CN107187075B - 一种碳纤维铺放头中的重送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碳纤维铺放头中的重送装置，包括固定轴和若干个并列的套在固定轴上的主动轮，主动轮包括内啮合的齿圈和齿轮，齿圈的两侧面均内嵌有轴承，轴承套在支撑盘上，支撑盘安装在固定轴上，所有齿轮的齿轮轴都穿过支撑盘与各自对应的电机连接，所有电机集中在固定轴的一端或者分布在固定轴的两端，齿圈外侧开设有凹槽或者固定套有带凹槽的输送圈，主动轮上方设有与凹槽一一对应的压辊。该装置实现了不同输送速度的碳纤维带的同时铺放。避免了碳纤维带的偏移纠缠，扩展性强，结构紧凑。

Description

一种碳纤维铺放头中的重送装置
技术领域
本发明属于碳纤维铺放设备领域，具体涉及一种碳纤维铺放头中的重送装置。
背景技术
碳纤维的铺放过程是将数根或数十根预浸纱(或窄带)从各自的卷轴上退绕，并通过预浸纱输送系统输送到铺丝头，通过铺丝头中的测力机构、夹紧机构、重送机构、剪切机构等将丝束送至铺放丝嘴处，再通过压辊将碳纤维铺放在工件表面，其中，当完成上一段的铺放后，通过剪切机构将指定长度的纤维剪断或者当需要从铺放的纤维带中减少一根或几根纱时就需要剪断，剪切完成后，为了能继续铺放动作必须将切断的纤维末端即下一段的始端重新输送到铺放丝嘴处，因此，铺放头中的重送机构在完成铺放过程中至关重要。
目前大多对于铺放头的研究中仅仅只是针对一到两根丝束进行重送机构的设计，并且重送主动轮的转速是由一个电机提供，因此每根带的速度都是一样的，当增加丝束的数量、需要不同长度的丝束同时铺放时，不能精准控制每根丝束重送的速度与长度，虽然有很少部分重送机构采用多个电机同时输送多个丝束，但是由于电机及传动结构过多，造成重送机构过于复杂庞大，没有一定的扩展性，而且目前所用的预浸纱宽度一般为1/8in(3.17mm)、1/4in(6.35mm)这类的窄带，重送时，如果间距小很容易偏移纠缠造成停机故障，如果间距大则增大了设备尺寸。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维铺放头中的重送装置，该装置实现了不同输送速度的碳纤维带的同时铺放。避免了碳纤维带的偏移纠缠，扩展性强，结构紧凑。
本发明所采用的技术方案是：
一种碳纤维铺放头中的重送装置，包括固定轴和若干个并列的套在固定轴上的主动轮，主动轮包括内啮合的齿圈和齿轮，齿圈的两侧面均内嵌有轴承，轴承套在支撑盘上，支撑盘安装在固定轴上，所有齿轮的齿轮轴都穿过支撑盘与各自对应的电机连接，所有电机集中在固定轴的一端或者分布在固定轴的两端，齿圈外侧开设有凹槽或者固定套有带凹槽的输送圈，主动轮上方设有与凹槽一一对应的压辊。
进一步地，所有压辊套在一个心轴上，心轴设在升降机构上。
进一步地，升降机构包括滑块、支撑板、调节螺栓和锁紧螺母，滑块固定在心轴的两端并且位于支撑板的直线槽内，调节螺栓与直线槽平行并且配合的穿过支撑板后与滑块螺纹连接，锁紧螺母套在调节螺栓上，支撑板安装在固定轴上。
进一步地，心轴两端的滑块分别与两个独立的支撑板配合，两个支撑板之间通过连接杆可拆卸的连接。
进一步地，支撑板套在固定轴上通过螺母压紧固定。
进一步地，齿轮轴与电机通过联轴器连接。
本发明的有益效果是：
1.重送时，多个碳纤维带并列的设在凹槽内并被压辊施加一定的压紧力，电机通过齿轮带动齿圈转动，碳纤维带在压紧力产生的摩擦力作用下向前输送；由于每一对主动轮和压辊对应一个电机，所以可以控制每一根碳纤维带的输送速度，实现了不同输送速度的碳纤维带的同时铺放；碳纤维带虽然并列设置，但是始终被压紧和限制在凹槽内，所以在减小设备尺寸的同时避免了碳纤维带的偏移纠缠；该装置只需增加主动轮、压辊和电机的个数就可以增加碳纤维带的同时重送个数，增加主动轮和压辊时，只需沿固定轴轴向安装，增加电机时，由于齿轮与齿圈的啮合位置可以沿齿圈排布，所以电机可以沿齿圈排布，因此完全可以为电机的添加提供空间，当所需同时重送个数较少时，可以将电机集中在固定轴的一端，当所需同时重送个数很多时，可以将电机分布在固定轴的两端对称安装，这样就多有了两倍的安装量，因此，该装置扩展性强；该装置的主动轮和压辊集中在一条轴线上，电机集中在轴线的一端或两端端面上而非一条直线上，电机采用立体式安装，节约了空间。
2.升降机构带动压辊升降可以同时调整所有压辊施加给碳纤维的压紧力。
3.调节螺栓可以调节滑块在直线槽上的位置从而调整心轴上的压辊的位置，锁紧螺母用于调整后的锁紧，支撑板直接安装在固定轴上，不用另外设置支架，减少了尺寸。
4.支撑板不采用整体式而采用分体式，便于装置的扩展。
5.支撑板通过螺母压紧固定，便于装置的扩展。
附图说明
图1是本发明实施例中固定轴和多个主动轮的结构示意图(为了便于观察，除去了第一个主动轮的一侧面的支撑盘)。
图2是本发明实施例中心轴和多个压辊的结构示意图。
图3是本发明实施例中心轴、多个压辊和升降机构的连接示意图。
图4是本发明实施例的结构示意图(为了便于观察，只显示一个电机省去其余电机)。
图中：1.齿圈；2.齿轮；3.齿轮轴；4.固定轴；5.凹槽；6.主动轮；7.支撑盘；8.心轴；9.压辊轴承；10.压辊套；11.压辊；12.连接杆；13.调节螺栓；14.锁紧螺母；15.滑块；16.支撑板；17.升降机构；18.螺母；19.联轴器；20.电机；21.轴承；22.输送圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图4所示，一种碳纤维铺放头中的重送装置，包括固定轴4和四个并列的套在固定轴4上的主动轮6(在本实施例中采用四个主动轮6，实际上并不限于四个，可以根据实际情况减少或者扩展)，主动轮6包括内啮合的齿圈1和齿轮2，齿圈1的两侧面均内嵌有轴承21，轴承21套在支撑盘7上，支撑盘7安装在固定轴4上，所有齿轮2的齿轮轴3都穿过支撑盘7与各自对应的电机20连接，所有电机20集中在固定轴4的一端(在实际的应用中，当所需同时重送个数很多时，电机20还可以分布在固定轴4的两端)，齿圈1外侧固定套有带凹槽5的输送圈22(或者直接开设凹槽5)，主动轮6上方设有与凹槽5一一对应的压辊11(如图2所示，压辊11包括压辊套10和压辊轴承9)。
重送时，多个碳纤维带并列的设在凹槽5内并被压辊11施加一定的压紧力，电机20通过齿轮2带动齿圈1转动，碳纤维带在压紧力产生的摩擦力作用下向前输送；由于每一对主动轮6和压辊11对应一个电机20，所以可以控制每一根碳纤维带的输送速度，实现了不同输送速度的碳纤维带的同时铺放；碳纤维带虽然并列设置，但是始终被压紧和限制在凹槽5内，所以在减小设备尺寸的同时避免了碳纤维带的偏移纠缠；该装置只需增加主动轮6、压辊11和电机20的个数就可以增加碳纤维带的同时重送个数，增加主动轮6和压辊11时，只需沿固定轴4轴向安装，增加电机20时，由于齿轮2与齿圈1的啮合位置可以沿齿圈1排布，所以电机20可以沿齿圈1排布，因此完全可以为电机20的添加提供空间，当所需同时重送个数较少时，可以将电机20集中在固定轴4的一端，当所需同时重送个数很多时，可以将电机20分布在固定轴4的两端对称安装，这样就多有了两倍的安装量，该装置扩展性强；该装置的主动轮6和压辊11集中在一条轴线上，电机20集中在轴线的一端或两端端面上而非一条直线上，电机20采用立体式安装，节约了空间。
如图3和图4所示，在本实施例中，所有压辊11套在一个心轴8上，心轴8设在升降机构17上。升降机构17带动压辊11升降可以同时调整所有压辊11施加给碳纤维的压紧力。
如图3和图4所示，在本实施例中，升降机构17包括滑块15、支撑板16、调节螺栓13和锁紧螺母14，滑块15固定在心轴8的两端并且位于支撑板16的直线槽内，调节螺栓13与直线槽平行并且配合的穿过支撑板16后与滑块15螺纹连接，锁紧螺母14套在调节螺栓13上，支撑板16安装在固定轴4上。调节螺栓13可以调节滑块15在直线槽上的位置从而调整心轴8上的压辊11的位置，锁紧螺母14用于调整后的锁紧，支撑板16直接安装在固定轴4上，不用另外设置支架，减少了尺寸。
如图3和图4所示，在本实施例中，心轴8两端的滑块15分别与两个独立的支撑板16配合，两个支撑板16之间通过连接杆12可拆卸的连接。支撑板16不采用整体式而采用分体式，便于装置的扩展。
如图4所示，在本实施例中，支撑板16套在固定轴4上通过螺母18压紧固定。支撑板16通过螺母18压紧固定，便于装置的扩展。
如图4所示，在本实施例中，齿轮轴3与电机20通过联轴器19连接。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种碳纤维铺放头中的重送装置，其特征在于：包括固定轴和若干个并列的套在固定轴上的主动轮，主动轮包括内啮合的齿圈和齿轮，齿圈的两侧面均内嵌有轴承，轴承套在支撑盘上，支撑盘安装在固定轴上，所有齿轮的齿轮轴都穿过支撑盘与各自对应的电机连接，所有电机集中在固定轴的一端或者分布在固定轴的两端，齿圈外侧开设有凹槽或者固定套有带凹槽的输送圈，主动轮上方设有与凹槽一一对应的压辊；
所有压辊套在一个心轴上，心轴设在升降机构上；
升降机构包括滑块、支撑板、调节螺栓和锁紧螺母，滑块固定在心轴的两端并且位于支撑板的直线槽内，调节螺栓与直线槽平行并且配合的穿过支撑板后与滑块螺纹连接，锁紧螺母套在调节螺栓上，支撑板安装在固定轴上。
2.如权利要求1所述的碳纤维铺放头中的重送装置，其特征在于：心轴两端的滑块分别与两个独立的支撑板配合，两个支撑板之间通过连接杆可拆卸的连接。
3.如权利要求2所述的碳纤维铺放头中的重送装置，其特征在于：支撑板套在固定轴上通过螺母压紧固定。
4.如权利要求1至3任一所述的碳纤维铺放头中的重送装置，其特征在于：齿轮轴与电机通过联轴器连接。
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