湖南江南四棱数控机械有限公司

展位号【7号馆7P01-7】

湖南江南四棱数控机械有限公司成立于2011年，是一个在国内较早专注于设计生产复合材料自动化成型装备和解决方案的高新技术企业，湖南省小巨人企业和高质量发展民营明星企业、湖南省复合材料成型装备工程研究中心，先后取得ISO9000质量体系认证，国军标体系认证，军工产品二级保密资质等荣誉和资质。

四棱数控致力于为客户提供创新的复合材料产品知识、经验和技术，顶尖的复合材料成型工艺及技术服务，高品质高精度高效率的复合材料自动化成型装备的设计与制造，提供先进的复合材料产品自动化成型解决方案。

公司的服务范围涉及航天航空、兵器、电力电子工业、核工业、船舶等国防科技工业以及汽车，高铁，医用设备，休闲等民用领域。

主要产品为：数控纤维缠绕机、数控布带缠绕机、自动铺带/铺丝机等复合材料自动化成型装备以及脱模机、固化炉、机器人自动上下料等复合材料自动化成型辅助装备以及张力控制装置，浸胶槽，收线装置等辅助装置，LPG，CNG，CHG等高压气体储瓶的自动化生产系统以及复合材料发动机壳体，发射筒，复合材料异形舱段等产品的自动化成型生产系统。

近年来四棱数控获得申报和授权的实用新型专利近100项，发明专利10多项；拥有数控纤维缠绕机，数控布带缠绕机，自动铺带/铺丝机，热塑激光缠绕机以及热固超高速碳纤维飞轮及转子护罩高速高效缠绕机等复合材料自动化成型装备、辅助装备以及LPG，CNG，CHG等高压气体储瓶的自动化生产系统以及复合材料发动机壳体及发射筒等自动化成型生产系统的完全自主知识产权。

公司于2016年、2017年承担了两项国家04重大专项《复合材料铺缠一体化成型与试验平台研制》《大型复合材料数控卧式自动铺丝缠带成型机床》的研制，并已于2019年通过国家验收。2019年又承担了国防重大基础科研项目（铺缠一体化装备）主机的研发与制造。另外公司也承担省市级重大项目多项，展现出较强的研发和创新能力。

技术/产品

数控双立柱立式铺缠带机

该装备是科技部和国家工业和信息化部牵头的2016年04（高端数控机床和基础制造装备）国家重大专项的子任务之一。主要用于航天某院某飞行器异形舱段的防热隔热复合材料的预浸带铺缠，也适应于其他复合材料菱形舱段、天方地圆、双菱锥形等异形件的预浸带铺缠。是一台专用高端数控机床。

该装备为国际领先的数控双立柱立式铺缠带机：铺丝缠绕直径2.5m，长度3.5m，工件+芯模重10吨，转台转:10r/min，允许带宽:80mm，7轴控制7轴联动，7轴RTCP。

Φ3800×22000高精度五轴数控纤维缠绕机

本数控缠绕设备采用卧式布局， 成型工艺采用湿法缠绕工艺，系统为主轴旋转，小车移动，伸臂移动，绕丝嘴旋转，绕丝嘴偏摆等5轴控制， 5轴联动。设备能够适用碳纤维、玻璃纤维及有机纤维等湿法缠绕工艺要求；能进行罐体（等开口及不等开口）、管道、球体、锥体、组合体等回转体及方形制品的缠绕。

本设备主轴和尾顶采用大功率伺服电机与大扭矩双速减速机以及大扭矩高精度减速直连并双电机消隙和闭环控制、主轴和尾顶龙门同步驱动，实现主轴和尾顶的二档自动变速和高精度控制，本设备的小车移动也采用单边双电机消隙和双边龙门同步双驱。

本设备的最大缠绕直径：Φ3800 ；最大有效缠绕长度：20000mm；芯模+工件最大重量50吨；小车移动速度可达90m/min，主轴双向重复定位精度:≤±0.01° ；小车重复定位精度 ±0.02mm/1000；缠绕速度可达90m/min（螺旋缠绕时）；缠绕精度达±0.1mm。

本设备适用于复合材料发动机壳体以及大型网格的高精度缠绕。

Φ2000×14500经济型数控纤维缠绕机

本数控缠绕设备采用卧式布局， 成型工艺采用湿法缠绕工艺，系统为主轴旋转，小车移动，伸臂移动，绕丝嘴旋转，绕丝嘴偏摆等4轴控制， 4轴联动。设备能够适用碳纤维、玻璃纤维及有机纤维等湿法缠绕工艺要求；能进行罐体（等开口及不等开口）、管道、球体、锥体、组合体等回转体及方管发射筒以及其他轴类零件的的缠绕。

本设备配备24团纱磁粉电子张力装置和24团内抽纱机械张力纱架，并配备干湿法缠绕的100mm布带缠绕装置。

本设备适用于大中型复合材料发射筒以及长管拖车气瓶和大型卫星网格面板的缠绕。

Φ1000X4500四轴龙门式Ⅲ/IV型高速高效气瓶数控缠绕机

本设备适用于Ⅱ型、Ⅲ型、IV型气瓶的缠绕，缠绕工艺为湿法缠绕，缠绕纤维有碳纤维、玻璃纤维等

本设备主要用于“CNG”和“CHG”的40～1000L容积的20MPa,35MPa,70MPa高压气瓶的高速高效生产、三工位同时缠绕时可实现Φ650mmX3500mm高压气瓶的生产；上下二工位同时缠绕时可实现1000X3500的高压气瓶的生产。

高压气瓶自动化缠绕系统提供小车运行速度达国内最高的120m/min，即使使用国产碳纤维进行湿法缠绕，其螺旋缠绕放纱速度也可达150m/min。可以实现CNG及CHG气瓶的高生产效率（210L，35Mpa储氢气瓶，达3个/1.5小时或更快）。

该装备已提供给中材科技，北京天海氢能，山东澳杨，北京科泰克，石家庄安瑞科，浙江蓝能，中车青岛四方，浙江塑光等十几家用户近100台，用于三型和四型气瓶的试制和批量生产。

2000X5000机器人铺丝机

该机器人式自动铺丝机采用卧式布局架构，具有结构紧凑、运动灵活、控制精确、操作方便、稳定可靠等特点，实现了数字化、集成化、智能化，可广泛应用于S型进气道，Ω型舱段等复合材料异形构件的自动化生产中。铺丝头采用6轴机器人+盘式短传纱纱箱的紧凑布局，丝束经过止丝系统、送丝系统、剪切系统、加热系统、冷却系统、压辊系统，通过气动系统和电气系统的协同控制，可以实现高效、高速铺丝作业，适应不同构件的铺丝需求。机器人本体采用数控系统控制，具有高自由度、高精度的特点，能够实现复杂的三维空间运动，适应各种空间大曲率、复杂形状的铺丝路径。基于强大的通用数字控制系统，能够实现高精度、高稳定性的运动控制和铺丝控制。运用伺服铺放送丝控制技术、丝束张力伺服控制技术、机器人系统高速动态响应技术、6轴采用闭环控制，以及铺丝头末端空间误差补偿，铺丝头快速更换技术等关键核心技术优势，能够满足航空航天等领域中小型碳纤维复合材料异形构件铺放需求。

1000X3500热塑激光缠绕机

本设备主要用于热塑性高速飞轮和转子护套的缠绕。

本装备采用了全新的激光缠绕工艺。这一创新工艺利用激光原位固结技术，实现了碳纤维的精确缠绕和在线固化。相较于传统飞轮和电机转子护套的热固性缠绕制造工艺，碳纤维激光缠绕飞轮和转子工艺具有更高的精度和更好的预紧力，能保留更高的压应力（通常保持率为80%，而热固性缠绕技术保持在50%左右），从而显著提升飞轮和转子的机械强度、耐磨性以及高速旋转下转子的允许线速度要求。此外，该工艺还能有效提高生产良品率，缩短制造周期，提高生产效率，为超高速电机的批量化生产和应用奠定了坚实基础。

该装备可以产生大于3000N的张力，缠绕速度超过30m/min，这取决于所用纤维以及热塑树脂的类型，带宽以及激光加热器的功率大小以及缠绕头的散热能力。

该装备能够进行吉帕（1000MPa）级张力缠绕，同时能保持80%左右的预应力，适用于热塑性碳纤维包含PEEK、PPS。

该装备在国内用户于XXXX投入产品批量生产，加工了大批高速飞轮和高速电机转子护套，解决了许多重大项目的急需。

该装备目前能够缠绕直径达2000mm，工件装夹长度大于5500mm，重量达20吨的飞轮和电机转子护套产品。

该装备已和崇德科技，湘电集团以及中车株洲电机厂等十多个单位进行洽谈合作和采购，开展高速碳纤维飞轮及高速电机转子护套设备的研发生产，目前已通过各厂家的多轮方案评审和供样测试，并交付多台设备。

1500x3500高速飞轮及转子大张力高速高效缠绕机

本设备主要用于热固性高速飞轮和转子护套的高速高效缠绕。

该装备可以产生高达3000N的张力，缠绕速度超过60m/min（这取决于所用纤维的类型），在如此巨大的张力下缠绕能够将纤维更紧密、更均匀地包裹在芯轴或零件周围，从而在缠绕模式中将纤维带拉得更紧密，增加了纤维体积比。

该技术将纱线的初始张力控制以及双轮驱动系统与相应的伺服驱动相结合，以提高控制精度，确保装备有更紧凑的结构和更短的传纱路径，同时确保对纤维的损伤最。

该装备的自动实时电子张力控制系统用于监测和匹配扭矩和速度变化，缠绕丝嘴经过特殊设计可以承受更大的张力。

该装备能够进行吉帕（1000MPa）级张力缠绕，同时能使缠绕速度大大提升，达到60m/min甚至更快，极大提高了生产效率，使得热固性缠绕超高速飞轮和电机转子护套的大批量生产成为了可能。

该装备能够处理单丝束或多丝束碳纤维、玻璃纤维或陶瓷纤维，可用于干法预浸带和预浸丝束的缠绕、湿法缠绕等热固性材料的缠绕，也可以适应4，5，6，8，10.12，16，18，20等不同带宽的高速高效缠绕，设备上还配备PP带缠绕功能。

该解决方案和装备由四棱数控2023年研发成功，并已投入多家用户打样和批产使用，此解决方案和装备为四棱数控在国内独创，已申报国家发明专利。

600T液压自动脱模机

本液压脱模机主要用大型复合材料筒体的高速高效脱模，能满足不同直径、厚度、长度尤其是大直径大长度的辊筒杆件类产品的无损伤、高效快速脱模，解决了现有脱模机脱模过程复杂、周期长、安全隐患大、脱模效率十分低下等问题。该脱模机具有以下特点：

1） 脱模力可精确设定、调整和限定；额定脱模力为600吨，最大可达700吨；

2） 脱模直径可实现Φ300-Φ2000mm和脱模长度从500-12000mm可调；

3）该液压脱模机脱模时可实时显示并全程记录脱模力的变化；

4） 脱模机占地面积只略大于工件的2倍长度；

5） 除吊装工件、芯模、产品以及由人工安放插销外，可全程实现自动化，

6）可极大地提高脱模效率及安全性，减少操作者的劳动强度：直径1000mm,长度在11m的工件脱模时间不到2个小时。

本设备已用于哈尔冰玻璃钢研究院，中车株洲时代新材以及安徽应流海源复材，中车青岛四方等客户的大型复合材料筒体的脱模。

此解决方案和装备为四棱数控在国内独创，已申报国家发明专利。