CN102196897A - 设置有布置在冷护套内的柔性纤维输送管的纤维施加机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造由复合材料制成的部件的纤维施加机，其包括：用于移动纤维施加头(3)的系统(1)；纤维储存装置(4)；以及用于将纤维从所述储存装置输送到所述施加头的纤维输送装置(5)，所述纤维施加机的特征在于，所述纤维输送装置置于至少一个管状柔性护套(6)的内部通道(61)中，所述纤维施加机进一步包括能够将冷气体喷射到所述护套的所述内部通道(61)中的冷却装置(7)。

Description

设置有布置在冷护套内的柔性纤维输送管的纤维施加机
技术领域
本发明涉及一种用于制造由复合材料制成的部件的纤维施加机，尤其涉及这种机械的用于在纤维储存装置和施加头之间输送纤维的特定纤维输送装置。
背景技术
已有公知的纤维施加机，通常被称为是纤维铺放机，其用于将由浸渍了树脂的多个带状扁平纤维，特别是浸渍了热塑性树脂或热固性树脂的碳纤维形成的宽纤维带施加到阳模或阴模上。诸如在专利文献WO 2006/092514中描述的这些纤维施加机包括：用于移动纤维施加头的系统；纤维储存装置；和用于将纤维从所述储存装置输送到施加头的纤维输送装置。
典型地，纤维施加头，也称为纤维铺放头，包括施料辊和用于将纤维引导到所述施料辊上的引导装置，施料辊被设计为接触模具以便施加纤维带。
移动系统允许施加头沿着彼此垂直的至少三个方向移动。移动系统可由布置在地板上或安装在线性轴上方的标准的六轴机器人型多关节臂构成，该六轴机器人型多关节臂具有附着有施加头的端肘，或者移动系统可由龙门型笛卡尔坐标式机器人构成，该龙门型笛卡尔坐标式机器人设置有承载施加头的端肘。在纤维被卷装成卷筒形式的情况下，纤维储存装置典型地包括纱架。例如在固定式六轴标准机器人的情况下，纱架布置在地板上，或可安装于移动系统的一构件上，例如安装于笛卡尔坐标式机器人的托架之一上或安装于在六轴机器人的线性轴上滑动的从动托架上。
诸如在上述专利文献中所描述，有利的是，输送装置由将储存装置连接至施加头的柔性管形成，每根柔性管能够将纤维收纳在其内部通道中。柔性管的两端通过上游固定装置和下游固定装置分别附着到施加头和储存装置上，而且柔性管具有足够的长度和柔性，从而不会限制施加头移动系统的运动。
由于预浸渍的纤维的粘性，施加头和柔性管可能会倾向于发生堵塞。
在由本申请人提交的专利文献FR 2 882 681中，提出为了对纤维的传送进行流体化而将压缩空气喷射到每根柔性管中。对于其粘性随温度下降的预浸渍纤维来说，有利的是，对压缩空气进行冷却从而限制柔性管的堵塞以及纤维在柔性管内部的摩擦。由于柔性管的截面小，因此设置了压缩空气喷射系统，使得它直接将压缩空气喷射到每根柔性管内。然而这种压缩空气喷射系统证明是复杂的，并且对压缩空气的冷却也证明是难以实施而且有时是不充分的。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述缺点的纤维施加机，其结构简单，同时能保证适当的纤维输送。
为此，本发明的目的是提供一种纤维施加机，其包括：用于移动纤维施加头的移动系统；纤维储存装置；以及用于将纤维从所述储存装置输送到所述施加头的纤维输送装置，所述纤维施加机的特征在于，所述纤维输送装置置于至少一个柔性管状护套的内部通道中，所述纤维施加机进一步包括能够将冷气体喷射到所述护套的所述内部通道中的冷却装置，优选从所述护套的上游端将冷气体喷射到所述护套的所述内部通道中。
根据本发明，所述输送装置置于至少一个护套(也称为冷护套)的所述内部通道中，所述至少一个护套通过喷射到其内部通道中的冷气体进行冷却，从而被冷却并且保持在低温，在所述低温下预浸渍树脂的纤维保持为不是很粘。
有利地，所述纤维输送装置包括柔性管，每根柔性管能够将纤维收纳在其内部通道中，并且每根柔性管的两端分别通过上游固定装置和下游固定装置固定地安装在所述储存装置和所述施加头之间，所述柔性管置于至少一个柔性管状护套的所述内部通道内。因而可容易地从外部对柔性管的整体进行冷却。每根柔性管置于冷护套的所述内部通道内，所述纤维施加机包括一个或多个冷护套。根据一个实施例，所述纤维施加机包括一个单独的护套，所述柔性管全都一起集合在所述护套内。可替代地，所述纤维施加机包括多个护套，所述柔性管分布在所述多个护套的内部通道内。例如，所述纤维施加机包括两个冷护套，每个护套收纳一层纤维的柔性管。
根据其它实施例，所述输送装置由多个带轮系统构成，因而所述带轮系统置于根据本发明的至少一个冷护套中。
根据一个特征，所述护套从布置在所述储存装置处的上游端延伸至布置在所述施加头处的开口下游端，所述冷气体喷射装置能够将冷气体从所述护套的所述上游端喷射到所述护套的所述内部通道内，所述喷射装置在所述护套内产生朝向所述施加头定向的冷气体流，所述冷气体流从所述开口下游端离开。
因此，所述冷护套使得也可对施加头进行冷却，从所述护套的下游端离开的冷空气流特别地在纤维经过辊上之前对纤维引导装置进行冷却。
根据一个实施例，所述护套同等地分别通过上游固定装置和下游固定装置将其上游端和其下游端分别装配至所述储存装置和所述施加头，所述护套具有足够的长度和柔性从而不会限制施加头移动系统的运动。
根据一个特征，所述纤维施加机包括松弛恢复系统或张紧系统，所述松弛恢复系统以这样的方式作用于所述护套上：使得无论所述施加头的位置如何，至少所述护套的下游部保持基本绷紧。
根据一个实施例，所述松弛恢复系统包括弹性回复用装置，所述弹性回复用装置将所述护套的一点弹性地连接至所述纤维施加机的相对于所述储存装置固定的一点，使得所述护套形成以下形式：可变长度的第一区段连接至所述储存装置并且经由弯曲部连接至可变长度的第二区段，所述第二区段包括所述护套的下游部，所述弹性回复用装置连接在所述第二区段和/或所述弯曲部的一点处。
根据一个实施例，所述连接装置包括至少一个自动线缆卷绕装置，例如弹簧式的线缆卷绕装置，所述卷绕装置之中的一个构件和其线缆的自由端连接至所述纤维施加机的所述一点，另一构件连接至所述护套的所述第二区段或所述弯曲部。
根据一个实施例，所述松弛恢复系统包括安装在固定于所述储存装置的导轨上的滑块，所述滑块经由线缆连接至所述护套并且经由所述自动线缆卷绕装置弹性地连接至所述导轨的与所述施加头对置的一端，将所述滑块连接至所述护套的所述线缆优选是第二自动卷绕装置的线缆。此安装于导轨的滑块和双线缆卷绕装置系统使得可减小纤维施加机的施加头和装配有卷绕装置之一的固定点之间的距离。
根据一个实施例，所述移动系统包括优选活动地安装在线性轴上的六轴机器人型多关节臂，所述储存装置包括纱架以容纳纤维卷筒，所述纱架一体化在箱体内并且优选活动地安装在所述线性导轨上，所述护套的所述第一区段与所述弯曲部和所述第二区段一起构成布置在所述纱架上方的可变尺寸环，当设置有所述松弛恢复系统的所述导轨时，所述松弛恢复系统的所述导轨在所述纱架上安装在所述纱架上方且平行于所述线性轴。
根据另一个实施例，所述移动系统为笛卡尔移动系统，其包括：第一托架，其沿着水平方向活动地安装；以及第二托架，也称为滑动托架，其可垂直移动地安装在所述第一托架上并且在其下端设置有承载所述施加头的机器人肘，所述储存装置包括用于收纳纤维卷筒的至少一个纱架，所述至少一个纱架优选一体化在箱体内，并且优选在龙门型移动系统的情况下安装在所述第一托架上或者优选在柱式移动系统的情况下安装在所述第二托架上，在龙门型移动系统的情况下：所述护套的第一区段于是与所述弯曲部和所述第二区段一起形成可变尺寸环，该可变尺寸环大致沿着所述滑动托架的正中平面垂直地布置在所述纱架处。
有利地，所述移动系统设置有引导圈，所述护套的所述第二区段穿过所述引导圈。
有利地，所述冷却装置包括能够在所述护套的所述内部通道内形成脉冲冷空气流的冷却单元，所述冷却单元优选与所述储存装置一体化。这种护套的使用使得可使用简单且便宜的脉冲空气系统来形成冷护套。所述护套显示出的横截面大于经过所述护套的柔性管的横截面总和，使得脉冲冷空气容易地围绕柔性管和在柔性管之间在护套内流动。
附图说明
通过以下结合附图对本发明的三个当前特定优选实施例的详细解释说明，可以更好地理解本发明，而且其它目的、细节、特征和优势将变得更清晰，其中：
-图1是根据本发明的第一实施例的铺放机的示意性立体图，其中，移动系统包括安装在线性轴上的标准的六轴机器人型多关节臂；
-图2是图1的部分放大图，其示出了设置有铺放头和用于护套的引导圈的多关节臂；
-图3是图1的铺放机的示意性侧视图，其示出了布置在护套内的柔性管；
-图4是图1的部分放大图，其示出了设置有铺放头和引导圈的多关节臂；
-图5是类似于图4的示意性侧视图，其中铺放头处于更远离纱架的位置；
-图6A和图6B分别是铺放头和护套下游部的示意性局部立体图和剖面图，其示出了护套装配在铺放头上；
-图7是根据本发明的第二实施例的铺放机的示意性立体图，其中，移动系统是具有设置有铺放头的端肘和安装在滑动托架上的纱架的龙门型笛卡尔移动系统，铺放头处于与纱架间隔开的低位置；
-图8是图7的部分放大图，其示出了纱架和护套松弛恢复系统；
-图9是在图7中示出的铺放机的侧面示意图；
-图10是类似于图9的图，铺放头处于最接近纱架的高位置；
-图11是根据本发明的第三实施例的铺放机的示意性立体图，其中，移动系统是具有设置有铺放头的端肘和安装在滑动托架上的纱架的柱式笛卡尔移动系统；以及
-图12是图11的部分放大图。
具体实施方式
图1至图6B示出了本发明的第一实施例。参照图1，铺放机包括：移动系统1，其由活动地安装在线性轴20上的公知的六轴机器人型多关节臂10构成；施加头3，其安装在多关节臂的端肘11处；储存装置4，其用于储存纤维；输送装置5(图3)，其用于将纤维从所述储存装置输送到施加头。
参照图3和图4，多关节臂10公知包括第一部分或底座12、第二部分13、第三部分14、第四部分15以及第五部分16，这些部分分别围绕旋转轴线A1、A2、A3以及A4枢转地彼此装配，而端肘11包括多关节臂的最末尾的三个部分11a、11b和11c。端肘包括：第一部分11a，借此，端肘装配到多关节臂的第六部分16上，使得端肘围绕轴线A4旋转地安装；第二部分11b，其围绕轴线A5枢转地安装在第一部分上；以及第三部分11c，其围绕轴线A6枢转地安装在第二部分上，该第三部分或装配板被设计为承载纤维施加头。多关节臂1在其底座12处固定在托架13上，托架13滑动地安装在线性轴12上，所述线性轴由固定至地面的两个平行导轨21构成。托架设置有驱动装置，例如电动辊类型的驱动装置，驱动装置受到控制器的伺服控制以沿着这些导轨移动铺放头。
纤维施加头3也称为纤维铺放头，其公知包括：施料辊31，其能够接触模具以施加由多根预浸渍树脂的纤维构成的纤维带；以及引导系统32，其用于将纤维朝着辊引导，例如以两层纤维的形式。为了在任何时候使纤维带施加停止以及重新开始以及选择纤维带的宽度，施加头进一步包括：切割和阻断系统，从而在辊的上游独立地切割和阻断每根纤维；以及在切割系统上游的重送装置，从而独立地重送刚被切割的每根纤维。
铺放机设置为用于施加纤维，例如卷装成卷筒形式的碳型纤维。储存装置4由附图标记41示意性示出的用来收纳纤维卷筒的纱架形成。纱架包括承载多个心轴的支撑框架，卷筒安装在心轴上。纱架被放入其湿度测定和温度将受到有利控制的箱体42内。纱架也可安装在从动托架49上，从动托架49布置在导轨42上并且通过刚性连杆49a机械地连接至机器人支承托架13。
输送装置包括诸如在前面引用的专利文献WO 2006/092515中所描述的柔性管。在柔性管中将纤维从纱架14单独输送到纤维铺放头。附图标记5示意性地示出了一组柔性管。其两端分别通过诸如斜坡状系统(ramp-like system)的上游固定系统51和下游固定系统52固定至纱架41和铺放头。例如，铺放头被设置成使得它收纳两层纤维，柔性管通过两个下游固定系统52成两排装配在铺放头处。
诸如在前面引用的专利文献中所描述的，张力限制器可设置在施加头和纱架之间以便降低辊处的纤维张力。在此实施例中，张力限制系统48一体化在箱体内，柔性管固定至布置在张力限制系统的出口处的两个上游固定系统51。
这些柔性管例如具有矩形截面并且由诸如抗静电高密度聚乙烯的塑料制成，具有足够的长度和柔性从而不会约束移动系统的运动。诸如在专利文献FR 2 882 681中所描述的，每根柔性管可设置有纵向柔性板条，限制或防止柔性管在板条平面内的横向弯曲，这使得可抑制或者至少限制平行于板条布置在柔性管内部通道中的纤维翻转的隐患。而且，可设置有流化装置，从而当纤维在柔性管的内部通道中传送时将纤维流体化。这些安装在上游固定系统处的流化装置包括用于将压缩空气从每根柔性管的下游端部喷射到每根柔性管的内部通道内的装置，从而在纤维传送方向上产生气流，而且流化装置可包括使所述柔性管振动的振动装置。
纤维施加机包括：控制单元(未示出)，其具有设计为依照程序顺序控制机器人的移动的人机接口；纤维铺放头；特别是独立的切割系统和重送系统以及张力限制系统的起重器(jack)。用于供给且控制铺放头的电气的、气动的和/或液压的回路布置在从铺放头沿机器人臂延伸至控制单元的导管(未示出)内。
根据本发明，诸如在图3和图4上所示意性示出的，柔性管布置在由冷却装置7进行冷却的护套6的内部通道61内。护套6经由其开口上游端62和开口下游端63分别固定至储存装置和铺放头。
护套由管状护罩形成，具有例如大致圆形的横截面，并且护套由例如聚氨酯的紧密热塑性材料的织物制成，用金属框架进行加固，金属框架例如由从护套的上游端延伸至下游端的螺旋状金属丝构成。可替代地，护套为机器人的环状的柔性护套，由聚氨酯或聚酰胺制成。参照图6A和图6B，护套的下游端设置有为将其装配在铺放头上而设计的装配刚性凸缘64。该凸缘包括：刚性管641，护套的下游端63安装且固定在刚性管641上；和大致H型装配部642，其通过其臂部642a固定至刚性管的内壁，并且H型装配部642的中间杆642b设置有能够卡扣配合于布置在柔性管的两个下游固定系统52之间的铺放头的孔内的条杆643。诸如由图6B中的虚线所示意性示出的，柔性管布置在中间杆642b的两侧，从而通过其两端固定至所述下游固定系统52。
冷却装置7包括安装在箱体顶壁上的平行六面体盒71。柔性管以如下方式通过箱体的顶壁72的开口：从所述盒内部的张力限制系统48大致垂直地延伸出，并且通过平行六面体盒的顶壁72的开口。护套的上游端62通过凸缘65(图5)装配在平行六面体盒的顶壁72上所述开口处，使得护套的内部通道61朝平行六面体盒的内部开口。冷却装置进一步包括安装在平行六面体盒的侧壁之一处的冷却单元73，冷却单元73能够在平行六面体盒71内和在护套的内部通道内形成脉冲冷却空气流，诸如由图3和图4中的箭头F所示意性示出的。典型地，冷却单元或空气加热器包括：空气入口，其朝外部开口；脉冲空气出口，其朝平行六面体盒的内部开口；鼓风机或脉冲发生器(pulser)，其用于通过所述空气入口抽吸外部空气并且朝着脉冲空气出口吹气；以及换热器，其用于对抽吸的空气进行冷却。因而冷却的空气流从护套的开口上游端62进入并且从其开口下游端63离开，诸如图4中所示。此脉冲冷空气流使得可对柔性管以及纤维铺放头进行冷却。每根柔性管可从外部通过传导进行整体(bulk)冷却，使得柔性管的内部通道以及经过内部通道的纤维被冷却。护套的横截面被限定为使得它大于柔性管的横截面的总和。优选地，为了确保对每根柔性管进行适当的冷却，不通过附着系统将柔性管进行分组以形成彼此压紧的一捆柔性管。柔性管在护套内进行分组而同时保持在护套内相对于彼此自由运动，使得每根柔性管可被冷空气流直接地接触。例如，冷却单元形成其温度包括在5℃和15℃之间的脉冲空气流，例如大约13℃的脉冲空气流，使得纤维从储存装置至施加头保持温度大致等于脉冲空气的温度。
护套具有足够的长度和柔性从而不会限制多关节臂的运动。当铺放头接近于纱架时，为了防止护套妨碍铺放头的移动和/或防止护套碰到模具，诸如图5中所示出的，纤维施加机包括松弛恢复系统8，也称为张紧系统，其作用于所述护套上使得护套的沿着端肘延伸的下游部60c保持伸展。
所述松弛恢复系统8包括导轨81，导轨81平行于线性轴20安装在纱架和平行六面体盒71的上方。为了安装导轨，箱体在其四个边角处设置有立柱，后柱82a和前柱82b分别通过后横杆83a和前横杆83b彼此连接，导轨固定在所述横杆下方。第一滑块84a滑动地安装在导轨上并且支承例如螺旋弹簧式的自动线缆卷绕装置85，自动线缆卷绕装置85的线缆86的自由端86b固定至护套。第一滑块通过刚性连杆841连接至第二滑块84b，第二滑块84b也滑动地安装在导轨上，此第二滑块连接到第二自动线缆卷绕装置88的线缆89的自由端89a，第二自动线缆卷绕装置88装配至导轨的后端81a。此导轨后端布置在箱体的后方。
第一卷绕装置85的线缆86的自由端86a装配至护套，使得护套6成为以下形式：第一可变长度区段6a包括护套的上游端62并且通过大致U型弯曲部6b连接至第二可变长度区段6c，第二可变长度区段6c包括护套的通过下游端63装配至铺放头的所述下游部60c。第一卷绕装置的线缆的自由端86a装配在第二区段的一点处。第一区段6a与弯曲部6b和第二区段6c一起在立柱82a、82b之间形成布置在纱架上方的可变尺寸环。因而，护套的下游部总是被向后拉动，护套的多余长度总是以环的形式布置在纱架处。
当将铺放头带到与纱架间隔开的位置时，如图5中所示，护套拉动从卷绕装置85展开的线缆86。而且，连接至第二滑块84b的支承卷绕装置85的第一滑块拉动从卷绕装置88展开的线缆89，滑块84a、84b沿着导轨运动。导轨示出的前部在多关节臂10的底座12的上方布置在箱体前方，当铺放头与纱架间隔开时第一滑块在该前部上滑动。当铺放头通过多关节臂返回到接近于纱架的位置时，线缆89卷绕在其卷绕装置88上，并且向后拉动两个滑块。类似地，线缆86自动卷绕在其卷绕装置85上。可替代地，线缆86的第一卷绕装置85由其两端分别连接至第一滑块和护套的弹性线缆或固定长度线缆替换。
优选地，第二滑块经由弹性线缆87连接，使得护套通过其弯曲部朝后弹性地偏置。
参照图2和图4，为了由端肘向上游引导护套，护套有利地穿过安装在多关节臂上的引导圈9。此引导圈安装在多关节臂的第五部分15上并且由上辊93、下辊94以及两个侧辊91形成，所述辊旋转地安装在装配于多关节臂的所述第五部分15上的支撑底架95上。为了避免护套与第六部分和机器人端肘的任何摩擦，底架支承在第六部分16的上方布置在形成引导圈的辊的下游的第二下辊96。
图7至图10示出了第二实施例，其中纤维铺放头安装在龙门型移动系统上。铺放机包括：具有端肘111的龙门型移动系统101；铺放头103，其通过输送装置连接至纤维储存装置104，输送装置包括如前所述的置于护套106内的柔性管。
龙门型移动系统101包括：第一托架112，其沿着第一水平方向X活动地安装在龙门架113的两个平行的支撑杆113a之间；第二托架114(图9)，其沿着垂直于第一水平方向的第二水平方向Y活动地安装在第一托架112上；以及第三托架115，也称为滑动托架，其沿着第三垂直方向Z垂直活动地安装在第二托架114上。通过安置在各个托架上的驱动装置可以实现这三个托架的移动，并且这三个托架的移动受铺放机的主控制器的伺服控制。三轴机器人肘型的肘111围绕垂直旋转轴线枢转地安装在第三托架115的下端处。根据图9，肘包括三个部分：第一部分111a，借此，肘围绕垂直轴线A’1枢转地安装在第三托架上；第二部分111b，其围绕轴线A’2枢转地安装在第一部分上；以及第三部分111c，其围绕轴线A’3枢转地安装在第二部分上，此第三部分为了铺放头的移动而在布置于龙门架柱113b之间的模具M上方承载铺放头。
如前所述，铺放机被设计为用于施加例如碳纤维型的卷装成卷筒形式并且以两层的形式进入铺放头的纤维。根据图8，储存装置包括两个纱架141a、141b来收纳纤维卷筒，纱架水平滑动地安装在第二托架114上。这两个纱架都安置在箱体142的两个隔间143a、143b内，箱体142通过其后壁在滑动托架115的前方固定在第二托架114上，两个隔间对称地布置在滑动托架的两侧。每个纱架被设计为用于一层纤维的实施并且联接至位于箱体的下隔间内的张力限制系统148。
冷却装置107包括布置在箱体的两个隔间143a、143b之间的冷却单元171，此冷却单元包括大致平行六面体壳体，该平行六面体壳体在其顶壁上包括脉冲空气出口以及护套的开口上游端，在脉冲空气出口处装配有柔性管上游固定系统。如前所述，冷却单元173例如经由在箱体的后壁处的空气入口抽吸外部空气，并且在护套内产生脉冲冷空气流。离开张力限制系统148的纤维通过冷却单元的底壁的开口，穿过此冷却单元，并且通过柔性管。
护套松弛恢复系统108包括支架181，支架181安装在箱体上并且矗立在箱体的顶壁上方。安装在主支柱组件183的较高端处的支架的横杆182沿着滑动托架115的垂直正中平面进行布置，并且横杆182具有布置得超出箱体的正面的端部，自动线缆卷绕装置188装配在该端部，与箱体一体化的主支柱组件183例如包括四个支柱。
此自动卷绕装置188的线缆189的自由端189a装配至护套106，使得护套具有以下形式：第一区段106a经由大致U型弯曲部106b连接至第二区段106c。第一区段布置在两个隔间之间并且包括护套上游端。第二区段包括沿着肘布置的护套下游区段106c。卷绕装置线缆189的自由端189a装配至第二区段。第一区段与弯曲部和第二区段一起形成布置在纱架之间的可变尺寸环。因而，护套的下游部160c总是被弹性地垂直向上拉动。线缆卷绕装置188使得可自动地向上收回护套的多余长度，特别是当铺放头从诸如图7和图9中示出的与纱架间隔开的位置运动到诸如图10中示出的接近于纱架的位置时。
护套的第二区段106c有利地穿过布置在箱体的下部处的引导圈109。此引导圈由前辊193、后辊194、两个较高侧辊191a以及两个较低侧辊191b形成，所述辊旋转地安装在装配至箱体的底壁的支撑底架195上。
图11和图12示出了第三实施例，其中纤维铺放头安装在柱式移动系统上。铺放机包括：具有端肘211的柱式移动系统201；铺放头203，其通过输送装置连接至纤维储存装置204，输送装置包括置于护套206中的柔性管。
移动系统201包括：立柱212，其沿着第一水平方向X活动地安装在两个水平导轨213上；以及托架214，或滑动托架，其沿着垂直方向Z垂直活动地安装在立柱上，立柱和托架的移动通过安置的驱动装置来执行并且受铺放机的主控制器的伺服控制。三轴机器人肘型的肘211具有诸如前面所述的三个部分211a、211b、211c。肘围绕水平旋转轴线从其第一部分211a至托架的侧端枢转地安装。第三部分211c为了铺放头的移动而在肘侧在接近于导轨布置的模具上方支承铺放头。
储存装置包括用于收纳纤维卷筒的纱架241，纱架一体化在平行六面体箱体242内，而平行六面体箱体242通过其底壁固定于托架上。两个张力限制系统248置于箱体内从而各个张力限制系统收纳一层纤维的纤维。
各个纤维在柔性管中通过，柔性管通过其一端固定至与张力限制系统一体化的下游固定系统和与铺放头一体化的下游固定系统，一组柔性管通过位于箱体的布置在端肘侧的侧壁242a的顶部的开口。在所述开口处经由凸缘装配护套的开口上游端。
冷却装置207包括装配至箱体的冷却单元273，例如冷却单元273抵靠与肘对置的侧壁布置，所述单元能够将经冷却的脉冲空气直接吹入箱体内，冷脉冲空气通过护套的开口上游端穿过从而通过其开口下游端离开。因此，冷却单元使得可对箱体的内部以及护套和铺放头进行冷却。
在此实施例中，当铺放头接近于纱架时，必须去除的护套多余长度保持较小。护套的松弛恢复系统208只包括装配在侧壁242a的下部处的自动线缆卷绕装置288，此自动卷绕装置的线缆289的自由端装配至护套206，使得护套具有以下形状：包括护套上游端的第一区段206a经由大致90°的肘形弯曲部206b连接至第二区段206c，第二区段206c大致对应于护套的沿着端肘布置的下游部260c。卷绕装置线缆289的自由端289a装配至弯曲部。因而护套下游部总是被弹性且横向地朝纱架拉动。
在线缆附着点的下游，护套有利地穿过布置于肘上方大致在肘和托架的装配平面处的引导圈209内。此引导圈由水平高辊、水平低辊、两个垂直侧辊形成，所述辊旋转地安装在装配至托架和箱体的侧壁的支撑底架295上。
虽然已经结合多个特定的实施例描述了本发明，但应理解的是，本发明决不是限于此，而是包括所描述装置的所有技术等同装置及其组合，这些也应当落入本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种纤维施加机，包括：
用于移动纤维施加头的移动系统；
纤维储存装置；以及
用于将纤维从所述储存装置输送到所述施加头的纤维输送装置，
其特征在于，所述纤维输送装置(5)置于至少一个管状柔性护套(6，106，206)的内部通道(61，161，261)中，所述纤维施加机进一步包括用于将冷气体喷射到所述护套的所述内部通道中的冷却装置(7，107，207)。
2.根据权利要求1所述的纤维施加机，其特征在于，所述纤维输送装置包括柔性管(5)，每根柔性管能够将纤维收纳在其内部通道中，所述柔性管布置在至少一个柔性护套(6，106，206)的所述内部通道中。
3.根据权利要求1或2所述的纤维施加机，其特征在于，所述护套(6，106，206)从布置在所述储存装置(4，104，204)处的上游端(62)延伸至布置在所述施加头(3，103，203)处的开口下游端(63)，所述冷气体喷射装置(7，107，207)能够将冷气体从所述护套的所述上游端喷射到所述护套的所述内部通道(61)中，所述喷射装置使得在所述护套内产生朝向所述施加头的冷气体流(F)，所述冷气体流从所述开口下游端离开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维施加机，其特征在于，所述护套(6，106，206)分别通过上游固定装置和下游固定装置将其上游端(62)和其下游端(63)分别装配至所述储存装置(4，104，204)和所述施加头(3，103，203)，所述护套具有足够的长度和柔性从而不会约束施加头移动系统的运动。
5.根据权利要求4所述的纤维施加机，其特征在于，所述纤维施加机包括松弛恢复系统(8，108，208)，所述松弛恢复系统作用于所述护套(6，106，206)上，使得无论所述施加头的位置如何，至少所述护套的下游部(60c，160c，260c)保持基本绷紧。
6.根据权利要求5所述的纤维施加机，其特征在于，所述松弛恢复系统(8，108，208)包括弹性回复用装置(85，88，188，288)，所述弹性回复用装置将所述护套的一点弹性地连接至所述纤维施加机的相对于所述储存装置固定的一点(81a，182)，使得所述护套形成以下形式：可变长度的第一区段(6a，106a，206a)连接至所述储存装置并且经由弯曲部(6b，106b，206b)连接至可变长度的第二区段(6c，106c，206c)，所述第二区段包括所述护套的下游部，所述弹性回复用装置连接在所述第二区段和/或所述弯曲部的一点处。
7.根据权利要求6所述的纤维施加机，其特征在于，所述连接装置包括至少一个自动线缆卷绕装置(85，88，188，288)，所述卷绕装置之中的一个构件和其线缆(86，89，189，289)的自由端(86a，89a，189a)连接至所述纤维施加机的所述一点，另一构件固定至所述护套的所述第二区段(6c，106c，206c)或所述弯曲部(6b，106b，206b)。
8.根据权利要求7所述的纤维施加机，其特征在于，所述松弛恢复系统(8，108，208)包括安装在固定于所述储存装置(104)的导轨(81)上的滑块(84b)，所述滑块经由线缆(86)连接至所述护套(6)并且经由线缆(89)的所述自动卷绕装置(88)弹性地连接至所述导轨的与所述施加头对置的一端(81a)，将所述滑块连接至所述护套的所述线缆(86)是第二自动卷绕装置(85)的线缆。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的纤维施加机，其特征在于，所述移动系统包括六轴机器人型多关节臂(10)，所述储存装置(4)包括用于收纳纤维卷筒的纱架(41)，所述纱架一体化在箱体(42)内，护套(6)的所述第一区段(6a)与所述弯曲部(6b)和所述第二区段(6c)一起形成布置在所述纱架上方的可变尺寸环。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的纤维施加机，其特征在于，所述移动系统(101，201)为笛卡尔型移动系统，其包括：第一托架(114，212)，其沿着水平方向活动地安装；以及第二托架(115，214)，其可垂直移动地安装在所述第一托架上并且在其下端设置有承载所述施加头(3，203)的机器人肘(111，211)，所述储存装置(4，204)包括用于收纳纤维卷筒的至少一个纱架(141a，141b；241)，所述至少一个纱架安装在所述第一托架(114)上或者安装在所述第二托架(214)上。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的纤维施加机，其特征在于，所述移动系统(1，101，201)设置有引导圈(9，109，209)，所述护套的所述第二区段(6c，106c，206c)穿过所述引导圈。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的纤维施加机，其特征在于，所述冷却装置(7，107，207)包括能够在所述护套(6，106，206)的所述内部通道(61)中形成脉冲冷空气流的冷却单元(73，173，273)。
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