CN110733189A - 一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置 - Google Patents

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肖晓晖
段宝阁
何思宇
杨尚尚
王镇
李晓聃
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • 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
    • B29C70/386—Automated tape laying [ATL]
    • B29C70/388—Tape placement heads, e.g. component parts, details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding

Abstract

本发明涉及一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置，包括：安装座；丝杆滑台，丝杆滑台中的丝杆安装于安装座上；横截面呈弧形的弧形砧板，弧形砧板位于丝杆滑台的一侧；以及微调滑台，微调滑台安装于丝杆滑台中的滑块上，且微调滑台上安装有用于对贴合于弧形砧板上的预浸带进行切割的切割刀。本发明提供的切割装置中将常规设计的平面砧板优化为弧形，使得预浸带可严密贴合于其上，进而保证后续切割效果。

Description

一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域，尤其涉及一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置。
背景技术
先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性和工艺性好等优点而在航空航天及军工领域广泛应用，但传统的手工铺带效率极低，因此自动化复合材料铺放装置是提高铺带效率和实现先进复合材料应用的关键。
现有的铺带装置存在预浸带与平面砧板贴合不严密，这使得切割质量不易保证，且刀头与砧板之间的作用力会给刀头带来损伤，减少刀头寿命，增加换刀次数，降低铺放效率等问题。因此需要解决因预浸带与平面砧板贴合不紧密而导致切割质量不易保证、刀头因与砧板撞击而造成损伤等技术问题。
发明内容
针对上述问题，现提供一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置，旨在提高预浸带切割质量的同时并有效减少刀头磨损。
具体技术方案如下：
一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置，具有这样的特征，包括：
安装座；
丝杆滑台，丝杆滑台中的丝杆安装于安装座上；
横截面呈弧形的弧形砧板，弧形砧板位于丝杆滑台的一侧；以及
微调滑台，微调滑台安装于丝杆滑台中的滑台上，且微调滑台上安装有用于对贴合于弧形砧板上的预浸带进行切割的切割刀。
上述的切割装置，还具有这样的特征，弧形砧板的外凸面相对靠近微调滑台，且弧形砧板上沿其轴向方向设有切割槽，切割刀可沿切割槽的轴线方向运动并对贴合于弧形砧板相对朝向微调滑台的一侧外凸面上的预浸带进行切割。
上述的切割装置，还具有这样的特征，弧形砧板的曲率半径小于预浸带弯曲时的曲率半径。
上述的切割装置，还具有这样的特征，切割刀为超声切割刀。
上述方案的有益效果是：
本发明提供的切割装置中将常规设计的平面砧板优化为弧形，使得预浸带可严密贴合于其上，进而保证后续切割效果。
附图说明
图1为本发明的实施例中提供的切割装置的结构示意图。
附图中：1、安装座；2、丝杆滑台；21、丝杆；22、滑块；3、弧形砧板；4、微调滑台；5、切割刀；6、切割槽；7、安装板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明的实施例中提供的切割装置的结构示意图。如图1所示，本声明的实施例中提供的切割装置，包括：安装座1；丝杆滑台2，丝杆滑台2中的丝杆21安装于安装座1上；横截面呈弧形的弧形砧板3，弧形砧板3位于丝杆滑台2的一侧；以及微调滑台4，微调滑台4安装于丝杆滑台2中的滑块22上，且微调滑台4上安装有用于对贴合于弧形砧板3上的预浸带进行切割的切割刀5。
本发明中可将预浸带贴合于弧形砧板3上，再利用微调滑台4上的切割刀5(可为超声切割刀)对其进行切割。本发明提供的上述切割装置中利用固定于弧形砧板3上的连接板7将其安装于机架(图中未显示)上，并利用安装座1将其安装于机架上弧形砧板3的一侧。
本申请中发现，常规设计的平面状砧板在使用时因预浸带具有一定的刚度，因而当预浸带受到不同方向、不同大小的张力时会在平面状砧板表面产生不同程度的空隙，因而本申请中将砧板优化为弧形，本申请发现上述弧形设计的砧板的表面由于砧板本身具有一定的曲率，因而在预浸带张力方向、大小改变时，虽然贴合长度会变化，不过仍能保证在切割位置附近紧密贴合于弧形砧板3上，特别是当弧形砧板3的曲率半径小于预浸带弯曲时的曲率半径(由预浸带走向决定)时这种贴合效果更为明显。本申请中正是由于预浸带可紧密贴合于弧形砧板3上使得后续切割时切割质量可得到有效保证。
于上述技术方案基础上，进一步的，本发明提供的切割装置中弧形砧板3的外凸面相对靠近微调滑台4，且弧形砧板3上沿其轴向方向设有切割槽6，切割刀5可沿切割槽6的轴向移动并对贴合于弧形砧板3相对朝向微调滑台4的一侧外凸面上的预浸带进行切割，本发明中利用切割刀5从切割槽6处将预浸带切断，上述切割方式可避免常规设计中因刀头与砧板之间直接撞击而使得刀头易损伤、刀头寿命低等技术问题，并有效降低刀头更换次数、提高铺放效率。本发明中利用丝杆滑台2驱动微调滑台3进行横向进给，利用微调滑台3调节切割刀5的纵向位置。
本发明中切割槽6的两端可沿弧形砧板3的轴向方向延伸至与弧形砧板3的两端相抵。本发明中切割槽6也可延伸并将弧形砧板3分割形成两块弧形砧板。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置，其特征在于，包括：
安装座(1)；
丝杆滑台(2)，所述丝杆滑台(2)中的丝杆(21)安装于所述安装座(1)上；
横截面呈弧形的弧形砧板(3)，所述弧形砧板(3)位于所述丝杆滑台(2)的一侧；以及
微调滑台(4)，所述微调滑台(4)安装于所述丝杆滑台(2)中的滑块(22)上，且所述微调滑台(4)上安装有用于对贴合于所述弧形砧板(3)上的预浸带进行切割的切割刀(5)。
2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述弧形砧板(3)的外凸面相对靠近所述微调滑台(4)，且所述弧形砧板(3)上沿其轴向方向设有切割槽(6)，所述切割刀(5)可沿所述切割槽(6)的轴线方向运动并对贴合于所述弧形砧板(3)相对朝向所述微调滑台(4)的一侧外凸面上的预浸带进行切割。
3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述弧形砧板(3)的曲率半径小于预浸带弯曲时的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述切割刀(5)为超声切割刀。
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