[發明專利]一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構

在審

• 申請號: 201911414352.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111113939A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 肖曉暉;楊尚尚;何思宇;李曉聃;段寶閣;王鎮
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明涉及一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構，包括：獨立氣動壓輥機構、獨立壓輥機構中氣動缸缸筒上下兩端分別與氣缸底座上和氣缸底座下相連；氣缸底座上和氣缸底座下的左右兩端分別與機架左和機架右相連；壓輥底座與氣動缸缸桿相連，通過氣動缸缸桿的伸縮帶動壓輥上下移動，可以適應不同曲率曲面的復合材料鋪放，且通過氣動缸實現鋪放過程中的壓力控制。本發明具有多個獨立氣動壓輥機構，每個獨立的氣動壓輥機構中的氣動缸的伸縮量與壓力可以單獨控制，從而實現一次完成多條軌跡曲面的復合材料鋪放，極大的提高了鋪放效率，且保證了鋪放質量。

技術領域

本發明屬于復合材料的自動鋪帶裝備技術，涉及一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構。

背景技術

復合材料具有兩種或兩種以上材料的特點，如質量輕和強度高等，同時可設計性也較好，可以根據所需制備零件的形狀制備相應的模具，將復合材料鋪放在模具上即可制成所需的零件形狀。

針對于平面的復合材料鋪放，可以直接采用單個一定寬度的壓輥在一次鋪放時可完成一定寬度復合材料的鋪放。但針對于曲面進行復合材料自動鋪放時，由于曲面曲率的不同和變化使得自動化鋪放裝置對于曲面進行復合材料的鋪放存在極大困難，因此限制了復合材料自動鋪放形成的零件形狀。若鋪放采用人工對曲面進行復合材料鋪放時，當所需鋪放面積較大時，人工鋪放效率低且鋪放質量難以保證，因此對曲面實現復合材料自動化鋪放是復合材料自動鋪放應用過程中急需解決的重要問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構，通過壓輥機構中包含多個獨立氣動壓輥機構，在每個獨立壓輥構中壓輥的寬度較窄，從而能夠使得單個的壓輥適應于不同曲率的曲面復合材料鋪放，當多個壓輥機構之間按照復合材料寬度比例關系的距離進行排列時，對同一曲面進行重復鋪放時可以得到完整的曲面的復合材料鋪放表面。該壓輥機構具有結構簡單緊湊，適應不同曲率的曲面鋪放，壓力可控、自動化程度高和鋪放效率高等優點。

本發明的上述技術問題主要是通過以下技術方案實現：

一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構，其特征在于，包括機架上、機架左、機架右，所述的機架上的左右兩端分別與機架左和機架右相連，同時機架上的上端與六軸機械臂相連；以及獨立氣動壓輥機構、氣動缸底座上和氣動缸底座下，所述氣動缸底座上和氣動缸底座的左右兩端分別與機架左和機架右相連。

在上述一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構獨立氣動壓輥機構包括：氣動缸、導軌右、導軌左、壓輥底座、氣動缸缸桿端螺母,所述的氣動壓輥底座的左右兩端分別與導軌左和導軌右相連，同時通過氣動缸缸桿端螺母與氣動缸的缸桿相連；以及壓輥、壓輥軸套筒、壓輥軸承和壓輥軸，所述的壓輥內圈的左右兩端各裝配有一個壓輥軸承，這兩個壓輥軸承的內圈套在壓輥軸上；以及壓輥軸擋圈和圓螺母，所述的壓輥軸承擋圈在導軌左和導軌右內側的壓輥軸上各套有一個，在導軌左和導軌右的外側分別裝有一個圓螺母實現對壓輥的軸向定位。

在上述一種適用于復合材料曲面鋪放的壓輥機構包括五個獨立的氣動壓輥機構，五個獨立的氣動壓輥機構安裝方式相同，各個獨立氣動壓輥機構中的氣動缸的伸縮長度和壓力可以單獨控制，通過獨立氣缸壓輥機構的氣動缸的缸筒的上下兩端分別與氣動缸底座上和氣動缸底座下相連。

因此，本發明具有如下優點：1.該壓輥機構適用于自動化鋪帶裝置，且可以一次完成多條軌跡的復合材料鋪放，能夠極大的提高鋪放效率和保證鋪放質量； 2.通過對獨立氣缸的缸桿伸縮量，可以有效實現不同壓輥可以在不同曲率的曲面上進行鋪放；3.通過對獨立氣缸壓力的單獨控制實現對各個壓輥鋪放壓力的單獨控制，滿足不同曲率的曲面鋪放時對于鋪放壓力的不同需求。

附圖說明

圖1為本發明的壓輥機構結構示意圖。

圖2為單個氣動壓輥機構結構示意圖。

圖3為圖2中所示的過壓輥軸線的剖面示意圖。