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，此时，第二绕纱系统与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的第一端点后，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统移动至格栅成型腔的中点处，完成双数纱层的铺设；s3：然后，进行单数纱层的铺设，同样的由第一绕纱系统先进行绕纱，第一绕纱系统的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统3移动至格栅成型腔的第二端点处，完成单数纱层的铺设；s4：最后，在单数纱层铺设完成后，再进行双数纱层的铺设，按照双数纱层、单数纱层、双数纱层、单数纱层
……
的顺序自下而上依次铺设，直至铺设完所有的层数，即完成玻璃钢模塑格栅的纱线铺设过程。
11.本发明的优点在于：通过设计两个绕纱系统，并通过两个绕纱系统的协同动作来对同一个成型模具的格栅成型腔进行铺纱，从而可大大减少绕纱时间，最高可缩短一半的绕纱时间，大幅度的提高了工作效率。
12.绕纱系统的设计，将铺纱管的中心线设计在支撑架所在的竖直平面之外，再配合两个绕纱系统的铺纱管的相向设置，从而在两个绕纱系统进行协同工作时，避免在绕纱的过程中产生干涉。
13.通过对两个绕纱系统的绕纱路径进行设计，选用格栅成型腔的中点以及端点来作为绕纱系统的起始点与终点，使得绕纱系统在相邻两层纱层之间过渡时，绕纱系统在前一层纱层的终点为在后一层纱层的起始点，避免绕纱系统在两层纱层之间过渡时产生重复的纱线，确保每层纱层的各个位置与原一个绕丝系统的纱层量一致。
14.本发明的绕纱工艺，基于两个绕纱系统来实现绕纱，大大缩短了绕纱的时间，而且利用第一绕纱系统先铺设一段路径的方式，从而使得大多数的工作时间内，第一绕纱系统与第二绕纱系统都是进行的同步同向的动作，避免发生相互干涉的现象，影响到铺纱的顺利进行。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
16.图1为本发明的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的示意图。
17.图2-图7为本发明中绕纱系统在不同状态的位置示意图。
18.图8为本发明中绕纱系统的示意图。
19.图9为本发明中底层纱层的铺设路径图。
20.图10为本发明中双数纱层的铺设路径图。
21.图11为本发明中单数纱层的铺设路径图。
实施方式
22.下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
23.如图1所示的一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，包括成型模具1、用于对成型模具1的格栅成型腔进行铺纱的绕纱系统、用于对成型模具1的格栅成型腔内灌注树脂的注胶系统以及用于对成型模具1的格栅成型腔内树脂与纱进行压实与排气泡的压纱系统，本实施例中的成型模具、绕纱系统、注胶系统、注胶系统的结构及动作原理均与专利cn115352087a中的成型模具、绕纱系统、注胶系统、注胶系统的结构及动作原理相同，在本实施例中就不再详述。
24.绕纱系统一共有两个，并通过两个绕纱系统的协同动作对同一个成型模具1的格栅成型腔铺设上下分布的多层纱。
25.如图8所示，绕纱系统包括支撑架4以及安装在支撑架4上的铺纱管5，铺纱管5的中心线位于支撑架4所在的竖直平面之外。
26.在两个绕纱系统中，两个支撑架4上的两个铺纱管5相向设置。绕纱系统的设计，将铺纱管5的中心线设计在支撑架4所在的竖直平面之外，再配合两个绕纱系统的铺纱管5的相向设置，从而在两个绕纱系统进行协同工作时，避免在绕纱的过程中产生干涉。
27.定义两个绕纱系统分别为第一绕纱系统2、第二绕纱系统3，成型模具1的格栅成型腔的纱层为自下而上依次间隔铺设的单数纱层、双数纱层，位于，格栅成型腔具有一个中点以及两个端点，两个端点分别为分布在格栅成型腔对角线上的第一端点、第二端点，成型模具1的长轴方向为第一方向，成型模具1的幅宽方向为第二方向。
28.在铺单数纱层时，第一绕纱系统2的起始点为格栅成型腔的第一端点，第一绕纱系
统2的终点为格栅成型腔的中点，第二绕纱系统3的起始点为格栅成型腔的中点，第二绕纱系统3的终点为格栅成型腔的第二端点。
29.在铺双数纱层时，第一绕纱系统2的起始点为格栅成型腔的中点，第一绕纱系统2的终点为格栅成型腔的第一端点，第二绕纱系统3的起始点为格栅成型腔的第二端点，第二绕纱系统3的终点为格栅成型腔的中点。
30.本发明的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的绕纱工艺具体通过下述步骤得以实现：s1：首先，进行底层纱层的铺设，第一绕纱系统2与第二绕纱系统3分别停留在各自的起始点位置，即图2所示位置，然后，由第一绕纱系统2先进行绕纱，第一绕纱系统2的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统3的铺纱管相齐平的位置时，即图3所示位置时，第二绕纱系统3也开始工作，与第一绕纱系统2进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统2移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统2停止工作，而第二绕纱系统3仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统2先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统3移动至格栅成型腔的第二端点处，即如图4所示的位置，完成底层纱层的铺设。
31.底层纱层的铺设路径如图9所示，其中，紫色线段21的路径即为第一绕纱系统2的绕纱路径，青色线段31的路径即为第二绕纱系统3的绕纱路径，底层纱层作为特殊的单数纱层。
32.s2：其次，进行双数纱层的铺设，同样的第一绕纱系统2先进行绕纱，在第一绕纱系统2的铺纱管移动至在第二方向与第二绕纱系统3的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统3也开始工作，此时，第二绕纱系统3与第一绕纱系统2进行同步同向的绕纱，如图6所示，在第一绕纱系统2移动至终点后，即格栅成型腔的第一端点后，第一绕纱系统2停止工作，而第二绕纱系统3仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统2先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统3移动至格栅成型腔的中点处，即如图2所示的位置，完成双数纱层的铺设。
33.双数纱层的铺设路径如图10所示，其中，紫色线段22的路径即为第一绕纱系统2的绕纱路径，青色线段32的路径即为第二绕纱系统3的绕纱路径。
34.s3：然后，再进行单数纱层的铺设，同样的由第一绕纱系统2先进行绕纱，第一绕纱系统2的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统3的铺纱管相齐平的位置时，即图3所示位置时，第二绕纱系统3也开始工作，与第一绕纱系统2进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统2移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统2停止工作，而第二绕纱系统3仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统2先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统3移动至格栅成型腔的第二端点处，即如图4所示的位置，完成单数纱层的铺设。
35.单数纱层的铺设路径如图11所示，其中，紫色线段23的路径即为第一绕纱系统2的绕纱路径，青色线段33的路径即为第二绕纱系统3的绕纱路径。
36.s4：最后，在单数纱层铺设完成后，再进行双数纱层的铺设，按照双数纱层、单数纱层、双数纱层、单数纱层
……
的顺序依次自下而上铺设，直至铺设完所有的层数，即完成玻璃钢模塑格栅的纱线铺设过程。
37.在进行底层纱层与单数纱层的铺设时，也可以第二绕纱系统3一开始就与第一绕纱系统2同时工作，但是，由于两者起始点位置的不一致，需要将第二绕纱系统3的行走速度设计的低于第一绕纱系统2，或是第二绕纱系统3在移动至格栅成型腔的侧边后停止动作，
等待第一绕纱系统2同样移动至格栅成型腔的侧边，达到如图7所示位置，然后第一绕纱系统2与第二绕纱系统3再进行同步同向的动作。
38.在进行纱线铺设过程中，分别选用格栅成型腔的中点以及两个端点来作为两个绕纱系统的起始点与终点，使得绕纱系统在相邻两层纱层之间过渡时，绕纱系统在前一层纱层的终点为在后一层纱层的起始点，避免绕纱系统在两层纱层之间过渡时产生重复的纱线，确保每层纱层的各个位置与原一个绕丝系统的纱层量一致。
39.另外，在进行底层纱层、双数纱层、单数纱层的铺设过程中，利用第一绕纱系统2先铺设一段路径来达到与第二绕纱系统3相齐平的位置，从而使得大多数的工作时间内，第一绕纱系统2与第二绕纱系统3都是进行的同步同向的动作，方便了程序上的控制，也避免在连续化生产过程中，因第一绕纱系统2与第二绕纱系统3长时间的不同向动作而导致出现错乱的现象，发生相互干涉，影响到铺纱的顺利进行。
40.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，包括成型模具、用于对成型模具的格栅成型腔进行铺纱的绕纱系统、用于对成型模具的格栅成型腔内灌注树脂的注胶系统以及用于对成型模具的格栅成型腔内树脂与纱进行压实与排气泡的压纱系统，其特征在于：所述绕纱系统一共有两个，并通过两个绕纱系统的协同动作对同一个成型模具的格栅成型腔铺设上下分布的多层纱。2.根据权利要求1所述的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，其特征在于：所述绕纱系统包括支撑架以及安装在支撑架上的铺纱管，铺纱管的中心线位于支撑架所在的竖直平面之外；在两个绕纱系统中，两个支撑架上的两个铺纱管相向设置。3.根据权利要求1所述的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统，其特征在于：定义两个绕纱系统分别为第一绕纱系统、第二绕纱系统，成型模具的格栅成型腔的纱层为自下而上依次间隔铺设的单数纱层、双数纱层，格栅成型腔具有一个中点以及两个端点，两个端点分别为分布在格栅成型腔对角线上的第一端点、第二端点；在铺单数纱层时，第一绕纱系统的起始点为格栅成型腔的第一端点，终点为格栅成型腔的中点，第二绕纱系统的起始点为格栅成型腔的中点，终点为格栅成型腔的第二端点；在铺双数纱层时，第一绕纱系统的起始点为格栅成型腔的中点，终点为格栅成型腔的第一端点，第二绕纱系统的起始点为格栅成型腔的第二端点，终点为格栅成型腔的中点。4.一种基于权利要求1所述的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的绕纱工艺，其特征在于：通过两个绕纱系统在成型模具的格栅成型腔中协同绕纱形成纱层，多个纱层堆叠形成玻璃钢模塑格栅。5.根据权利要求4所述的用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统的绕纱工艺，其特征在于：在形成玻璃钢模塑格栅的多个纱层中，位于最底侧的纱层为底层纱层，其余纱层为自下而上依次间隔铺设的双数纱层、单数纱层，两个绕纱系统分别定义为第一绕纱系统、第二绕纱系统，定义格栅成型腔的长轴方向为第一方向，格栅成型腔的幅宽方向为第二方向，格栅成型腔具有一个中点以及两个端点，两个端点分别为分布在格栅成型腔对角线上的第一端点、第二端点；所述绕纱工艺的具体步骤如下s1：首先，进行底层纱层的铺设，第一绕纱系统与第二绕纱系统分别停留在各自的起始点位置，然后，由第一绕纱系统先进行绕纱，第一绕纱系统的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统移动至格栅成型腔的第二端点处，完成底层纱层的铺设；s2：其次，进行双数纱层的铺设，同样的第一绕纱系统先进行绕纱，在第一绕纱系统的铺纱管移动至在第二方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，此时，第二绕纱系统与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的第一端点后，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统移动至格栅成型腔的中点处，完成双数纱层的铺设；
s3：然后，进行单数纱层的铺设，同样的由第一绕纱系统先进行绕纱，第一绕纱系统的铺纱管移动至在第一方向与第二绕纱系统的铺纱管相齐平的位置时，第二绕纱系统也开始工作，与第一绕纱系统进行同步同向的绕纱，在第一绕纱系统移动至终点后，即格栅成型腔的中点时，第一绕纱系统停止工作，而第二绕纱系统仍需继续工作一段，以将第一绕纱系统先进行绕纱的那一段路径补齐，最终第二绕纱系统3移动至格栅成型腔的第二端点处，完成单数纱层的铺设；s4：最后，在单数纱层铺设完成后，再进行双数纱层的铺设，按照双数纱层、单数纱层、双数纱层、单数纱层
……
的顺序自下而上依次铺设，直至铺设完所有的层数，即完成玻璃钢模塑格栅的纱线铺设过程。

技术总结
本发明涉及一种用于玻璃钢模塑格栅成型的自动绕纱系统及其绕纱工艺，包括成型模具、用于对成型模具的格栅成型腔进行铺纱的绕纱系统、用于对成型模具的格栅成型腔内灌注树脂的注胶系统以及用于对成型模具的格栅成型腔内树脂与纱进行压实与排气泡的压纱系统，绕纱系统一共有两个，并通过两个绕纱系统的协同动作对同一个成型模具的格栅成型腔铺设上下分布的多层纱。本发明的优点在于：通过设计两个绕纱系统，并通过两个绕纱系统的协同动作来对同一个成型模具的格栅成型腔进行铺纱，从而可大大减少绕纱时间，有效提高工作效率。有效提高工作效率。有效提高工作效率。


技术研发人员：顾清波 顾柔坚 邵山山 陆如海 戴爱平 贲小军 徐伟伟 张卫华
受保护的技术使用者：九鼎新材料有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/9/14