[發明專利]一種用于料卷固定的機械式脹軸

在審

• 申請號: 202010977868.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112010115A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張小輝;朱彥松;張少秋;呂明迪;關昊辰
• 申請（專利權）人: 山東中恒景新碳纖維科技發展有限公司
• 主分類號: B65H75/24
• 分類號: B65H75/24;B65H18/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張天一

本發明公開一種用于料卷固定的機械式脹軸，涉及料卷固定技術領域，可以包括：支撐軸、套筒和底蓋，支撐軸的底端與底蓋連接，套筒套設于支撐軸的底部外側；套筒的外側設置有瓦片，套筒內設置有第一滑塊，第一滑塊上設置有連接部，連接部穿過套筒的側壁并與瓦片連接；第一滑塊與套筒的內壁之間連接有徑向彈簧，徑向彈簧套設于連接部上；底蓋上通過軸向彈簧連接有錐套，錐套套設于支撐軸上，錐套用于撐開第一滑塊；底蓋上滑動設置有第二滑塊，第二滑塊通過連接機構與錐套連接。本發明可以在固定料卷的同時，限制料卷沿著軸向竄動，還具有停機防脫落的功能，提高了設備的可靠性與穩定性；避免了氣管的交錯重疊，節約了紗架有限的空間。

技術領域

本發明涉及料卷固定技術領域，特別是涉及一種用于料卷固定的機械式脹軸。

背景技術

碳纖維增強復合材料由于具有高的比強度、比模量、耐腐蝕等特點，已經被廣泛地運用在航空航天領域。為了滿足航空領域大型零部件的制造需求，往往需要采用大型的纖維自動鋪放設備，比如自動鋪絲與鋪帶設備。通過路徑規劃能夠實現大曲率、復雜異型構件的制造，具有高鋪放效率、高材料利用率、高自動化程度等特點。

自動纖維鋪放設備中所采用的原材料是由纖維絲復卷而成的料卷。在鋪放前需要將料卷固定在氣脹軸上，通過對氣脹軸施加一定的氣壓使氣脹軸側邊的瓦片撐開，從而提供撐緊力固定料卷。但機器人在鋪放時，往往會經常改變鋪放速度和位姿，如果氣脹軸與料卷之間的摩擦力較小或氣壓發生波動，都會導致料卷在受到慣性力的作用下會沿著軸向發生竄動，從而引起絲束張力的變化，這時需要張力控制模塊的及時調控，否則將影響鋪放質量。當需要更換料卷時，首先斷開氣路，取下料卷，再裝上新料卷，重新打開氣路，整個操作流程較為繁瑣，需要時刻保持電氣設備運轉良好，容錯率較低。一旦發生斷電或氣源故障時，會導致料卷脫落，造成危險，存在嚴重的安全隱患。

此外，氣脹軸的制造工藝較為復雜，需要沿著支撐軸軸線方向開設較長距離的內孔用作氣路，增加了制造成本。而且每個氣脹軸前端還需要配套氣管接頭，對于多絲束(16絲束)自動鋪放設備而言，將會造成氣管冗余，占用紗架空間。

而對于市面上存在的一些機械脹軸，雖然不需要和大量的氣動元件配合，但仍需與電機等電氣設備配套使用以提供脹緊力，操作繁瑣，自動化程度不高，并且缺少對料卷的防脫落功能設計。

因此，亟待開發一種用于料卷固定的機械式脹軸，以解決現有技術所存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于料卷固定的機械式脹軸，以解決現有技術所存在的上述問題，可以在固定料卷的同時，限制料卷沿著軸向竄動，還具有停機防脫落的功能，提高了設備的可靠性與穩定性；避免了氣管的交錯重疊，節約了紗架有限的空間。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種用于料卷固定的機械式脹軸，包括：支撐軸、套筒和底蓋，所述支撐軸的底端與所述底蓋連接，所述套筒套設于所述支撐軸的底部外側；所述套筒的外側設置有瓦片，所述套筒內設置有第一滑塊，所述第一滑塊上設置有連接部，所述連接部穿過所述套筒的側壁并與所述瓦片連接；所述第一滑塊與所述套筒的內壁之間連接有徑向彈簧，所述徑向彈簧套設于所述連接部上；所述底蓋上通過軸向彈簧連接有錐套，所述錐套套設于所述支撐軸上，所述錐套用于撐開所述第一滑塊；所述底蓋上滑動設置有第二滑塊，所述第二滑塊通過連接機構與所述錐套連接。

優選的，所述第一滑塊設置有多個，多個所述第一滑塊沿所述支撐軸圓周均布，所述瓦片的數量與所述第一滑塊的數量對應相同。

優選的，所述第一滑塊為楔形滑塊，所述楔形滑塊外壁上的所述連接部為圓柱凸臺，每個所述楔形滑塊的外壁上均設置有兩個所述圓柱凸臺，所述圓柱凸臺靠近所述瓦片的一端設置有內螺紋孔，所述圓柱凸臺與所述瓦片通過螺栓連接。

優選的，所述套筒的側壁上設置有通孔，用于使所述圓柱凸臺通過，所述徑向彈簧的直徑大于所述通孔的直徑。