[實(shí)用新型]手持纖維絲鋪放裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420708987.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204249372U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田會(huì)方;吳迎峰;李力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C70/38
• 分類號(hào): B29C70/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種纖維絲鋪放設(shè)備，尤其涉及一種手持纖維絲鋪放裝置。

背景技術(shù)

纖維鋪放技術(shù)是生產(chǎn)效率最高的復(fù)合材料成型技術(shù)之一。這種新的成型技術(shù)最開(kāi)始主要用于航空航天業(yè)當(dāng)中，隨著纖維鋪放技術(shù)的不斷發(fā)展，目前這項(xiàng)技術(shù)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

目前國(guó)內(nèi)復(fù)合材料成型仍然以手工鋪層為主，但是國(guó)內(nèi)外的纖維鋪放技術(shù)的研究都是集中在自動(dòng)鋪絲成型裝備和自動(dòng)化成型軟件上，大多數(shù)的設(shè)備都是自動(dòng)鋪放機(jī)械手以及機(jī)床，很少有關(guān)于手持纖維絲鋪放裝置的研究。

要克服手工鋪層效率低，材料利用率不高，不適宜現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題，亟需一種手持纖維絲鋪放裝置，這種裝置必須能夠提高生產(chǎn)效率，便于工人靈活省力的完成纖維鋪放的工作，還必須能夠精確的完成異形模心的鋪放工作。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型根據(jù)上述的技術(shù)問(wèn)題提供一種手持纖維絲鋪放裝置，本裝置的機(jī)械手臂使工人用很小的力就能推動(dòng)工件完成鋪放工作，該機(jī)械手臂在任何位置和任何工況下可以自動(dòng)保持平衡狀態(tài)。本裝置的鋪放頭可以一次鋪設(shè)多條窄的纖維預(yù)浸帶并且能完成導(dǎo)絲、輸送、襯紙回收、剪切、加熱和鋪放的功能，該鋪放頭既適用于圓柱體等簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的芯模又適用于圓錐體、網(wǎng)格狀等異形結(jié)構(gòu)的芯模。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型提供一種手持纖維絲鋪放裝置，包括機(jī)械手臂和鋪放頭，機(jī)械手臂固定在地面或小車上，鋪放頭固定在機(jī)械手臂的前端；所述的機(jī)械手臂包括固定立柱、旋轉(zhuǎn)立柱、控制箱、擺動(dòng)臂、主臂、小臂、垂臂、氣缸和氣動(dòng)平衡系統(tǒng)，固定立柱固定在地面或小車上，固定立柱上端與旋轉(zhuǎn)立柱下端連接，旋轉(zhuǎn)立柱的頂端與擺動(dòng)臂連接，擺動(dòng)臂能繞旋轉(zhuǎn)立柱固定點(diǎn)擺動(dòng)，擺動(dòng)臂的尾端與氣缸的推桿連接，氣缸的缸體與旋轉(zhuǎn)立柱連接，擺動(dòng)臂的另一端依次連接主臂、小臂和垂臂，主臂、小臂和垂臂都可以360°旋轉(zhuǎn)，所述的氣動(dòng)平衡系統(tǒng)通過(guò)控制氣缸的推桿的伸縮可以維持?jǐn)[動(dòng)臂的力矩平衡，氣動(dòng)平衡系統(tǒng)的控制開(kāi)關(guān)設(shè)置在控制箱內(nèi)部；所述的鋪放頭包括導(dǎo)絲模塊、再送模塊、切割模塊、壓頭模塊、襯紙回收模塊和加熱模塊，導(dǎo)絲模塊將纖維預(yù)浸帶從帶盤(pán)上引導(dǎo)到鋪放頭上，纖維預(yù)浸帶在鋪放頭中依次經(jīng)過(guò)再送模塊、切割模塊、加熱模塊和壓頭模塊，所述的鋪放頭中設(shè)置有兩處襯紙回收模塊，第一處設(shè)置在再送模塊和切割模塊之間，第二處設(shè)置在壓頭模塊之后，鋪放頭整體固定在機(jī)械手臂的垂臂上。

所述的導(dǎo)絲模塊包括兩對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸和集中軸，兩對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸之間存在高度差，同一對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸的兩跟輸絲導(dǎo)絲軸之間也存在高度差；每根輸絲導(dǎo)絲軸上設(shè)置有多條凹槽，纖維預(yù)浸帶在凹槽的限制下分別通過(guò)兩對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸從帶盤(pán)上被引導(dǎo)到鋪放頭的集中軸上。

所述的每根輸絲導(dǎo)絲軸上所有的凹槽都相互平行，凹槽繞輸絲導(dǎo)絲軸外圓一周呈環(huán)形；同一對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸上凹槽的設(shè)置完全相同，兩對(duì)輸絲導(dǎo)絲軸上凹槽的位置交差設(shè)置、相互間隔。

所述的再送模塊包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、固定架、連接桿和氣缸；主動(dòng)輪和電機(jī)連接，從動(dòng)輪的外圓與主動(dòng)輪的外圓相切或相鄰，纖維預(yù)浸帶位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間，固定架固定在從動(dòng)輪上，固定架的一端可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，固定架的另一端與連接桿連接，連接桿與氣缸的伸出桿連接。

所述再送模塊的氣缸的安裝方向和伸出桿運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?/p>

所述的切割模塊包括超聲波切割刀。

所述的壓頭模塊包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓頭和導(dǎo)軌，所述的壓頭設(shè)置在導(dǎo)軌中并處于鋪放頭靠近芯模的最前端，電動(dòng)機(jī)和壓頭之間通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)壓頭做伸縮運(yùn)動(dòng)。

所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)桿和連接桿，傳動(dòng)桿靠近壓頭的一端設(shè)有凸緣，凸緣上設(shè)置有平面形凸輪槽，平面形凸輪槽的輪廓與壓頭所要完成的伸出路徑相對(duì)應(yīng)，傳動(dòng)桿的另一端設(shè)有圓錐齒輪，連接桿兩端都套有軸承，壓頭的側(cè)面后端設(shè)置有軸承槽，連接桿的兩端分別放置在壓頭的軸承槽和傳動(dòng)桿的平面形凸輪槽中；電動(dòng)機(jī)的輸出軸前端固定有圓錐齒輪，電動(dòng)機(jī)上的圓錐齒輪與傳動(dòng)桿上的圓錐齒輪嚙合。

所述的襯紙回收模塊包括收帶盤(pán)、轉(zhuǎn)動(dòng)架和導(dǎo)帶軸，收帶盤(pán)與電機(jī)連接，襯紙依次通過(guò)導(dǎo)帶軸和轉(zhuǎn)動(dòng)架被回收到收帶盤(pán)上。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)架包含一根輕桿，輕桿的兩端分別設(shè)置一個(gè)圓筒，輕桿的中心固定，輕桿可以繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的加熱模塊包括轉(zhuǎn)軸、紅外線加熱管、旋轉(zhuǎn)控制器和護(hù)罩；所述的紅外線加熱管和護(hù)罩都固定在轉(zhuǎn)軸上，紅外線加熱管設(shè)置在護(hù)罩內(nèi)部，所述的護(hù)罩是一種半封閉外殼，旋轉(zhuǎn)控制器用于控制轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。