CN113510945B - 一种分体滑动式可调宽度铺丝头方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种分体滑动式可调宽度铺丝头方法及装置，包括铺丝头左安装架，铺丝头左安装架上部安装有电动缸，电动缸的输出和铺丝头右安装架连接，铺丝头左安装架和铺丝头右安装架之间安装有光轴、可滑动通道、可滑动支架，底部的光轴上安装有压辊，压辊和其上方的可滑动通道配合，可滑动通道和其上方的可滑动支架上安装的气缸模块配合；电动缸运转带动铺丝头右安装架在光杠上移动，可滑动通道相对滑动，改变通道宽度以适应不同宽度预浸带，可滑动支架相对滑动，气缸模块在导轨上自由滑动，保证气缸模块位于铺丝头的中央位置，与下方通道对齐；本发明能够减少预浸带剪裁过程中的造成的浪费，并消除因剪裁而造成的预浸带宽度不均匀的影响。

Description

一种分体滑动式可调宽度铺丝头方法及装置

技术领域

本发明涉及可变宽度铺丝头技术领域，具体涉及一种分体滑动式可调宽度铺丝头方法及装置。

背景技术

以连续碳纤维增强脂基复合材料为代表的先进复合材料具有高比模量、高强度等优点，广泛应用于航空航天等领域，并显示出越来越重要的地位。复合材料自动铺放技术是一种低成本、自动化、数值化的先进制造技术，由于其精度高、速度快、材料利用率高的优势，已经成为航空航天领域中复合材料构件的主要制造技术。预浸带宽度在铺放过程中影响重大，根据预浸带的宽度设计与之对应的铺丝头是保证铺放质量的基础。

由于预浸料制备工艺的影响，预浸料宽度不尽相同。目前的自动铺放设备中，通常会采用一定宽度的预浸带，以及与之对应的铺丝头。但预浸带宽度由于制备工艺的原因，很难准确地匹配铺丝头的宽度，通过剪裁可得到合适宽度的预浸带，但会产生无法利用的余料，造成浪费。同时在剪裁的过程中，预浸带纤维的走向通常与剪裁的方向不相符，造成剪裁的预浸带宽度不均匀。使得在铺放过程中相邻的预浸带之间留有空隙，对最终的产品的质量造成影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种分体滑动式可调宽度铺丝头方法及装置，能够在很大范围内调整铺丝头的通道的宽度以适应不同宽度的预浸带来进行铺放，减少预浸带剪裁过程中的造成的浪费，并消除因剪裁而造成的预浸带宽度不均匀的影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置，包括铺丝头左安装架1，铺丝头左安装架1上部安装有电动缸7，电动缸7的输出和铺丝头右安装架101连接，铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101之间安装有光轴2、可滑动通道4、可滑动支架5，底部的光轴2上安装有压辊3，压辊3和其上方的可滑动通道4配合，可滑动通道4和其上方的可滑动支架5上安装的气缸模块6配合。

所述的可滑动通道4包括可滑动左通道401和可滑动右通道402，可滑动左通道401安装在铺丝头左安装架1上，可滑动右通道402安装在铺丝头右安装架101上，可滑动左通道401上设有外凸的矩形滑道，可滑动右通道402上设有矩形槽，矩形滑道和矩形槽相互配合安装，在一定范围内滑动，由可滑动左通道401和可滑动右通道402组成的通道宽度随之改变，以适应不同宽度的预浸带。

所述的可滑动支架5包括可滑动左支架501、可滑动右支架502、导轨503以及滑块504，可滑动左支架501安装在铺丝头左安装架1上，可滑动右支架502安装在铺丝头右安装架101上，可滑动左支架501、可滑动右支架502采用可滑动左通道401、可滑动右通道402相同安装方式，通过外凸的矩形滑道和矩形槽配合的方式安装，在一定范围内滑动；可滑动左支架501上安装有导轨503，可滑动右支架502上安装有另外的导轨503，导轨503上安装有滑块504，滑块504用于与气缸模块6相连接。

所述的气缸模块6包括气缸底座601、弧形弹簧602、滑动轴603以及紧定螺钉604，四根滑动轴603均一端安装在气缸底座601上，另一端与铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101相连；两根弧形弹簧602的中部顶点分别安装在气缸底座601的两侧，弧形弹簧602两端分别与铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101连接，维持气缸模块6的位置始终处于整个铺丝头的中央；气缸底座601通过紧定螺钉604紧固在可滑动支架5上。

所述的电动缸7是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品。

利用一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置的方法，包括：在铺放过程中，当要调整铺丝头宽度时，电动缸7启动控制铺丝头右安装架101移动至要求位置，可滑动支架5与可滑动通道4也分别相互滑动，可滑动通道4上开槽区域尺寸也随着变化，以符合相应预浸带的宽度来完成铺放；气缸模块6在可滑动支架5上滑动，以保证气缸模块6时刻位于铺丝头的中央，通过紧定螺钉604将气缸模块6固定在当前位置，相应宽度的预浸带通过气缸模块6和可滑动通道4，来到压辊3下方，完成铺放过程。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明中电动缸7运转时，带动铺丝头右安装架101在光轴2上准确移动，铺丝头右安装架101和铺丝头左安装架1之间的距离达到要求值，可滑动通道4相对滑动，改变通道宽度以适应不同宽度的预浸带，同时可滑动支架5也相对滑动，为气缸模块6的移动提供位置。气缸模块6在导轨503上自由滑动，两侧弧形弹簧602共同作用保证气缸模块6位于铺丝头的中央位置，与下方可滑动通道4对齐，保证铺放的准确进行。

本发明中采用电动缸7作为位置变化的动力元件，电动缸7是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，具有伺服电机精确转速控制、精确位置控制的，可以提供精准的位置，保证铺丝头在不同宽度之间变换的准确性，以适合不同宽度的预浸带。

本发明采用分体式的可滑动通道4以及可滑动支架5，二者配合良好状态下均可平稳滑动，随着铺丝头右安装架101的移动来调节通道宽度以及为气缸模块6提供移动的空间。

本发明采用弧形弹簧602来维持气缸模块6的相对位置稳定，两根弧形弹簧602在相同的安装情况下，对于相同的形变产生相同的弹力，共同作用在气缸底座601上，保证在铺丝头右安装架101移动的过程中，气缸模块6时刻位于铺丝头的中央位置，与通道宽度变化相对应。

本发明采用紧定螺钉604来固定气缸模块6的位置，保证气缸模块6在确定位置后能具有稳定的位置，保证铺放的顺利进行。

附图说明

图1为本发明装置的轴测图。

图2为本发明可滑动通道装配图。

图3为本发明可滑动支架装配图。

图4为本发明气缸模块装配图。

图5为本发明装置的正视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细描述。

参照图1，一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置，包括铺丝头左安装架1，铺丝头左安装架1上部安装有电动缸7，电动缸7的输出和铺丝头右安装架101连接，铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101之间安装有光轴2、可滑动通道4、可滑动支架5，底部的光轴2上连接的压辊轴201上安装有压辊3，压辊3和其上方的可滑动通道4配合，可滑动通道4和其上方的可滑动支架5上安装的气缸模块6配合。

参照图2，所述的可滑动通道4包括可滑动左通道401和可滑动右通道402，可滑动左通道401安装在铺丝头左安装架1上，可滑动右通道402安装在铺丝头右安装架101上，可滑动左通道401上设有外凸的矩形滑道，可滑动右通道402上设有矩形槽，矩形滑道和矩形槽相互配合安装，在一定范围内滑动；通过相互滑动，由可滑动左通道401和可滑动右通道402组成的通道宽度随之改变，以适应不同宽度的预浸带。

参照图3，所述的可滑动支架5包括可滑动左支架501、可滑动右支架502、导轨503以及滑块504，可滑动左支架501安装在铺丝头左安装架1上，可滑动右支架502安装在铺丝头右安装架101上，可滑动左支架501、可滑动右支架502采用可滑动左通道401、可滑动右通道402相同安装方式，通过外凸的矩形滑道和矩形槽配合的方式安装，可在一定范围内滑动；可滑动左支架501上安装有两根导轨503，可滑动右支架502上安装有另外两根导轨503，每根导轨503上安装有两个滑块504，滑块504用于与气缸模块6相连接。

参照图4，所述的气缸模块6包括气缸底座601、弧形弹簧602、滑动轴603以及紧定螺钉604，四根滑动轴603均一端安装在气缸底座601上，另一端与铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101相连，保证气缸模块6在滑动过程中的运动平稳，位置稳定；两根弧形弹簧602的中部顶点分别安装在气缸底座601的两侧，弧形弹簧602两端分别与铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101连接，利用弧形弹簧弹力，推动气缸模块6在可滑动支架5上移动，维持气缸模块6的位置始终处于整个铺丝头的中央；气缸底座601通过紧定螺钉604紧固在可滑动支架5上，紧定螺钉604用于将气缸模块6的位置固定。

本发明的工作原理为：电动缸7在运转时，带动铺丝头右安装架101在光轴2上移动，铺丝头左安装架1与铺丝头右安装架101之间的距离改变，带动可滑动通道4相对滑动，改变通道宽度以适应不同宽度的预浸带；同时可滑动支架5也相对滑动，为气缸模块6的移动提供位置，气缸模块6在导轨503上自由滑动，两侧弧形弹簧602分别安装在铺丝头左安装架1、铺丝头右安装架101上，两弧形弹簧共同作用保证气缸模块6位于铺丝头的中央，与下方的可滑动通道4对齐；到达预定位置后，通过紧定螺钉604将气缸模块6固定，保证在铺放过程中其位置稳定。

参照图5，利用一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置的方法，包括：在铺放过程中，当要调整铺丝头宽度时，电动缸7启动控制铺丝头右安装架101移动至要求位置，铺丝头右安装架101在光轴2上滑动以保证铺丝头左安装架1和铺丝头右安装架101的相对位置稳定；随着电动缸7带动铺丝头右安装架101移动，可滑动支架5与可滑动通道4在保持配合的情况下分别相互滑动，可滑动通道4上开槽区域尺寸也随着变化，以符合相应预浸带的宽度来完成铺放；可滑动支架5的导轨503安装的气缸模块6在可滑动支架5上滑动，以保证气缸模块6时刻位于铺丝头的中央；随着电动缸7带动铺丝头右安装架101移动，气缸模块6也随之移动至要求位置，随后通过紧定螺钉604将气缸模块6固定在当前位置，以保证在铺放过程中其位置稳定不发生位移；此时，相应宽度的预浸带通过气缸模块6和可滑动通道4，来到压辊3下方，完成铺放过程。

Claims (3)

1.一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置，其特征在于：包括铺丝头左安装架(1)，铺丝头左安装架(1)上部安装有电动缸(7)，电动缸(7)的输出和铺丝头右安装架(101)连接，安装架(1)和铺丝头右安装架(101)之间安装有光轴(2)、可滑动通道(4)、可滑动支架(5)，底部的光轴(2)上安装有压辊(3)，压辊(3)和其上方的可滑动通道(4)配合，可滑动通道(4)和其上方的可滑动支架(5)上安装的气缸模块(6)配合；

所述的可滑动通道(4)包括可滑动左通道(401)和可滑动右通道(402)，可滑动左通道(401)安装在铺丝头左安装架(1)上，可滑动右通道(402)安装在铺丝头右安装架(101)上，可滑动左通道(401)上设有外凸的矩形滑道，可滑动右通道(402)上设有矩形槽，矩形滑道和矩形槽相互配合安装，在一定范围内滑动，由可滑动左通道(401)和可滑动右通道(402)组成的通道宽度随之改变，以适应不同宽度的预浸带；

所述的可滑动支架(5)包括可滑动左支架(501)、可滑动右支架(502)、导轨(503)以及滑块(504)，可滑动左支架(501)安装在铺丝头左安装架(1)上，可滑动右支架(502)安装在铺丝头右安装架(101)上，可滑动左支架(501)、可滑动右支架(502)采用可滑动左通道(401)、可滑动右通道(402)相同安装方式，通过外凸的矩形滑道和矩形槽配合的方式安装，在一定范围内滑动；可滑动左支架(501)上安装有导轨(503)，可滑动右支架(502)上安装有另外的导轨(503)，导轨(503)上安装有滑块(504)，滑块(504)用于与气缸模块(6)相连接；

所述的气缸模块(6)包括气缸底座(601)、弧形弹簧(602)、滑动轴(603)以及紧定螺钉(604)，四根滑动轴(603)均一端安装在气缸底座(601)上，另一端与铺丝头左安装架(1)和铺丝头右安装架(101)相连；两根弧形弹簧(602)的中部顶点分别安装在气缸底座(601)的两侧，弧形弹簧(602)两端分别与铺丝头左安装架(1)和铺丝头右安装架(101)连接，维持气缸模块(6)的位置始终处于整个铺丝头的中央；气缸底座(601)通过紧定螺钉(604)紧固在可滑动支架(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置，其特征在于：所述的电动缸(7)是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品。

3.利用权利要求1所述的一种分体滑动式可调宽度铺丝头装置的方法，其特征在于，包括：在铺放过程中，当要调整铺丝头宽度时，电动缸(7)启动控制铺丝头右安装架(101)移动至要求位置，可滑动支架(5)与可滑动通道(4)也分别相互滑动，可滑动通道(4)上开槽区域尺寸也随着变化，以符合相应预浸带的宽度来完成铺放；气缸模块(6)在可滑动支架(5)上滑动，以保证气缸模块(6)时刻位于铺丝头的中央，通过紧定螺钉(604)将气缸模块(6)固定在当前位置，相应宽度的预浸带通过气缸模块(6)和可滑动通道(4)，来到压辊(3)下方，完成铺放过程。

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