[發(fā)明專利]一種纖維剪切裝置及環(huán)向纏繞裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110631850.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113334746A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁建國;楊小星;趙春江;趙曉冬;李輝;張奇
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: B29C53/58
• 分類號: B29C53/58;B29C53/80
• 代理公司: 太原榮信德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14119
• 代理人: 楊凱;連慧敏

本發(fā)明屬于纖維纏繞裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種纖維剪切裝置及環(huán)向纏繞裝置，包括X軸移動平臺、Y軸移動平臺、Z軸移動平臺和剪切機構(gòu)；Y軸移動平臺與X軸移動平臺連接，通過X軸移動平臺驅(qū)動Y軸移動平臺沿X軸移動；Z軸移動平臺與Y軸移動平臺連接，通過Y軸移動平臺連接驅(qū)動Z軸移動平臺沿Y軸移動；剪切機構(gòu)與Z軸移動平臺，通過Z軸移動平臺驅(qū)動剪切機構(gòu)沿Z軸移動；剪切機構(gòu)包括手爪氣缸和剪切頭，手爪氣缸的兩個手爪分別連接有一個剪切頭；剪切頭由至少兩個平行設(shè)置的切割板組成。通過括X軸移動平臺、Y軸移動平臺和Z軸移動平臺可以帶動剪切機構(gòu)進行X、Y、Z軸方向的移動，因此可以對不同位置的纖維進行夾持或剪斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于纖維纏繞裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種纖維剪切裝置及環(huán)向纏繞裝置。

背景技術(shù)

復(fù)合材料憑借優(yōu)異的材料性能、質(zhì)量輕等優(yōu)點，可以作為金屬材料良好的替代品，廣泛地應(yīng)用于壓力容器、輸送管道、汽車輕量化與航空航天等領(lǐng)域，為了提高零部件的工作強度，會在表面纏繞纖維，以提高該零部件的安全工作性能。

纖維纏繞是壓力容器及相似類型零部件加工過程中重要環(huán)節(jié)之一。纏繞效率與質(zhì)量直接決定了壓力容器等零部件的生產(chǎn)效率、性能與壽命。目前，隨著新型材料的發(fā)展，賦予了纖維纏繞工藝廣闊的發(fā)展前景，纖維纏繞工藝主要分為螺旋纏繞工藝與環(huán)向纏繞工藝，螺旋纏繞工藝主要提高了壓力容器等零部件軸向強度，環(huán)向纏繞工藝可以提高零件的周向強度。

現(xiàn)有的環(huán)向纏繞裝置在纏繞時，需要人工先將纖維固定在工件的表面然后進行纏繞，纏繞之后人工再將纖維剪斷。因此，在纏繞過程中需要人工干預(yù)的環(huán)節(jié)，從而影響了整體的生產(chǎn)效率。同時，現(xiàn)有環(huán)向纏繞裝置的纏繞效率也不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種纖維剪切裝置及環(huán)向纏繞裝置，可以代替人工進行作業(yè)，可以有效提高生產(chǎn)效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種纖維剪切裝置，包括X軸移動平臺、Y軸移動平臺、Z軸移動平臺和剪切機構(gòu)；所述Y軸移動平臺與X軸移動平臺連接，通過X軸移動平臺驅(qū)動Y軸移動平臺沿X軸移動；所述Z軸移動平臺與Y軸移動平臺連接，通過Y軸移動平臺連接驅(qū)動Z軸移動平臺沿Y軸移動；所述剪切機構(gòu)與Z軸移動平臺，通過Z軸移動平臺驅(qū)動剪切機構(gòu)沿Z軸移動；所述剪切機構(gòu)包括手爪氣缸和剪切頭，手爪氣缸的兩個手爪分別連接有一個剪切頭；所述剪切頭由至少兩個平行設(shè)置的切割板組成，切割板之間存在間隔，通過手爪氣缸可以帶動兩剪切頭相對運動，兩剪切頭的切割板相互交錯。

剪切頭中的切割板之間通過連接柱固定連接。

所述剪切機構(gòu)設(shè)有兩個。

所述X軸移動平臺采用齒輪齒條移動機構(gòu)；所述Y軸移動平臺和Z軸移動平臺采用絲杠移動機構(gòu)。

所述剪切機構(gòu)處設(shè)有在線檢測攝像機和測距傳感器。

一種環(huán)向纏繞裝置，包括環(huán)向纏繞機構(gòu)和上述的纖維剪切裝置，所述纖維剪切裝置設(shè)置在環(huán)向纏繞機構(gòu)上。

所述環(huán)向纏繞機構(gòu)包括機架、固定板、纖維束筒、集束裝置和導(dǎo)絲頭，所述固定板與機架轉(zhuǎn)動連接，固定板連接有驅(qū)動元件，通過驅(qū)動元件驅(qū)動固定板轉(zhuǎn)動；X軸移動平臺與機架連接；

所述纖維束筒設(shè)有若干個，每個纖維束筒對應(yīng)有一個張力控制器；所述固定板中部設(shè)有通孔，各纖維束筒沿通孔中心圓周分布并均與固定板轉(zhuǎn)動連接，各張力控制器均與固定板固定連接；

所述固定板上設(shè)有若干個繞線輥，各繞線輥均位于每個纖維束筒的外側(cè)，各繞線輥沿通孔中心圓周分布并均與固定板轉(zhuǎn)動連接；

所述集束裝置和導(dǎo)絲頭固定在固定板上，每個纖維束筒上纏繞的纖維束依次經(jīng)過對應(yīng)的張力控制器和繞線輥并通過集束裝置匯聚后，從導(dǎo)絲頭伸出。