CN111745475A - 碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法 - Google Patents

碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法，包括：导杆、齿轮、固定板和限位标尺；所述第一固定板和第二固定板设置在导杆的中部；所述齿轮设置在第一固定板和第二固定板的上下位置，所述齿轮与电机配合使用，通过两个齿轮连接实现自动连续打磨；所述限位标尺固定在导杆中部碳纤维复合材料细长杆件端口处。本发明降低了劳动强度，提高打磨表面质量，并且定量控制了修整量，提高了产品一致性和可靠性；固定板与导杆之间通过机械连接，满足反复拆卸，且在导杆上的位置可以调节能满足不同长度杆件，通用型强。

Description

碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体地，涉及一种碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法。
背景技术
碳纤维复合材料杆件可设计性强，具有承力和提供安装接口等功能，因而被大量用于新一代卫星桁架结构中。杆件内通常安装有大量金属埋件，细长杆内腔因成型方法通常比较粗糙，尺寸均匀性差，不能直接胶接内置的金属埋件。在胶接金属埋件前需要对内腔尺寸进行修整，单细长杆结构局限性，常规的修整工具可达尺寸小，且不能定量控制修整量。
目前，针对细长杆内腔的修整现状还处于人工手动阶段，人工手动修整不能保证内腔的尺寸精度，而且同批杆件修整数据重复性差，过分依赖人工感觉可靠性差。
专利文献CN109333251A(申请号：201811480756.5)公开了一种非圆内腔磨削装置及其磨削方法，作为装置包括：连接机床主轴滑枕的连接板，连接连接板的支架，支架的前端连接辅助支架，辅助支架上连接支承套管；连接在支架上的电机，电机的输出端连接变速器，变速器的输出端连接磨杆，磨杆由支承套管的一端伸入另一端伸出后连接磨头。作为方法包括以下步骤：1)安装磨削装置；2)安装待加工件；3)安装辅助装置；4)找正对刀；5)编程试磨；6)修整磨头；7)磨削内腔。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置及使用方法。
根据本发明提供的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，包括：导杆、齿轮、第一固定板、第二固定板和限位标尺；
所述第一固定板和第二固定板设置在导杆的中部；
所述齿轮设置在第一固定板和第二固定板的上下位置，所述齿轮与电机配合使用，通过两个齿轮连接实现自动连续打磨；
所述限位标尺固定在导杆中部碳纤维复合材料细长杆件端口处。
优选的，所述导杆外形尺寸可调。
优选的，所述导杆上附有可拆卸的打磨介质。
优选的，所述导杆上设有一个或多个通孔。
优选的，所述第一固定板、第二固定板与所述导杆活动连接。
优选的，所述限位标尺与所述导杆活动连接。
优选的，所述限位标尺带有刻度，精度为0.02mm。
根据本发明提供的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置使用方法，包括：
步骤1：根据胶接强度理论计算当两个结构件胶接时的胶层厚度，并对内腔进行修整；
步骤2：根据限位标尺刻度，将导杆外形尺寸调节为第一刻度值，将第一固定板、第二固定板固定在导杆上；
步骤3：开动电机，通过传感器检测导杆对细长杆侧壁压力，若小于预设阈值，则判定内腔已达到第一刻度值；
步骤4：调节导杆外形尺寸为第二刻度值，开动电机，通过传感器检测导杆与细长杆的摩擦力，若小于预设阈值，则判定为内腔已达到第二刻度值；
步骤5：重复执行步骤1-4，直至达到工艺要求值，修整完成。
所述第一刻度值大于等于内腔实测值，第二刻度值大于第一刻度值。
胶层厚度在0.1mm～0.2mm之间时，胶接强度最大，内腔修整量为0.2mm～0.6mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明降低了劳动强度，提高打磨表面质量；
2、本发明定量控制了修整量，提高了产品一致性和可靠性；
2、本发明通过固定板与导杆之间通过机械连接，满足反复拆卸，且在导杆上的位置可以调节能满足不同长度杆件，通用型强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的碳纤维长方杆件内腔自动打磨除尘装置的结构示意图。
图中：1-导杆；2-齿轮；3-第一固定板；4-通孔；5-第二固定板2；6-限位标尺。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种复合材料细长杆内腔自动修整装置，包括导杆1、齿轮2、第一固定板3、通孔4、第二固定板5和限位标尺6。所述第一固定板3和所述第二固定板5依次设置在所述导杆1的中部且位置可调，所述齿轮2设置在所述第一固定板3和所述第二固定板5的上下位置，所述限位标尺6固定在所述导杆1中部碳纤维复合材料细长杆件端口通孔4处且位置可调。
所述导杆1的表面铺设有打磨介质，且可以定期更换，外形可根据杆件内腔尺寸调节。
所述第一固定板3和第二固定板5与所述导杆之间通过机械连接，满足反复拆卸，且在导杆上的位置可以调节能满足不同长度杆件，通用型强。
限位标尺6上有尺寸刻度，能够根据杆件内腔的实际要求调节导杆尺寸，定量控制修整量。
根据本发明提供的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置使用方法，包括：
步骤1：根据胶接强度理论计算当两个结构件胶接时的胶层厚度，并对内腔进行修整；
步骤2：根据限位标尺6刻度，将导杆外形尺寸调节为第一刻度值，将第一固定板、第二固定板固定在导杆1上；
步骤3：开动电机，通过传感器检测导杆对细长杆侧壁压力，若小于预设阈值，则判定内腔已达到第一刻度值；
步骤4：调节导杆外形尺寸为第二刻度值，开动电机，通过传感器检测导杆1与细长杆的摩擦力，若小于预设阈值，则判定为内腔已达到第二刻度值；
步骤5：重复执行步骤1-4，直至达到工艺要求值，修整完成。
所述第一刻度值大于等于内腔实测值，第二刻度值大于第一刻度值。
胶层厚度在0.1mm～0.2mm之间时，胶接强度最大，内腔修整量为0.2mm～0.6mm。
实施例2：
杆件内腔尺寸名义值为20mm×20mm，长度为1000mm，壁厚3mm。假定实测杆件内腔尺寸为19.8mm～20mm之间，根据胶接强度理论计算当两个结构件胶接时，胶层厚度在0.1mm～0.2mm之间时，胶接强度最大，内腔修整量为0.2mm～0.6mm之间。
整个装置如图1所示平放在工作台上，调节导杆外形尺寸，根据限位标尺刻度先调至通过20mm×20mm，固定固定板在导杆的适合位置，然后开动电机，通过传感器检测导杆对细长杆侧壁压力小于一定值后认为内腔已达到20mm×20mm。
再次调节导杆外形通过限位标尺至20.2mm×20.2mm，再次开动电机，通过传感器检测导杆与细长杆的摩擦力小于一定值后认为内腔已达到20.2mm×20.2mm。直至达到工艺要求值，修整完成。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，包括：导杆、齿轮、第一固定板、第二固定板和限位标尺；
所述第一固定板和第二固定板设置在导杆的中部；
所述齿轮设置在第一固定板和第二固定板的上下位置，所述齿轮与电机配合使用，通过两个齿轮连接实现自动连续打磨；
所述限位标尺固定在导杆中部碳纤维复合材料细长杆件端口处。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述导杆外形尺寸可调。
3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述导杆上附有可拆卸的打磨介质。
4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述导杆上设有一个或多个通孔。
5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述第一固定板和第二固定板与所述导杆活动连接。
6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述限位标尺与所述导杆活动连接。
7.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，其特征在于，所述限位标尺带有刻度，精度为0.02mm。
8.一种碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置使用方法，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项或任多项所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置，包括：
步骤1：根据胶接强度理论计算当两个结构件胶接时的胶层厚度，并对内腔进行修整；
步骤2：根据限位标尺刻度，将导杆外形尺寸调节为第一刻度值，将第一固定板、第二固定板固定在导杆上；
步骤3：开动电机，通过传感器检测导杆对细长杆侧壁压力，若小于预设阈值，则判定内腔已达到第一刻度值；
步骤4：调节导杆外形尺寸为第二刻度值，开动电机，通过传感器检测导杆与细长杆的摩擦力，若小于预设阈值，则判定为内腔已达到第二刻度值；
步骤5：重复执行步骤1-4，直至达到工艺要求值，修整完成。
9.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置使用方法，其特征在于，所述第一刻度值大于等于内腔实测值，第二刻度值大于第一刻度值。
10.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料细长杆内腔自动修整装置使用方法，其特征在于，胶层厚度在0.1mm～0.2mm之间时，胶接强度最大，内腔修整量为0.2mm～0.6mm。
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