一种碳纤维制样架快速清理装置及方法

技术领域

本发明是关于碳纤维测试装备技术领域，特别是关于一种碳纤维制样架快速清理装置及方法。

背景技术

碳纤维作为战略性新兴材料，因其质轻高强广泛应用于高精尖端领域及综合国民经济领域。作为承力结构材料，其力学性能为主要评价指标。

目前国内碳纤维复丝拉伸力学性能测试的制样基本以手工缠绕或设备缠绕为主，碳纤维复丝缠绕于制样架后放入树脂体系中充分浸渍树脂，之后放入烘箱进行烘干固化。该过程中，树脂与碳纤维复丝充分固化，同时树脂也充分固化于制样架中。制样架上固化的树脂需要及时清理，否则反复积累，在缠绕时不可避免会损伤碳纤维复丝，影响测试结果。

测试人员清理制样架，一般采用敲击的方法，用锤子等将固化树脂敲下，该方法弊端是制样架受力变形影响使用，还有的采用高温烧蚀的方法，该方法耗时较长，且需要马弗等高温设备，烧蚀过程中分解刺激性气味气体，影响环境和人员健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维制样架快速清理装置及方法，其能够实现可快速清除碳纤维制样架上的固化树脂，在清除过程中制样架会保持原状不变形，也不产生有害气体污染环境，节能环保。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种碳纤维制样架快速清理装置及方法，一种碳纤维制样架快速清理装置，压紧有碳纤维制样架，包括有工作面、挤压装置、磨砂装置、气泵和水洗机构，所述挤压装置和磨砂装置均包括有壳体、上压板和支撑台，所述上压板和支撑台与碳纤维制样架相匹配，所述上压板上设置有挤压纹，所述上压板和壳体内壁之间设置有丝杠升降机装置，所述磨砂装置的上压板材质为磨砂。所述气泵位于支撑台的底部端面，所述气泵包括第一输送管、一对连接输送管道，一对连接输送管道上均设置有多个喷头。所述水洗机构，包括有一对第一水洗输送管、多个旋转喷头和一对外接管道。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述上压板的底部端面固定连接有与碳纤维制样架相匹配的第一压块和第二压块，所述上压板上开设有与碳纤维制样架相匹配的压槽。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述丝杠升降机装置包括有升降丝杆和手柄，所述升降丝杆底部端面固定连接上压板。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述支撑台的顶部端面固定连接有多个限位板，所述限位板与碳纤维制样架相匹配，多个所述碳纤维制样架均卡接限位板。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述壳体内壁位于上压板的上部一对相对端面均连接有连接输送管道，一对所述连接输送管道和气泵之间分别连接第一输送管和第二输送管。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述壳体内壁位于一对连接输送管道的上部端面均连接有第一水洗输送管，所述第一水洗输送管上设置有多个旋转喷头，所述第一水洗输送管连接外接管道，所述外接管道外接水源。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述支撑台上开设有第一凹槽，所述支撑台位于第一凹槽的底部端面设置有废料储存箱。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述支撑台上开设有限位槽，所述支撑台位于限位槽内滑动连接有清扫机构。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述清扫机构包括有刷毛，所述刷毛的高度高于限位板的高度。

本发明的实施例提供了一种碳纤维制样架快速清理方法，包括以下步骤：

S1，启动挤压装置：将碳纤维制样架卡接在挤压装置上的多个限位板内；

S2，第一次挤压；启动丝杠升降机装置，带动上压板向下运行对碳纤维制样架的上侧端面进行挤压，碳纤维制样架表面上固化的树脂受力破碎；

S3，第二次挤压：将碳纤维制样架旋转，再次卡接在挤压装置的多个限位板上进行固定，启动丝杠升降机装置，带动上压板再次向下挤压，碳纤维制样架表面上固化的树脂受力破碎；

S4，第一次风清理；启动气泵，对挤压完成的碳纤维制样架表面采用风力进行清理表面的碎屑；

S5，第三次挤压，将S4步骤中挤压完成的碳纤维制样架放置在磨砂装置的限位板内进行卡接固定，启动丝杠升降机装置，带动上压板再次向下挤压，碳纤维制样架表面上固化的微小树脂受力破碎；

S6，第四次挤压，将碳纤维制样架旋转，再次卡接在磨砂装置的多个限位板上进行固定，启动丝杠升降机装置，带动上压板再次向下挤压，碳纤维制样架表面上固化的微小树脂受力破碎；

S7，第二次风清理；启动气泵，对挤压完成的碳纤维制样架表面采用风力进行清理表面的碎屑；

S8，清洗；启动水洗机构，通过旋转喷头进行旋转清理碳纤维制样架上残留废渣和灰尘；

S9，取出清理完成的碳纤维制样架；

S10，清理支撑台；挤压完成后，使用清扫机构对支撑台上残留废渣和灰尘扫除至第二输送管内。

与现有技术相比，根据本发明实施方式的一种碳纤维制样架快速清理装置及方法，实现可快速清除碳纤维制样架上的固化树脂，在清除过程中制样架会保持原状不变形，也不产生有害气体污染环境，节能环保。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式一种碳纤维制样架快速清理装置及方法的结构示意图；

图2是挤压装置的结构示意图；

图3是磨砂装置的结构示意图；

图4是根据本发明一实施方式一种碳纤维制样架快速清理装置及方法的第一使用状态示意图；

图5是根据本发明一实施方式一种碳纤维制样架快速清理装置及方法的第二使用状态示意图；

图6是图5的A处结构示意图；

图7是根据本发明一实施方式一种碳纤维制样架快速清理装置及方法的第三使用状态示意图；

图8是图7的B处结构示意图。

主要附图标记说明：

1-工作面，2-挤压装置，201-上压板，2011-第一压块，2012-压槽，2013-第二压块，202-支撑台，2021-限位板，2022-第一凹槽，2023-第二凹槽，2024-废料储存箱，3-磨砂装置，4-手柄，5-碳纤维制样架，6-气泵，601-第一输送管，602-连接输送管道，603-喷头，604-第二输送管，7-水洗机构，701-第一水洗输送管，702-旋转喷头，703-外接管道，8-丝杠升降机装置，801-升降丝杆，9-清扫机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，根据本发明优选实施方式的一种碳纤维制样架快速清理装置及方法，一种碳纤维制样架快速清理装置，压紧有碳纤维制样架5，包括有工作面1、挤压装置2、磨砂装置3、气泵6和水洗机构7，实现可快速清除碳纤维制样架上的固化树脂，在清除过程中制样架会保持原状不变形，也不产生有害气体污染环境，节能环保。

如图1至图2所示，挤压装置2和磨砂装置3均包括有壳体、上压板201和支撑台202，上压板201和支撑台202与碳纤维制样架5相匹配，上压板201上设置有挤压纹。

其中上压板201和支撑台202的长度尺寸可根据制样架的尺寸设计。支撑台202在水平面的投影小于上压板201在水平面的投影。

上压板201和壳体内壁之间设置有丝杠升降机装置8，即丝杠升降机装置8的一侧端面固定连接在壳体内壁的上部端面，另一侧端面固定连接在上压板201的顶部端面。

丝杠升降机装置8包括有升降丝杆801和手柄4，手柄4位于壳体的外侧端面，升降丝杆801底部端面固定连接上压板201，实现通过丝杠升降机装置8可控制上压板201的升降，当设备停电或者无需自动控制上压板201的升降时，通过手柄4可手动控制上压板201的升降。

其中丝杠升降机装置8还包括有电机，其基本工作原理是通过电动机驱动丝杆旋转，使丝杆上的螺纹与螺母相互作用，从而实现上压板201的上下移动。

如图4至图6所示，上压板201的底部端面固定连接有与碳纤维制样架5相匹配的第一压块2011和第二压块2013，上压板201上开设有与碳纤维制样架5相匹配的压槽2012，实现使用上压板201对碳纤维制样架5进行挤压时，上压板201与碳纤维制样架5紧密贴合，可对碳纤维制样架5表面上固化的树脂进行全方位的挤压，达到快速挤压清除。

支撑台202的顶部端面固定连接有多个限位板2021，限位板2021与碳纤维制样架5相匹配，多个碳纤维制样架5均卡接限位板2021内。

具体的，需要对碳纤维制样架5进行挤压时，需要先将碳纤维制样架5固定在支撑台202的上方，通过限位板2021，对碳纤维制样架5进行限位，达到碳纤维制样架5在挤压时，无法脱离上压板201。

进一步的，磨砂装置3和挤压装置2的结构大部分相同，唯一的区别，在于上压板201的材质不同，磨砂装置3的上压板201材质为磨砂。

更进一步的，磨砂装置3上的上压板201的磨砂大小可根据现实生产中的需求设置为相匹配的大小，达到快速对碳纤维制样架5上固化的树脂进行有效的挤压，将树脂从碳纤维制样架5上挤压脱离。

支撑台202上开设有与碳纤维制样架5匹配的第二凹槽2023，便于碳纤维制样架5在旋转后进行挤压时，碳纤维制样架5上的多个凸出的连接件放置在第二凹槽2023内，在上压板201挤压碳纤维制样架5时保持碳纤维制样架5位于支撑台202上的稳定性。

具体的，当需要对碳纤维制样架5上残留固化的树脂进行清理时，先将碳纤维制样架5放置在支撑台202上，碳纤维制样架5卡接在支撑台202上的多个限位板2021上，进行固定，无法移动；

再启动丝杠升降机装置8进行向下移动，上压板201向下移动至与碳纤维制样架5紧密贴合，开始挤压，碳纤维制样架5的边框上的树脂将受挤压破碎脱落，树脂快速脱离碳纤维制样架5表面；

挤压完成后，控制丝杠升降机装置8复位，将碳纤维制样架5旋转至未挤压的一面，碳纤维制样架5上的多个凸出的连接件位于第二凹槽2023内，碳纤维制样架5卡接在多个限位板2021上，再次启动丝杠升降机装置8至上压板201向下移动至与碳纤维制样架5紧密贴合，碳纤维制样架5的边框上的树脂将受挤压破碎脱落。

再将碳纤维制样架5放置磨砂装置3内，重复上述步骤，达到对碳纤维制样架5上的残留的微小的固化的树脂进行挤压破碎。

如图1至图3所示，气泵6位于支撑台202的底部端面，气泵6包括第一输送管601、一对连接输送管道602，一对连接输送管道602上均设置有多个喷头603，实现对支撑台202和支撑台202上放置的碳纤维制样架5进行清理表面的废渣和灰尘。

其中喷头603与支撑台202水平面平齐，达到喷头603输送的风对支撑台202的表面进行清理。

壳体内壁位于上压板201的上部一对相对端面均连接有连接输送管道602，一对连接输送管道602和气泵6之间分别连接第一输送管601和第二输送管604，第一输送管601和第二输送管604与连接输送管道602相连通，气泵6通过第一输送管601和第二输送管604向一对连接输送管道602内输送风力，并通过多个喷头603喷射。

如图4至图8所示，支撑台202上开设有限位槽，支撑台202位于限位槽内滑动连接有清扫机构9，清扫机构9在限位槽内滑动，实现对支撑台202表面上残留的废渣和灰尘。进行清理。

其中清扫机构9位于支撑台202的一侧端面，清扫机构9不影响挤压装置2和磨砂装置3的正常使用。

进一步的，支撑台202的外壁端面固定连接有档条，达到当喷头603输送风清理废渣和灰尘时，废渣和灰尘不易吹离支撑台202上。

清扫机构9包括有刷毛，刷毛的高度高于限位板2021的高度，达到清扫机构9在使用清理时，可同时对限位板2021和挤压装置2上的残留的废渣和灰尘。进行清理。

支撑台202上开设有第一凹槽2022，实现通过清扫机构9在清除限位板2021和挤压装置2上的残留的废渣和灰尘时，可将其清扫至第一凹槽2022内。

支撑台202位于第一凹槽2022的底部端面设置有废料储存箱2024，限位板2021和挤压装置2上的残留的废渣和灰尘可通过第一凹槽2022进入废料储存箱2024内进行储存。

废料储存箱2024的一侧端面设置有透视窗，透视窗为透明亚克力材质，当废料储存箱2024内储存的废渣和灰尘较多时，通过透视窗观察，及时进行拿出清理。

水洗机构7包括有一对第一水洗输送管701、多个旋转喷头702和一对外接管道703，实现对支撑台202和碳纤维制样架5表面的水洗，保持支撑台202和碳纤维制样架5的洁净，便于再次使用。

壳体内壁位于一对连接输送管道602的上部端面均连接有第一水洗输送管701，第一水洗输送管701上设置有多个旋转喷头702，旋转喷头702在进行喷发时，进行上下旋转对支撑台202和碳纤维制样架5表面进行覆盖式清洗。

第一水洗输送管701连接外接管道703，第一水洗输送管701、旋转喷头702和外接管道703相连通，外接管道703外接水源。

其中水洗机构7在挤压装置2对碳纤维制样架5表面的上固化的树脂，进行全方位的挤压清除后，挤压装置2不再使用后，再对挤压装置2进行清理，目前设备设置为在加工挤压碳纤维制样架5完成10次后，再进行清洗，前期挤压装置2只需使用清扫机构9进行清理既可。

水洗机构7对磨砂装置3进行清理，设置在磨砂装置3对碳纤维制样架5表面的上固化的树脂，进行全方位的挤压清除后，既可对磨砂装置3和碳纤维制样架5表面残留的废渣和灰尘进行清洗，达到对碳纤维制样架5表面残留的固化的树脂进行彻底的清除。

如图1至图8所示，一种碳纤维制样架快速清理方法，包括以下步骤：

S1，启动挤压装置2：将碳纤维制样架5卡接在挤压装置2上的多个限位板2021内，对碳纤维制样架5进行固定。

S2，第一次挤压；启动丝杠升降机装置8，带动上压板201向下运行对碳纤维制样架5的上侧端面进行挤压，上压板201与碳纤维制样架5紧密贴合，对碳纤维制样架5表面上固化的树脂进行全方位的挤压，达到快速挤压清除，具体如图5所示。

S3，第二次挤压：将碳纤维制样架5旋转至未挤压的一面，再移动碳纤维制样架5再次卡接在挤压装置2的多个限位板2021上进行固定，启动丝杠升降机装置8，带动上压板201再次向下挤压，碳纤维制样架5表面上固化的树脂进行全方位的挤压，达到快速挤压清除，具体如图7所示。

S4，第一次风清理；启动挤压装置2上的气泵6，气泵6的多个喷头603喷发风，对挤压完成的碳纤维制样架5表面采用风力进行清理表面的碎屑。

S5，第三次挤压，将S4步骤中挤压完成的碳纤维制样架5放置在磨砂装置3的限位板2021内进行卡接固定，启动丝杠升降机装置8，带动上压板201再次向下挤压，对碳纤维制样架5表面上固化的树脂进行全方位的挤压，达到快速挤压清除，具体如图5所示。

S6，第四次挤压，将碳纤维制样架5旋转，再次卡接在磨砂装置3的多个限位板2021上进行固定，启动丝杠升降机装置8，带动上压板201再次向下挤压，对碳纤维制样架5表面上固化的树脂进行全方位的挤压，达到快速挤压清除，具体如图7所示。

S7，第二次风清理；启动气泵6，气泵6的多个喷头603喷发风对挤压完成的碳纤维制样架5表面采用风力进行清理表面的碎屑。

S8，清洗；启动水洗机构7，通过旋转喷头702进行上下旋转清理磨砂装置3上的碳纤维制样架5和支撑台202上残留废渣和灰尘，使其碳纤维制样架5表面残留的固化的树脂进行彻底的清除。

S9，取出清理完成的碳纤维制样架5。

S10，清理支撑台202；挤压完成后，使用清扫机构9对挤压装置2和磨砂装置3的支撑台202上残留废渣和灰尘扫除至第二输送管604内，废渣和灰尘进入废料储存箱2024内进行储存。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。