[發明專利]一種集成有絲束匯聚機構的鋪絲頭

在審

• 申請號: 201810594230.3
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108749034A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 柯臻錚;程亮;朱偉東;曲巍崴;蔣君俠;柯映林;李江雄;董輝躍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 陳華

本發明涉及一種集成有絲束匯聚機構的鋪絲頭，包括：鋪絲頭安裝底座；安裝在鋪絲頭安裝底座側端的固定紗箱組件和翻轉紗箱組件，所述鋪絲頭安裝底座的翻轉安裝面與翻轉紗箱組件的相對面之間形成絲束通道；分別安裝在固定紗箱組件和翻轉紗箱組件的側面上的絲束輸送組件；以及對絲束輸送組件輸送的絲束進行導向和匯聚的絲束匯聚機構。該鋪絲頭通過對導向輪及絲束通道的合理設計，實現多絲束的導向與匯聚，避免絲束之間發生干涉。

技術領域

本發明屬于復合材料自動鋪放技術領域，具體涉及一種集成有絲束匯聚機構的鋪絲頭。

背景技術

復合材料是由兩種或兩種以上不同性能、不同形態的組分材料通過復合手段組合而成的一種多相材料。由于其具有高比強度、高比模量、耐疲勞、減震性好、工藝性好等優點，它已經在航空航天等領域取得了廣泛的應用，并逐步取代傳統的金屬材料。波音公司的波音787和空客公司的空客A350復合材料用量均達到百分之五十以上。

復合材料構件的預成型方法有手工鋪放、自動鋪帶、纏繞成型和自動鋪絲等。然而對于高曲率型面的飛機構件而言，自動鋪帶已經無法滿足需求，而自動鋪絲機由于可以精確控制單根絲束的剪斷與重啟，且單根絲束寬度遠小于復合材料帶的帶寬，可以鋪放復雜的、曲率變化大的或者帶開口的構件，因此自動鋪絲得到了廣泛的應用。

絲束匯聚機構作為自動鋪絲機的核心部件之一，用于實現對絲束的導向和匯聚，是鋪絲機實現絲束張緊力和速度的精確控制的關鍵，也是鋪絲機實現絲束剪斷和重啟功能的前提。如中國發明專利申請(CN 105415707 A)公開一種鋪放頭和紗架一體化復合材料鋪放裝置，包括鋪放頭紗架和法蘭連接組件，鋪放頭包括壓緊機構、楔形體、楔形體連接框、兩個剪切機構、兩個重送機構、兩個夾緊機構和多個快速裝拆機構，紗架包括圓盤、張力控制機構、收膜機構和絲束導向機構。

絲束匯聚機構直接影響了最終自動鋪絲機的鋪放質量，該絲束匯聚機構對導向輪的合理布置、絲束通道的合理設計以及絲束速度和張力控制等有著很高的要求，是自動鋪絲機設計的主要難點之一。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種集成有絲束匯聚機構的鋪絲頭，通過對導向輪及絲束通道的合理設計，實現多絲束的導向與匯聚，避免絲束之間發生干涉。

本發明所提供的技術方案為：

一種集成有絲束匯聚機構的鋪絲頭，包括：

鋪絲頭安裝底座；

安裝在鋪絲頭安裝底座側端的固定紗箱組件和翻轉紗箱組件，所述鋪絲頭安裝底座的翻轉安裝面與翻轉紗箱組件的相對面之間形成絲束通道；

分別安裝在固定紗箱組件和翻轉紗箱組件的側面上的絲束輸送組件；

以及對絲束輸送組件輸送的絲束進行導向和匯聚的絲束匯聚機構；

所述絲束匯聚機構包括設置在絲束通道內的第一絲束匯聚單元以及設置在鋪絲頭安裝底座下部的第二絲束匯聚單元；所述第一絲束匯聚單元用于導向和匯聚絲束輸送組件輸送的絲束，所述第二絲束匯聚單元用于對第一絲束匯聚單元匯聚的絲束進行導向和匯聚。

上述技術方案中，通過對絲束匯聚機構及絲束通道的合理設計，實現多絲束的導向與匯聚，避免絲束之間發生干涉。

本發明中所述鋪絲頭安裝底座側端分別設有安裝固定紗箱組件的固定安裝面，以及安裝翻轉紗箱組件的翻轉安裝面；所述固定安裝面與翻轉安裝面在鋪絲頭安裝底座側端交替設置。固定安裝面與翻轉安裝面用于分別安裝固定紗箱組件與翻轉紗箱組件。紗箱組件的數量可根據設備的具體需求進行增加和擴展，使最大的絲束鋪放數量為4N，N為紗箱組件數量。