CN105415707A - 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置 - Google Patents

一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105415707A
CN105415707A CN201510751874.5A CN201510751874A CN105415707A CN 105415707 A CN105415707 A CN 105415707A CN 201510751874 A CN201510751874 A CN 201510751874A CN 105415707 A CN105415707 A CN 105415707A
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
sphenoid
guide
axis
creel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510751874.5A
Other languages
English (en)
Inventor
韩振宇
邵忠喜
曹忠亮
杜霖
富宏亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510751874.5A priority Critical patent/CN105415707A/zh
Publication of CN105415707A publication Critical patent/CN105415707A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/382—Automated fiber placement [AFP]
    • B29C70/384—Fiber placement heads, e.g. component parts, details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Abstract

一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，本发明涉及一种复合材料铺放装置，本发明为了解决现有技术中纤维铺放设备因为路径而影响铺放效果及铺放范围，传统纤维铺放设备铺放稳定性差，铺放头内部的剪切机构对丝束通道造成破坏，常出现重送丝束堵塞的现象，丝束无法送出或丝束错位，以及铺放头清理维护不方便，影响工作效率的问题，它包括铺放头、纱架和法兰连接组件，铺放头包括压紧机构、楔形体、楔形体连接框、两个剪切机构、两个重送机构、两个夹紧机构和多个快速装拆机构，纱架包括圆盘、张力控制机构、收膜机构和丝束导向机构，本发明用于复合材料铺放领域。

Description

一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置
技术领域
本发明涉及一种复合材料铺放装置，具体涉及一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置。
背景技术
复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。由于复合材料具有质量轻、强度高、加工成型方便、耐化学腐蚀等特点，它已经在航空航天等领域逐步取代金属合金。据统计，2013年全球复合材料用量达到820万吨，其直接市场价值高达1100亿美元。航空航天等领域的快速发展离不开复合材料的引入，而先进的铺放设备是实现复合材料应用的关键。它们的出现结束了过去半自动人工铺放效率低、成本高、废料多的时代。其中结合了自动带铺放(AutomatedTapeLayer)和自动纤维缠绕(AutomatedFilamentWinding)特点的自动纤维铺放(AutomatedFiberPlacement)具有适应性强、废料少等多个优点，具有巨大的发展空间。
现有的自动纤维铺放机纱架与铺放头分离，分离式的结构决定了丝束通路的长距离，这就增大了手工引丝的工作量，加大了操作难度。在纤维铺放设备工作过程中，铺放头在芯模表面沿特定轨迹运动，铺放头与纱架的相对运动造成了丝束长度的波动，这种长度波动必然引起丝束张力的波动。当铺放头做旋转运动时，原本平行的丝束可能出现交叉甚至缠绕。为了防止交叉、缠绕等问题的出现，不得不约束铺放头的运动范围，这就降低了铺放设备的适应性。
现有的自动纤维铺放设备铺放头部分存在以下问题。铺放头内部的剪切机构对丝束通道造成破坏，常出现重送丝束堵塞的问题。丝束护板与压紧轮间隙不可控，常出现丝束无法送出或丝束错位的问题。铺放头清理维护不方便，需要拧下多个螺纹固定件，影响工作效率。
发明内容
本发明为了解决现有技术中纤维铺放设备因为路径而影响铺放效果及铺放范围，传统纤维铺放设备铺放稳定性差，铺放头内部的剪切机构对丝束通道造成破坏，常出现重送丝束堵塞的现象，丝束无法送出或丝束错位，以及铺放头清理维护不方便，影响工作效率的问题，进而提供一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，它包括铺放头、纱架和法兰连接组件，铺放头包括压紧机构、楔形体、楔形体连接框、两个剪切机构、两个重送机构、两个夹紧机构和多个快速装拆机构，纱架包括圆盘、张力控制机构、收膜机构和丝束导向机构；每个夹紧机构上安装有一个快速装拆机构，每个重送机构上安装有一个快速装拆机构，每个剪切机构上安装有一个快速装拆机构，张力控制机构、收膜机构和丝束导向机构安装在圆盘的上端面上，圆盘的下端面安装在法兰连接组件顶端，楔形体安装在楔形体连接框内，楔形体连接框安装在法兰连接组件底端，两个夹紧机构相对设置在楔形体连接框的侧壁上，两个剪切机构相对设置在楔形体连接框的侧壁上，两个重送机构相对设置在楔形体连接框的侧壁上，夹紧机构、重送机构和剪切机构由上至下依次设置，压紧机构安装在楔形体的底端。
本发明的有益效果是：
1.纱架2与铺放头1一体化，进而缩短了丝束通路的距离，避免了预浸丝扭曲的风险，降低了穿丝的复杂性，便于维修、维护。
2.由于规避了纤维扭曲的风险，可有效增大铺放机构回转运动范围，扩展了铺放机构工艺范围。
3.取消了丝束传输通道，既节省了成本，又防止了预浸丝树脂对通道的污染。
4.切断机构中，在切刀下方包裹了U形槽，解决了丝束错位而导致的重送丝束堵塞问题。
5.铺丝头1及纱架2采用模块化及快速装卸设计，可以在极短的时间内实现模块的更换和维护，并便于扩展。
6.纱箱中的丝束从铺丝头1中心进入，可实现双向布置丝束控制机构，减小铺放头体积，并便于丝束合股。
7.采用由磁粉制动器20与气动马达25组合的丝束张力与脱模机构，具有体积小、反应快、模块化的特点。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。图2是纱架2的结构示意图，图3是法兰连接组件3的整体结构示意图，图4是法兰连接组件3部分结构示意图，图5是铺放头1上部分结构示意图，图6是扭矩控制组件16的装配示意图，图7是收膜机构6装备示意图，图8是丝束导向机构7装配示意图，图9是重送机构10装配示意图，图10是楔形体13结构示意图，图11是重送机构10部分结构示意图，图12是夹紧机构12的结构示意图，图13是剪切机构9的结构示意图，图14是压紧机构8结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图14说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，它包括铺放头1、纱架2和法兰连接组件3，铺放头1包括压紧机构8、楔形体13、楔形体连接框14、两个剪切机构9、两个重送机构10、两个夹紧机构12和多个快速装拆机构11，纱架2包括圆盘4、张力控制机构5、收膜机构6和丝束导向机构7；每个夹紧机构12上安装有一个快速装拆机构11，每个重送机构10上安装有一个快速装拆机构11，每个剪切机构9上安装有一个快速装拆机构11，张力控制机构5、收膜机构6和丝束导向机构7安装在圆盘4的上端面上，圆盘4的下端面安装在法兰连接组件3顶端，楔形体13安装在楔形体连接框14内，楔形体连接框14安装在法兰连接组件3底端，两个夹紧机构12相对设置在楔形体连接框14的侧壁上，两个剪切机构9相对设置在楔形体连接框14的侧壁上，两个重送机构10相对设置在楔形体连接框14的侧壁上，夹紧机构12、重送机构10和剪切机构9由上至下依次设置，压紧机构8安装在楔形体13的底端。
具体实施方式二：结合图1、图2和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述张力控制机构5包括张力调整组件15和N个扭矩控制组件16，张力调整组件15包括距离传感器17、张力调整支架18和N个张力导向轮19，扭矩控制组件16包括磁粉制动器20、磁粉制动器轴承21、磁粉制动器固定法兰22、磁粉制动器转轴23和磁粉制动器转轴固定螺母24；N个张力导向轮19转动连接安装在张力调整支架18上，距离传感器17安装在张力调整支架18上，位于张力调整支架18下方的圆盘4上加工有通孔，N个磁粉制动器固定法兰22均布安装在圆盘4上，磁粉制动器转轴23的一端套装有磁粉制动器轴承21，磁粉制动器轴承21设置在磁粉制动器固定法兰22上，且磁粉制动器20与套装有磁粉制动器轴承21一端的磁粉制动器转轴23固定连接，磁粉制动器转轴23的另一端螺纹连接有磁粉制动器转轴固定螺母24，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图2和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述收膜机构6包括N个气动马达25、N个气动马达轴承26、N个气动马达法兰27、N个收膜辊28、N个气动马达轴29、N个气动马达固定螺母30和2N个收膜挡板31；N个气动马达法兰27固定安装在圆盘4上，每个气动马达法兰27上设有一个收膜辊28，收膜辊28的一端套装有一个气动马达轴承26，且气动马达25与安装有气动马达轴承26一端的收膜辊28固定连接，气动马达轴29套装在收膜辊28上，收膜辊28的另一端螺纹安装有气动马达固定螺母30，且每个气动马达轴29上安装有两个收膜挡板31，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述丝束导向机构7包括N个套筒32、N个丝束导向轴43、N个导向轴连接板44和2N个丝束导向轴承42，每个导向轴连接板44固定安装在圆盘4上，每个丝束导向轴43的一端固定安装在一个导向轴连接板44上，每个丝束导向轴43上套装有套筒32，且每个丝束导向轴43和套筒32之间设有两个丝束导向轴承42，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述法兰连接组件3包括固定法兰框架33、连接法兰34、从动转向齿轮35、主动齿轮36、带减速器的主动齿轮驱动电机38、法兰固定套40、锁紧螺母83、两个连接法兰固定轴承39和两个导杆气缸37；连接法兰34、锁紧螺母83和两个连接法兰固定轴承39由上向下依次套装在法兰固定套40上，两个连接法兰固定轴承39固定安装在固定法兰框架33上，连接法兰34与圆盘4的下端面固定连接，从动转向齿轮35、主动齿轮36设置在固定法兰框架33上表面上，从动转向齿轮35固定在连接法兰34上，法兰固定轴承39和锁紧螺母83限制从动转向齿轮35在法兰固定套40上沿轴向方向的位移，从动转向齿轮35与主动齿轮36齿啮合，带减速器的主动齿轮驱动电机38的输出轴与主动齿轮36固定连接，两个导杆气缸37固定安装在法兰固定套40的下端面上，导杆气缸37的伸出端通过固定板41与楔形体连接框14固定连接，固定板41上安装有两个过渡导向轴81，过渡导向轴81上安装有多个过度导向凹槽，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1、图5、图9、图11、图12和图13说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述快速装拆机构11包括‘T’形扣板68、凸轮手柄69和销钉70；‘T’形扣板68包括横板71和竖版72，竖版72的一端固定安装在横板71的中部，竖版72的另一端通过销钉70铰接安装在凸轮手柄69的凸轮上，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1、图9说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述重送机构10包括重送机构连接板52、第二气缸组51、重送导向驱动电机76、两个重送导向轴77、两个重送导向轴齿轮80、四个重送导向轴承78、多个第二滚轮座53、多个第二滚轮轴54、多个第二滚轮轴承55和多个第二滚轮56；所述楔形体13相交的两个侧面加工有多个长方形凹槽73，楔形体13上加工有多个通气孔，楔形体13每个侧面上的多个长方形凹槽73并排设置，且位于楔形体13上加工有长方形凹槽73的侧面上由底端向尖端处依次加工有一个弧形凹槽74和剪切刀片放置槽75，每个重送导向轴77上加工有环形导向槽79，每个弧形凹槽74内插装有一个重送导向轴77，每个重送导向轴77的一端套装有一个重送导向轴齿轮80，两个重送导向轴齿轮80齿啮合，每个重送导向轴77的分别安装在楔形体连接框14上，每个重送导向轴77和楔形体连接框14通过重送导向轴承78转动连接，重送导向驱动电机76转轴的输出端与任意一个重送导向轴77的一端固定连接，第二气缸组51固定安装在重送机构连接板52上，且第二气缸组51的上的每个气缸伸缩端穿过重送机构连接板52并固定安装有一个第二滚轮座53，每个第二滚轮座53上通过一个第二滚轮轴54安装有一个第二滚轮56，每个第二滚轮轴54的两端设置在一个第二滚轮座53上，且每个第二滚轮轴54的两端分别设有一个第二滚轮轴承55，重送机构连接板52的两端分别设有一个快速装拆机构11，‘T’形扣板68的竖版72插装在重送机构连接板52上，‘T’形扣板68的横板71嵌装在楔形体连接框14上，每个第二滚轮56对应嵌装在相邻一个重送导向轴77的一个环形导向槽79内，本实施方式中长方形凹槽73的多个通气孔82与外部气源连通，通过长方形凹槽73的通气孔82将丝束吹动，可有效防止预浸丝束与通道黏连，使预浸丝按规定的路径运动，其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1和图12说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述夹紧机构12包括夹紧机构连接板50、第一气缸组45、多个第一滚轮座46、多个第一滚轮轴48、多个第一滚轮轴承49和多个第一滚轮47；第一气缸组45固定安装在夹紧机构连接板50上，且第一气缸组45的上的每个气缸伸缩端穿过夹紧机构连接板50并固定安装有一个第一滚轮座46，每个第一滚轮座46上通过一个第一滚轮轴48安装有一个第一滚轮47，第一滚轮轴48的两端设置在第一滚轮座46上，且每个第一滚轮轴48的两端分别设有一个第一滚轮轴承49，夹紧机构连接板50的两端分别设有一个快速装拆机构11，‘T’形扣板68的竖版72插装在夹紧机构连接板50上，‘T’形扣板68的横板71嵌装在楔形体连接框14上，每个第一滚轮轴承49对应放置在楔形体13上的长方形凹槽73内，其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：结合图1、图10和图13说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述剪切机构9包括剪切机构连接板58、第三气缸组57、多个切刀座59、多个切刀60和多个‘U’形片61；第三气缸组57固定安装在剪切机构连接板58上，且第三气缸组57的上的每个气缸伸缩端穿过剪切机构连接板58并固定安装有一个多个切刀座59，每个多个切刀座59上固定安装有一个切刀60和一个‘U’形片61，且‘U’形片61套设在切刀60上，剪切机构连接板58的两端分别设有一个快速装拆机构11，‘T’形扣板68的竖版72插装在剪切机构连接板58上，‘T’形扣板68的横板71嵌装在楔形体连接框14上，每个‘U’形片61嵌装在剪切刀片放置槽75内，其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式十：结合图1和图14说明本实施方式，本实施方式所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，所述压紧机构8包括扇形偏心板62、压紧轴64、压紧轴套筒65、防粘滚轮66、丝束护板67和两个压紧轴轴承63，防粘滚轮66和压紧轴套筒65由外向内依次套装在压紧轴64上，且压紧轴64和压紧轴套筒65之间设有两个压紧轴轴承63，且扇形偏心板62套装在压紧轴64上，压紧轴64的两端固定安装在楔形体连接框14的底端，丝束护板67靠近防粘滚轮66铰接安装在楔形体连接框14上，其它与具体实施方式一相同。
工作原理
本发明工作时每一路丝束纱团安装在出纱辊上，然后手工引导丝束，将预浸丝与衬纸剥离。支架上安装的距离传感器可以间接测量纱辊的半径，然后通过张力调整组件15来控制丝束张力。衬纸缠绕在收膜辊上，通过气动马达带动收膜辊28，实现主动收膜。预浸丝经过套筒32和张力导向轮19后变向，变为垂直向下，再依次穿过法兰中心孔，经过变向滚轮，进入带有丝束通道的楔形体13。从楔形体13穿出后，丝束护板引导丝束变向，使其沿防粘滚轮66与丝束护板67之间的间隙穿出，至此丝束的手工引导完成。
当铺放结束或需要增减丝束数量时，需要丝束剪断。丝束裁剪过程如下：首先，在夹紧机构12的作用下，将丝束夹紧；然后，由第三气缸组57带动剪切机构9运动，将丝束剪断。如果剪断的目的是减少丝束数量，那么在需要增加丝束数量时，还需要用到重送机构，重送工作过程如下：首先，由第二气缸组51带动第二滚轮56压紧需要重送的丝束；然后，剪切机构9和夹紧机构12恢复到原来的位置；最后，在第二滚轮56的带动下，在楔形体13上的气流辅助作用下，完成丝束的重送和送丝长度的控制。
丝束铺放时所需的压紧力，由导杆气缸37提供，压紧力的大小可以通过改变气压的方式来调节，适当的压紧力可以提高铺放制品的致密度和力学性能。
当需要清理和维护铺丝头时，可以搬动凸轮手柄69，快速取下第一气缸组45、第二气缸组51和第三气缸组57，体现了快速有效的优势。

Claims (10)

1.一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：它包括铺放头(1)、纱架(2)和法兰连接组件(3)，铺放头(1)包括压紧机构(8)、楔形体(13)、楔形体连接框(14)、两个剪切机构(9)、两个重送机构(10)、两个夹紧机构(12)和多个快速装拆机构(11)，纱架(2)包括圆盘(4)、张力控制机构(5)、收膜机构(6)和丝束导向机构(7)；每个夹紧机构(12)上安装有一个快速装拆机构(11)，每个重送机构(10)上安装有一个快速装拆机构(11)，每个剪切机构(9)上安装有一个快速装拆机构(11)，张力控制机构(5)、收膜机构(6)和丝束导向机构(7)安装在圆盘(4)的上端面上，圆盘(4)的下端面安装在法兰连接组件(3)顶端，楔形体(13)安装在楔形体连接框(14)内，楔形体连接框(14)安装在法兰连接组件(3)底端，两个夹紧机构(12)相对设置在楔形体连接框(14)的侧壁上，两个剪切机构(9)相对设置在楔形体连接框(14)的侧壁上，两个重送机构(10)相对设置在楔形体连接框(14)的侧壁上，夹紧机构(12)、重送机构(10)和剪切机构(9)由上至下依次设置，压紧机构(8)安装在楔形体(13)的底端。
2.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述张力控制机构(5)包括张力调整组件(15)和N个扭矩控制组件(16)，张力调整组件(15)包括距离传感器(17)、张力调整支架(18)和N个张力导向轮(19)，扭矩控制组件(16)包括磁粉制动器(20)、磁粉制动器轴承(21)、磁粉制动器固定法兰(22)、磁粉制动器转轴(23)和磁粉制动器转轴固定螺母(24)；N个张力导向轮(19)转动连接安装在张力调整支架(18)上，距离传感器(17)安装在张力调整支架(18)上，位于张力调整支架(18)下方的圆盘(4)上加工有通孔，N个磁粉制动器固定法兰(22)均布安装在圆盘(4)上，磁粉制动器转轴(23)的一端套装有磁粉制动器轴承(21)，磁粉制动器轴承(21)设置在磁粉制动器固定法兰(22)上，且磁粉制动器(20)与套装有磁粉制动器轴承(21)一端的磁粉制动器转轴(23)固定连接，磁粉制动器转轴(23)的另一端螺纹连接有磁粉制动器转轴固定螺母(24)。
3.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述收膜机构(6)包括N个气动马达(25)、N个气动马达轴承(26)、N个气动马达法兰(27)、N个收膜辊(28)、N个气动马达轴(29)、N个气动马达固定螺母(30)和2N个收膜挡板(31)；N个气动马达法兰(27)固定安装在圆盘(4)上，每个气动马达法兰(27)上设有一个收膜辊(28)，收膜辊(28)的一端套装有一个气动马达轴承(26)，且气动马达(25)与安装有气动马达轴承(26)一端的收膜辊(28)固定连接，气动马达轴(29)套装在收膜辊(28)上，收膜辊(28)的另一端螺纹安装有气动马达固定螺母(30)，且每个气动马达轴(29)上安装有两个收膜挡板(31)。
4.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述丝束导向机构(7)包括N个套筒(32)、N个丝束导向轴(43)、N个导向轴连接板(44)和2N个丝束导向轴承(42)，每个导向轴连接板(44)固定安装在圆盘(4)上，每个丝束导向轴(43)的一端固定安装在一个导向轴连接板(44)上，每个丝束导向轴(43)上套装有套筒(32)，且每个丝束导向轴(43)和套筒(32)之间设有两个丝束导向轴承(42)。
5.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述法兰连接组件(3)包括固定法兰框架(33)、连接法兰(34)、从动转向齿轮(35)、主动齿轮(36)、带减速器的主动齿轮驱动电机(38)、法兰固定套(40)、锁紧螺母(83)、两个连接法兰固定轴承(39)和两个导杆气缸(37)；连接法兰(34)、锁紧螺母(83)和两个连接法兰固定轴承(39)由上向下依次套装在法兰固定套(40)上，两个连接法兰固定轴承(39)固定安装在固定法兰框架(33)上，连接法兰(34)与圆盘(4)的下端面固定连接，从动转向齿轮(35)、主动齿轮(36)设置在固定法兰框架(33)上表面上，从动转向齿轮(35)固定在连接法兰(34)上，从动转向齿轮(35)与主动齿轮(36)齿啮合，带减速器的主动齿轮驱动电机(38)的输出轴与主动齿轮(36)固定连接，两个导杆气缸(37)固定安装在法兰固定套(40)的下端面上，导杆气缸(37)的伸出端通过固定板(41)与楔形体连接框(14)固定连接。
6.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述快速装拆机构(11)包括‘T’形扣板(68)、凸轮手柄(69)和销钉(70)；‘T’形扣板(68)包括横板(71)和竖版(72)，竖版(72)的一端固定安装在横板(71)的中部，竖版(72)的另一端通过销钉(70)铰接安装在凸轮手柄(69)的凸轮上。
7.根据权利要求6所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述重送机构(10)包括重送机构连接板(52)、第二气缸组(51)、重送导向驱动电机(76)、两个重送导向轴(77)、两个重送导向轴齿轮(80)、四个重送导向轴承(78)、多个第二滚轮座(53)、多个第二滚轮轴(54)、多个第二滚轮轴承(55)和多个第二滚轮(56)；所述楔形体(13)相交的两个侧面加工有多个长方形凹槽(73)，楔形体(13)上加工有多个通气孔(82)，楔形体(13)每个侧面上的多个长方形凹槽(73)并排设置，且位于楔形体(13)上加工有长方形凹槽(73)的侧面上由底端向尖端处依次加工有一个弧形凹槽(74)和剪切刀片放置槽(75)，每个重送导向轴(77)上加工有环形导向槽(79)，每个弧形凹槽(74)内插装有一个重送导向轴(77)，每个重送导向轴(77)的一端套装有一个重送导向轴齿轮(80)，两个重送导向轴齿轮(80)齿啮合，每个重送导向轴(77)的分别安装在楔形体连接框(14)上，每个重送导向轴(77)和楔形体连接框(14)通过重送导向轴承(78)转动连接，重送导向驱动电机(76)转轴的输出端与任意一个重送导向轴(77)的一端固定连接，第二气缸组(51)固定安装在重送机构连接板(52)上，且第二气缸组(51)的上的每个气缸伸缩端穿过重送机构连接板(52)并固定安装有一个第二滚轮座(53)，每个第二滚轮座(53)上通过一个第二滚轮轴(54)安装有一个第二滚轮(56)，每个第二滚轮轴(54)的两端设置在一个第二滚轮座(53)上，且每个第二滚轮轴(54)的两端分别设有一个第二滚轮轴承(55)，重送机构连接板(52)的两端分别设有一个快速装拆机构(11)，‘T’形扣板(68)的竖版(72)插装在重送机构连接板(52)上，‘T’形扣板(68)的横板(71)嵌装在楔形体连接框(14)上，每个第二滚轮(56)对应嵌装在相邻一个重送导向轴(77)的一个环形导向槽(79)内。
8.根据权利要求6所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述夹紧机构(12)包括夹紧机构连接板(50)、第一气缸组(45)、多个第一滚轮座(46)、多个第一滚轮轴(48)、多个第一滚轮轴承(49)和多个第一滚轮(47)；第一气缸组(45)固定安装在夹紧机构连接板(50)上，且第一气缸组(45)的上的每个气缸伸缩端穿过夹紧机构连接板(50)并固定安装有一个第一滚轮座(46)，每个第一滚轮座(46)上通过一个第一滚轮轴(48)安装有一个第一滚轮(47)，第一滚轮轴(48)的两端设置在第一滚轮座(46)上，且每个第一滚轮轴(48)的两端分别设有一个第一滚轮轴承(49)，夹紧机构连接板(50)的两端分别设有一个快速装拆机构(11)，‘T’形扣板(68)的竖版(72)插装在夹紧机构连接板(50)上，‘T’形扣板(68)的横板(71)嵌装在楔形体连接框(14)上，每个第一滚轮轴承(49)对应放置在楔形体(13)上的长方形凹槽(73)内。
9.根据权利要求6所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述剪切机构(9)包括剪切机构连接板(58)、第三气缸组(57)、多个切刀座(59)、多个切刀(60)和多个‘U’形片(61)；第三气缸组(57)固定安装在剪切机构连接板(58)上，且第三气缸组(57)的上的每个气缸伸缩端穿过剪切机构连接板(58)并固定安装有一个多个切刀座(59)，每个多个切刀座(59)上固定安装有一个切刀(60)和一个‘U’形片(61)，且‘U’形片(61)套设在切刀(60)上，剪切机构连接板(58)的两端分别设有一个快速装拆机构(11)，‘T’形扣板(68)的竖版(72)插装在剪切机构连接板(58)上，‘T’形扣板(68)的横板(71)嵌装在楔形体连接框(14)上，每个‘U’形片(61)嵌装在剪切刀片放置槽(75)内。
10.根据权利要求1所述一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置，其特征在于：所述压紧机构(8)包括扇形偏心板(62)、压紧轴(64)、压紧轴套筒(65)、防粘滚轮(66)、丝束护板(67)和两个压紧轴轴承(63)，防粘滚轮(66)和压紧轴套筒(65)由外向内依次套装在压紧轴(64)上，且压紧轴(64)和压紧轴套筒(65)之间设有两个压紧轴轴承(63)，且扇形偏心板(62)套装在压紧轴(64)上，压紧轴(64)的两端固定安装在楔形体连接框(14)的底端，丝束护板(67)靠近防粘滚轮(66)铰接安装在楔形体连接框(14)上。
CN201510751874.5A 2015-11-06 2015-11-06 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置 Pending CN105415707A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510751874.5A CN105415707A (zh) 2015-11-06 2015-11-06 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510751874.5A CN105415707A (zh) 2015-11-06 2015-11-06 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105415707A true CN105415707A (zh) 2016-03-23

Family

ID=55494450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510751874.5A Pending CN105415707A (zh) 2015-11-06 2015-11-06 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105415707A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105690801A (zh) * 2016-04-13 2016-06-22 李军利 一种碳纤维复合材料自动铺丝通用铺放装置
CN106426980A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 山东理工大学 风电叶片真空灌注制造中纤维布的自动铺层设备
CN106553356A (zh) * 2017-01-23 2017-04-05 武汉理工大学 一种多功能纤维铺放头
CN107512011A (zh) * 2017-10-23 2017-12-26 哈尔滨工业大学 一种具有二次加压加热的热塑性复合材料纤维铺放头
CN108688199A (zh) * 2018-04-02 2018-10-23 中国科学院自动化研究所 可消除丝束粘附的气动压止装置
CN108861802A (zh) * 2018-06-11 2018-11-23 浙江大学 一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构
CN112477196A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 哈尔滨工业大学 一种复合材料网格构件自动铺放头及铺放方法
CN112497732A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 哈尔滨工业大学 基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3d打印方法
US11007728B2 (en) 2018-06-11 2021-05-18 Zhejiang University Fiber placement head integrating tow converging mechanism
CN113371528A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 太原理工大学 一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统
CN114834067A (zh) * 2022-04-25 2022-08-02 哈尔滨工业大学 一种用于纤维铺放的导纱装置
FR3122175A1 (fr) * 2021-04-26 2022-10-28 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Dispositif de dévidement d’une bobine de fibres de carbone
CN115673836A (zh) * 2022-11-07 2023-02-03 济南二机床集团有限公司 一种用于铺丝铺带工艺的abc数控三轴摆角头

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626610A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 武汉大学 一种用于复合材料自动铺放的模块化铺丝头及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626610A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 武汉大学 一种用于复合材料自动铺放的模块化铺丝头及方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105690801A (zh) * 2016-04-13 2016-06-22 李军利 一种碳纤维复合材料自动铺丝通用铺放装置
CN106426980A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 山东理工大学 风电叶片真空灌注制造中纤维布的自动铺层设备
CN106553356A (zh) * 2017-01-23 2017-04-05 武汉理工大学 一种多功能纤维铺放头
CN106553356B (zh) * 2017-01-23 2019-05-24 武汉理工大学 一种多功能纤维铺放头
CN107512011A (zh) * 2017-10-23 2017-12-26 哈尔滨工业大学 一种具有二次加压加热的热塑性复合材料纤维铺放头
CN108688199B (zh) * 2018-04-02 2019-12-13 中国科学院自动化研究所 可消除丝束粘附的气动压止装置
CN108688199A (zh) * 2018-04-02 2018-10-23 中国科学院自动化研究所 可消除丝束粘附的气动压止装置
CN108861802B (zh) * 2018-06-11 2020-06-30 浙江大学 一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构
CN108861802A (zh) * 2018-06-11 2018-11-23 浙江大学 一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构
US11007728B2 (en) 2018-06-11 2021-05-18 Zhejiang University Fiber placement head integrating tow converging mechanism
CN112477196A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 哈尔滨工业大学 一种复合材料网格构件自动铺放头及铺放方法
CN112497732A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 哈尔滨工业大学 基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3d打印方法
CN112497732B (zh) * 2020-11-26 2022-07-15 哈尔滨工业大学 基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3d打印方法
FR3122175A1 (fr) * 2021-04-26 2022-10-28 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Dispositif de dévidement d’une bobine de fibres de carbone
WO2022229554A1 (fr) * 2021-04-26 2022-11-03 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Dispositif de dévidement d'une bobine de fibres de carbone
CN113371528A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 太原理工大学 一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统
CN114834067A (zh) * 2022-04-25 2022-08-02 哈尔滨工业大学 一种用于纤维铺放的导纱装置
CN115673836A (zh) * 2022-11-07 2023-02-03 济南二机床集团有限公司 一种用于铺丝铺带工艺的abc数控三轴摆角头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105415707A (zh) 一种铺放头和纱架一体化复合材料铺放装置
CN103303743B (zh) 光纤绕线装置
US5110395A (en) Fiber placement head
CN104609230B (zh) 一种用于卷筒料加工的多功能收卷装置
US8616110B2 (en) Method and apparatus for making a fiber reinforced article
KR20200138733A (ko) 시스템 및 적층 제조 시스템용 프린트 헤드
CN1948565A (zh) 自动铺丝预浸纱的一次超声切割制备方法
CN104608397A (zh) 复合材料铺放装置的铺放头结构
CN209306755U (zh) 一种缠绕膜机用收卷夹紧装置
CN107416582B (zh) 一种碳纤维预浸丝束背衬纸剥离方法和装置
EP2022623B1 (en) Cleaning device for a machine for positioning pre-impregnated carbon fibre wicks
CN104768724A (zh) 用于受控地铺放增强纤维束的铺放设备
CN210940371U (zh) 一种应用于双螺杆挤出机的玻璃纤维供料机构
EP3509976B1 (de) Greifvorrichtung und greifverfahren zum greifen einer spule
CN207058771U (zh) 刀锯固定式木板裁切拼接一体机
CN114261037B (zh) 一种多丝束碳纤维宽展预浸系统
CN210651970U (zh) 一种新型铺丝头
CN208917418U (zh) 一种喷气织机废边缠绕装置
CN111645338B (zh) 一种风电叶片根部螺栓的加工设备及其加工方法
DE202016104946U1 (de) Greifvorrichtung zum Greifen einer Bandspule
CN210525284U (zh) 一种风挡胶条自动双切断设备
CN207580987U (zh) 预浸料离型纸复卷机
EP3294494A1 (de) Bandfinishvorrichtung
CN208118191U (zh) 一种纤维定向退丝机构
CN107187630B (zh) 一种管道缠膜机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160323