【7號館7P01-7】湖南江南四棱數控機械有限公司亮相中國國際復材展

 

 

 

湖南江南四棱數控機械有限公司

展位號【7號館7P01-7】

湖南江南四棱數控機械有限公司成立于2011年,是一個在國內較早專注于設計生產復合材料自動化成型裝備和解決方案的高新技術企業,湖南省小巨人企業和高質量發展民營明星企業、湖南省復合材料成型裝備工程研究中心,先后取得ISO9000質量體系認證,國軍標體系認證,軍工產品二級保密資質等榮譽和資質。

 

四棱數控致力于為客戶提供創新的復合材料產品知識、經驗和技術,頂尖的復合材料成型工藝及技術服務,高品質高精度高效率的復合材料自動化成型裝備的設計與制造,提供先進的復合材料產品自動化成型解決方案。

公司的服務范圍涉及航天航空、兵器、電力電子工業、核工業、船舶等國防科技工業以及汽車,高鐵,醫用設備,休閑等民用領域。

主要產品為:數控纖維纏繞機、數控布帶纏繞機、自動鋪帶/鋪絲機等復合材料自動化成型裝備以及脫模機、固化爐、機器人自動上下料等復合材料自動化成型輔助裝備以及張力控制裝置,浸膠槽,收線裝置等輔助裝置,LPG,CNG,CHG等高壓氣體儲瓶的自動化生產系統以及復合材料發動機殼體,發射筒,復合材料異形艙段等產品的自動化成型生產系統。

近年來四棱數控獲得申報和授權的實用新型專利近100項,發明專利10多項;擁有數控纖維纏繞機,數控布帶纏繞機,自動鋪帶/鋪絲機,熱塑激光纏繞機以及熱固超高速碳纖維飛輪及轉子護罩高速高效纏繞機等復合材料自動化成型裝備、輔助裝備以及LPG,CNG,CHG等高壓氣體儲瓶的自動化生產系統以及復合材料發動機殼體及發射筒等自動化成型生產系統的完全自主知識產權。

公司于2016年、2017年承擔了兩項國家04重大專項《復合材料鋪纏一體化成型與試驗平臺研制》《大型復合材料數控臥式自動鋪絲纏帶成型機床》的研制,并已于2019年通過國家驗收。2019年又承擔了國防重大基礎科研項目(鋪纏一體化裝備)主機的研發與制造。另外公司也承擔省市級重大項目多項,展現出較強的研發和創新能力。

技術/產品

數控雙立柱立式鋪纏帶機

該裝備是科技部和國家工業和信息化部牽頭的2016年04(高端數控機床和基礎制造裝備)國家重大專項的子任務之一。主要用于航天某院某飛行器異形艙段的防熱隔熱復合材料的預浸帶鋪纏,也適應于其他復合材料菱形艙段、天方地圓、雙菱錐形等異形件的預浸帶鋪纏。是一臺專用高端數控機床。

該裝備為國際領先的數控雙立柱立式鋪纏帶機:鋪絲纏繞直徑2.5m,長度3.5m,工件+芯模重10噸,轉臺轉:10r/min,允許帶寬:80mm,7軸控制7軸聯動,7軸RTCP。

 

Φ3800×22000高精度五軸數控纖維纏繞機

本數控纏繞設備采用臥式布局, 成型工藝采用濕法纏繞工藝,系統為主軸旋轉,小車移動,伸臂移動,繞絲嘴旋轉,繞絲嘴偏擺等5軸控制, 5軸聯動。設備能夠適用碳纖維、玻璃纖維及有機纖維等濕法纏繞工藝要求;能進行罐體(等開口及不等開口)、管道、球體、錐體、組合體等回轉體及方形制品的纏繞。

本設備主軸和尾頂采用大功率伺服電機與大扭矩雙速減速機以及大扭矩高精度減速直連并雙電機消隙和閉環控制、主軸和尾頂龍門同步驅動,實現主軸和尾頂的二檔自動變速和高精度控制,本設備的小車移動也采用單邊雙電機消隙和雙邊龍門同步雙驅。

本設備的最大纏繞直徑:Φ3800 ;最大有效纏繞長度:20000mm;芯模+工件最大重量50噸;小車移動速度可達90m/min,主軸雙向重復定位精度:≤±0.01° ;小車重復定位精度 ±0.02mm/1000;纏繞速度可達90m/min(螺旋纏繞時);纏繞精度達±0.1mm。

本設備適用于復合材料發動機殼體以及大型網格的高精度纏繞。

 

Φ2000×14500經濟型數控纖維纏繞機

本數控纏繞設備采用臥式布局, 成型工藝采用濕法纏繞工藝,系統為主軸旋轉,小車移動,伸臂移動,繞絲嘴旋轉,繞絲嘴偏擺等4軸控制, 4軸聯動。設備能夠適用碳纖維、玻璃纖維及有機纖維等濕法纏繞工藝要求;能進行罐體(等開口及不等開口)、管道、球體、錐體、組合體等回轉體及方管發射筒以及其他軸類零件的的纏繞。

本設備配備24團紗磁粉電子張力裝置和24團內抽紗機械張力紗架,并配備干濕法纏繞的100mm布帶纏繞裝置。

本設備適用于大中型復合材料發射筒以及長管拖車氣瓶和大型衛星網格面板的纏繞。

 

Φ1000X4500四軸龍門式Ⅲ/IV型高速高效氣瓶數控纏繞機

本設備適用于Ⅱ型、Ⅲ型、IV型氣瓶的纏繞,纏繞工藝為濕法纏繞,纏繞纖維有碳纖維、玻璃纖維等

本設備主要用于“CNG”和“CHG”的40~1000L容積的20MPa,35MPa,70MPa高壓氣瓶的高速高效生產、三工位同時纏繞時可實現Φ650mmX3500mm高壓氣瓶的生產;上下二工位同時纏繞時可實現1000X3500的高壓氣瓶的生產。

高壓氣瓶自動化纏繞系統提供小車運行速度達國內最高的120m/min,即使使用國產碳纖維進行濕法纏繞,其螺旋纏繞放紗速度也可達150m/min??梢詫崿FCNG及CHG氣瓶的高生產效率(210L,35Mpa儲氫氣瓶,達3個/1.5小時或更快)。

該裝備已提供給中材科技,北京天海氫能,山東澳楊,北京科泰克,石家莊安瑞科,浙江藍能,中車青島四方,浙江塑光等十幾家用戶近100臺,用于三型和四型氣瓶的試制和批量生產。

 

2000X5000機器人鋪絲機

該機器人式自動鋪絲機采用臥式布局架構,具有結構緊湊、運動靈活、控制精確、操作方便、穩定可靠等特點,實現了數字化、集成化、智能化,可廣泛應用于S型進氣道,Ω型艙段等復合材料異形構件的自動化生產中。鋪絲頭采用6軸機器人+盤式短傳紗紗箱的緊湊布局,絲束經過止絲系統、送絲系統、剪切系統、加熱系統、冷卻系統、壓輥系統,通過氣動系統和電氣系統的協同控制,可以實現高效、高速鋪絲作業,適應不同構件的鋪絲需求。機器人本體采用數控系統控制,具有高自由度、高精度的特點,能夠實現復雜的三維空間運動,適應各種空間大曲率、復雜形狀的鋪絲路徑?;趶姶蟮耐ㄓ脭底挚刂葡到y,能夠實現高精度、高穩定性的運動控制和鋪絲控制。運用伺服鋪放送絲控制技術、絲束張力伺服控制技術、機器人系統高速動態響應技術、6軸采用閉環控制,以及鋪絲頭末端空間誤差補償,鋪絲頭快速更換技術等關鍵核心技術優勢,能夠滿足航空航天等領域中小型碳纖維復合材料異形構件鋪放需求。

 

1000X3500熱塑激光纏繞機

本設備主要用于熱塑性高速飛輪和轉子護套的纏繞。

本裝備采用了全新的激光纏繞工藝。這一創新工藝利用激光原位固結技術,實現了碳纖維的精確纏繞和在線固化。相較于傳統飛輪和電機轉子護套的熱固性纏繞制造工藝,碳纖維激光纏繞飛輪和轉子工藝具有更高的精度和更好的預緊力,能保留更高的壓應力(通常保持率為80%,而熱固性纏繞技術保持在50%左右),從而顯著提升飛輪和轉子的機械強度、耐磨性以及高速旋轉下轉子的允許線速度要求。此外,該工藝還能有效提高生產良品率,縮短制造周期,提高生產效率,為超高速電機的批量化生產和應用奠定了堅實基礎。

該裝備可以產生大于3000N的張力,纏繞速度超過30m/min,這取決于所用纖維以及熱塑樹脂的類型,帶寬以及激光加熱器的功率大小以及纏繞頭的散熱能力。

該裝備能夠進行吉帕(1000MPa)級張力纏繞,同時能保持80%左右的預應力,適用于熱塑性碳纖維包含PEEK、PPS。

該裝備在國內用戶于XXXX投入產品批量生產,加工了大批高速飛輪和高速電機轉子護套,解決了許多重大項目的急需。

該裝備目前能夠纏繞直徑達2000mm,工件裝夾長度大于5500mm,重量達20噸的飛輪和電機轉子護套產品。

該裝備已和崇德科技,湘電集團以及中車株洲電機廠等十多個單位進行洽談合作和采購,開展高速碳纖維飛輪及高速電機轉子護套設備的研發生產,目前已通過各廠家的多輪方案評審和供樣測試,并交付多臺設備。

 

1500x3500高速飛輪及轉子大張力高速高效纏繞機

本設備主要用于熱固性高速飛輪和轉子護套的高速高效纏繞。

該裝備可以產生高達3000N的張力,纏繞速度超過60m/min(這取決于所用纖維的類型),在如此巨大的張力下纏繞能夠將纖維更緊密、更均勻地包裹在芯軸或零件周圍,從而在纏繞模式中將纖維帶拉得更緊密,增加了纖維體積比。

該技術將紗線的初始張力控制以及雙輪驅動系統與相應的伺服驅動相結合,以提高控制精度,確保裝備有更緊湊的結構和更短的傳紗路徑,同時確保對纖維的損傷最。

該裝備的自動實時電子張力控制系統用于監測和匹配扭矩和速度變化,纏繞絲嘴經過特殊設計可以承受更大的張力。

該裝備能夠進行吉帕(1000MPa)級張力纏繞,同時能使纏繞速度大大提升,達到60m/min甚至更快,極大提高了生產效率,使得熱固性纏繞超高速飛輪和電機轉子護套的大批量生產成為了可能。

該裝備能夠處理單絲束或多絲束碳纖維、玻璃纖維或陶瓷纖維,可用于干法預浸帶和預浸絲束的纏繞、濕法纏繞等熱固性材料的纏繞,也可以適應4,5,6,8,10.12,16,18,20等不同帶寬的高速高效纏繞,設備上還配備PP帶纏繞功能。

該解決方案和裝備由四棱數控2023年研發成功,并已投入多家用戶打樣和批產使用,此解決方案和裝備為四棱數控在國內獨創,已申報國家發明專利。

 

600T液壓自動脫模機

本液壓脫模機主要用大型復合材料筒體的高速高效脫模,能滿足不同直徑、厚度、長度尤其是大直徑大長度的輥筒桿件類產品的無損傷、高效快速脫模,解決了現有脫模機脫模過程復雜、周期長、安全隱患大、脫模效率十分低下等問題。該脫模機具有以下特點:

1) 脫模力可精確設定、調整和限定;額定脫模力為600噸,最大可達700噸;

2) 脫模直徑可實現Φ300-Φ2000mm和脫模長度從500-12000mm可調;

3)該液壓脫模機脫模時可實時顯示并全程記錄脫模力的變化;

4) 脫模機占地面積只略大于工件的2倍長度;

5) 除吊裝工件、芯模、產品以及由人工安放插銷外,可全程實現自動化,

6)可極大地提高脫模效率及安全性,減少操作者的勞動強度:直徑1000mm,長度在11m的工件脫模時間不到2個小時。

本設備已用于哈爾冰玻璃鋼研究院,中車株洲時代新材以及安徽應流海源復材,中車青島四方等客戶的大型復合材料筒體的脫模。

此解決方案和裝備為四棱數控在國內獨創,已申報國家發明專利。