[發明專利]自動鋪設預浸絲的方法和設備

有效

• 申請號: 201210150630.8
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102700151A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 文立偉;晏冬秀;李志遠;孫成;劉軍;余永波
• 申請（專利權）人: 上海飛機制造有限公司;南京航空航天大學
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術領域

本發明涉及一種自動鋪設預浸絲的方法和設備。

背景技術

先進復合材料具有高比強度、高比模量的特點，使其在滿足同等強度要求的前提下，相對于傳統材料顯著的減輕了結構質量，其地位已經獲得航空航天界的一致認可。而復合材料自動鋪設預浸絲的技術具有成型精度高、曲面適應性強、鋪放自由度大等優點，并且能夠實現預浸絲獨立的切割、重送與壓實等功能，特別適合于大曲率復雜曲面的大型復合材料構件精密自動化成型制造。但其在鋪放具有大折邊的模具時，如翼梁等，壓輥一端會翹起，導致已鋪放好的預浸絲被拉起，令一端無法緊貼模具，導致預浸絲無法被壓實到模具表面，嚴重影響鋪絲質量。

參見圖1和圖2，公開了一種以現有的自動鋪設預浸絲的設備的滾壓裝置在模具上鋪絲的情形。其中，該滾壓裝置具有鋪絲頭101和壓輥102，該模具具有第一表面104和第二表面106，其中第一表面104和第二表面106具有共同的折邊112，兩個表面呈一定角度。當從第一表面104向第二表面106鋪絲時，壓輥102壓著預浸絲108沿著第一表面104前進以壓實預浸絲108。當該壓輥102的中心110前進到折線112時，該壓輥102會翻折，同時，其一端會翹起，如圖2所示，這會使得已鋪放好的預浸絲的一部分114被拉起，與此同時，由于壓輥102的另一端無法緊貼模具從而導致預浸絲的另一部分116無法被壓實。上述情形會嚴重地影響到鋪絲的質量。

發明內容

為了解決壓輥遇到折邊時翹起而導致預浸絲無法壓實的技術問題，本發明公開了一種自動鋪設預浸絲的方法，其用于對模具的相鄰的第一表面和第二表面鋪絲，所述方法包括如下步驟：

(a)主壓輥壓置預浸絲并在第一表面上前進，以使預浸絲在縱向上完全鋪設在第一表面上；

(b)主壓輥壓置預浸絲并離開第一表面，并在第一表面的切向方向上繼續前進，以使預浸絲在橫向上完全延伸出第一表面；

(c)主壓輥壓置延伸出第一表面的預浸絲在第二表面上；

(d)輔助壓輥壓實延伸出第一表面的預浸絲在第二表面上。

具體地，在步驟(b)中，所述主壓輥壓置預浸絲并離開第一表面的初始離開位置為當主壓輥的中心落在第一表面和第二表面的交線時所述主壓輥的所處的位置；所述主壓輥在第一表面的切向方向上繼續前進的距離為W/(2*tgθ)的距離，其中，W表示所述主壓輥的寬度，θ表示所述預浸絲與所述交線的角度。

具體地，在步驟(d)中，所述輔助壓輥由氣缸驅動。

本發明還公開了一種自動鋪設預浸絲的設備，其包括滾壓裝置，所述滾壓裝置具有鋪絲頭、主壓輥、輔助壓輥和驅動機構，其中，所述主壓輥通過固定到所述鋪絲頭上的主壓輥軸定位，所述輔助壓輥由固定到所述驅動機構一端的輔助壓輥軸定位，所述驅動機構的另一端固定到所述鋪絲頭上。

具體地，所述驅動機構為可上下驅動的氣缸。

具體地，所述主壓輥和所述輔助壓輥之間的距離被配置為：當對模具的相鄰的第一表面和第二表面鋪絲時，不小于W/tgθ的距離；其中，W表示所述主壓輥的寬度，θ表示所述第一表面和所述第二表面的交線與所述預浸絲之間的角度。

具體地，輔助壓輥的寬度與所述主壓輥的寬度相同。

應用本發明的自動鋪設預浸絲的方法以及設備，能夠實現對位于模具折邊處的預浸絲的平整鋪放。

附圖說明

為了解釋本發明，將在下文中參考附圖描述其示例性實施方式，附圖中：

圖1示意性地示出了現有技術中的自動鋪絲裝置的滾壓裝置；

圖2示出了以圖1所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖；

圖3示意性地示出了本發明的自動鋪絲裝置的滾壓裝置；

圖4示出了以圖3所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖，其中，該滾壓裝置對模具的第一表面進行鋪絲；

圖5示出了以圖4所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖，其中，該滾壓裝置沿模具的第一表面的切線方向繼續前進；

圖6示出了以圖5所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖，其中，該滾壓裝置的主壓輥使預浸絲覆蓋到第二表面但并未壓實；

圖7示出了以圖6所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖，其中，該滾壓裝置的輔助壓輥下壓；

圖8示出了以圖7所述的滾壓裝置對相鄰且有角度的兩個表面鋪絲的示意圖，其中，該滾壓裝置的輔助壓輥使預浸絲壓實；