[實用新型]一種曲面自動鋪放裝置

有效

• 申請號: 201520909252.6
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN205310853U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 袁定新;王力;王聯鳳;趙維剛
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本實用新型涉及復合材料自動鋪放成型技術領域，尤其涉及一種曲面自動鋪放裝置。

背景技術

支承艙、整流罩均為在運載火箭中的復合材料構件，是火箭的重要組成部分，因此有著高性能、高可靠性的制造要求。目前比較成熟的航天器復合材料構件制備方法就是鋪放技術，采用絲材或帶材按照合理的層結構在模具表面鋪層，固化成形，獲得所需的構件。

由于支承艙、整流罩的表面均為復雜曲面，其鋪層過程目前主要以人工為主。人工鋪層過程，由于人的體力、工人技能等原因，必然存在生產效率低、鋪層質量不穩定、材料利用率低、制造周期長等缺點。復合材料構件鋪放成形過程中或多或少會釋放一些有毒揮發物，有害于操作者的健康。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種曲面自動鋪放裝置，以解決現有依靠人工進行鋪放作業時效率較低、鋪放質量不穩定，以及勞動強度大并有害于操作者身體健康的問題。

本實用新型提供一種曲面自動鋪放裝置，包括回轉臺，模具固定在所述回轉臺上；回轉伺服電機，與所述回轉臺驅動連接；六自由度機械臂；鋪絲頭，固定在所述六自由度機械臂末端；鋪放控制系統，與鋪絲頭電連接；送絲伺服電機，安裝于所述鋪絲頭上；送絲機構，由所述送絲伺服電機驅動連接；機械臂控制系統，分別與所述六自由度機械臂、所述回轉伺服電機、所述送絲伺服電機和所述鋪放控制系統電連接。

進一步地，回轉臺包括：回轉臺底座；安裝支架，固定在所述回轉臺底座上；精密減速機，安裝在所述安裝支架上；小齒輪，與所述精密減速機連接；外齒式回轉支承，與所述小齒輪嚙合，其內圈與所述回轉臺底座連接；回轉臺臺面，與所述外齒式回轉支承外圈連接。

進一步地，機械臂控制系統協調控制所述六自由度機械臂、所述回轉伺服電機、所述送絲伺服電機；利用其I/O口對所述鋪放控制系統進行通斷控制。

本實用新型提供的曲面自動鋪放裝置具有以下有益效果：利用六自由度機械臂、回轉臺、送絲機構、鋪絲頭的協調動作，順利地實現了復合材料預浸料絲帶的曲面自動鋪放，與人工鋪放相比，鋪放精度和效率得到了極大的提高。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的曲面自動鋪放裝置的結構圖；

圖2是本實用新型一實施例的回轉臺的結構圖；

圖3是本實用新型一實施例的曲面自動鋪放裝置的控制示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的一種曲面自動鋪放裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。

如圖1所示，本實用新型提供一種曲面自動鋪放裝置，包括：回轉臺1，模具5固定在所述回轉臺上；回轉伺服電機2，與所述回轉臺1驅動連接；六自由度機械臂8；鋪絲頭7，固定在所述六自由度機械臂8的末端；鋪放控制系統4，與所述鋪絲頭7電連接；送絲伺服電機3，固定在所述鋪絲頭7上；送絲機構6，由所述送絲伺服電機3驅動連接；機械臂控制系統9，分別與所述六自由度機械臂8、所述回轉伺服電機2、所述送絲伺服電機3和所述鋪放控制系統4電連接。

具體地，模具5固定在回轉臺1上，回轉臺1由回轉伺服電機2驅動。鋪絲頭7安裝在自由度機械臂8的末端，由鋪放控制系統4控制鋪絲頭7的鋪放動作；由機械臂控制系統9控制六自由度機械臂8的各個關節動作，使其相對于待模具5表面的傾角、距離保持在設定值。送絲機構6安裝在鋪絲頭7上，由送絲伺服電機3驅動。

具體地，如圖2所示，回轉臺1包括：回轉臺底座11；安裝支架12，固定在所述回轉臺底座11上；精密減速機13，安裝在所述安裝支架12上，由回轉伺服電機2驅動；小齒輪14，與所述精密減速機13連接；外齒式回轉支承15，與所述小齒輪12嚙合，其內圈與所述回轉臺底座11連接；回轉臺臺面16，與所述外齒式回轉支承15外圈連接。

具體地，如圖3所示，六自由度機械臂8、回轉伺服電機2、送絲伺服電機在機械臂控制系統9的控制下，可實現8軸聯動，順利實現鋪絲頭7空間位姿調節，回轉臺1的協調動作，以及送絲機構6的適時動作；鋪絲頭7由在機械臂控制系統9的I/O信號控制下的鋪放控制系統4進行控制，順利實現鋪放動作。