CN113561458B - 用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，涉及纤维缠绕机领域。该用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，包括支撑机构和放线轮，所述支撑机构的表面设置有连接机构，所述连接机构的表面设置有移动机构，所述支撑机构的表面设置有固定机构，所述支撑机构包括底架，所述底架的表面固定连接有两个立板。通过驱动电机带动螺纹杆转动，通过螺纹杆和螺纹套的配合使得连接机构发生移动，移动电机带动移动齿轮转动，通过移动齿轮和齿槽的配合，驱动移动机构进行移动，导向机构导轮出线的角度，使得出线的角度和位置更为灵活，便于缠绕的进行，整体占用空间较小，方便对小型物品进行缠绕。

Description

用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机

技术领域

本发明涉及纤维缠绕机技术领域，具体为用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机。

背景技术

纤维缠绕是制造纤维增强树脂基复合材料的一种自动化成型方法，其将浸渍过树脂的连续纤维或布带、预浸纱按照一定规律缠绕到芯模上，利用专用的缠绕设备将浸渍过树脂配方料的连绕纤维、在设备的张力作用下，按一定的规律缠绕在具有一定形状的芯模七，然后经加热或常温固化成型后制成制品。其常用的是环氧、不饱和聚酯、酚醛等树脂的配方料，其中，高性能及防腐制品用环氧树脂；耐热、耐烧蚀、耐高温气体冲刷制品用酚醛料；民用产品一般用不饱和聚酯。

目前市场上的缠绕机常常是为了大型构件设计，占用空间大、生产成本高，且无法实现网络结构的缠绕，无法满足微型航天器中纤维缠绕构件的成型。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，解决了无法实现网络结构的缠绕，无法满足微型航天器中纤维缠绕构件的成型的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，包括支撑机构和放线轮，所述支撑机构的表面设置有连接机构，所述连接机构的表面设置有移动机构，所述支撑机构的表面设置有固定机构，所述支撑机构包括底架，所述底架的表面固定连接有两个立板，两个所述立板的表面固定连接有支撑轨道，两个所述立板的表面转动连接有螺纹杆，所述立板的正面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端穿过立板与螺纹杆固定连接，所述底架的表面固定连接有侧架，所述连接机构包括固定板，所述固定板的表面固定连接有轨道套，所述轨道套的表面固定连接有安装板，所述安装板的上表面固定连接有移动电机，所述移动电机的输出端固定连接有移动齿轮，所述轨道套的上表面固定连接有滑动套，所述固定板的下表面固定连接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接有螺纹套，所述螺纹套与螺纹杆螺纹连接，所述移动机构包括移动架，所述移动架的下表面开设有齿槽，所述移动架的下表面通过齿槽与移动齿轮啮合，所述移动架的内壁转动连接有导杆，所述移动架的表面固定连接有连接架，所述移动架的表面设置有导向机构。

优选的，所述导向机构包括连接盘和转动电机，所述连接盘的侧面设置有内齿圈，所述连接盘的侧面开设有转动槽，所述转动槽的内壁通过滑块与连接架转动连接，所述转动电机的输出端固定连接有配合齿轮，所述配合齿轮与内齿圈啮合，所述转动电机的表面与连接架固定连接，所述连接盘的表面固定连接有连接臂，所述连接臂的表面固定连接有导轮。

优选的，所述固定机构包括固定架，所述固定架的内壁通过轴承转动连接有连接套，所述连接套的内壁螺纹连接有相接杆，所述相接杆的一端固定连接有卡爪一，所述相接杆的另一端固定连接有转把，所述固定架的上表面开设有活动槽，所述固定架的上表面固定连接有电动推杆，所述固定架的内壁转动连接有卡爪二，所述固定架的内壁固定连接有始动电机，所述卡爪二的一端穿过固定架固定连接有皮带轮，所述始动电机通过皮带轮和皮带配合与卡爪二传动连接。

优选的，所述固定架的下表面与侧架滑动连接，所述固定架的表面设置有定位螺栓。

优选的，所述电动推杆的输出端固定连接有防滑垫，所述电动推杆的输出端与活动槽滑动连接。

优选的，所述滑动套的内壁与移动架滑动连接，所述轨道套的内壁与支撑轨道滑动连接。

优选的，所述底架和侧架的上表面均开设有螺栓孔，螺栓孔的内部设置有地脚螺栓。

优选的，所述移动齿轮的数量有两个，两个所述移动齿轮的轴心处固定连接有连接杆。

工作原理：纤维从放线轮7上引出，经过导杆302，再引至导轮407上，转动转把507，带动相接杆503转动，进而使得卡爪一504移动，通过卡爪一504和卡爪二508的配合对物品进行固定，将纤维固定在物品上，通过电动推杆506松开连接套502，通过始动电机509通过带轮510和皮带配合带动卡爪二508转动，使得物品转动，引动纤维进行缠绕，驱动电机105带动螺纹杆104转动，通过螺纹杆104和螺纹套209的配合使得连接机构2发生移动，进而使得移动机构3移动，移动电机204带动移动齿轮205转动，通过移动齿轮205和齿槽的配合，驱动移动机构3进行移动，转动电机402带动配合齿轮405转动，通过配合齿轮405和内齿圈403的配合，带动连接盘401转动，使得连接臂406的位置改变，进而改变导轮407出线的角度，对物品进行网络结构缠绕。

（三）有益效果

本发明提供了用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机。具备以下有益效果：

1、本发明通过驱动电机带动螺纹杆转动，通过螺纹杆和螺纹套的配合使得连接机构发生移动，移动电机带动移动齿轮转动，通过移动齿轮和齿槽的配合，驱动移动机构进行移动，导向机构导轮出线的角度，使得出线的角度和位置更为灵活，便于缠绕的进行，整体占用空间较小，方便对小型物品进行缠绕。

2、本发明通过设置有双导杆和双导轮，对纤维的引导能力更好，使得纤维在牵引时有较好的稳固性，通过地脚螺栓将底架和侧架固定在地面，支撑机构更为稳固，不易发生晃动。

3、本发明，转动把手，带动相接杆转动，进而使得卡爪一移动，通过卡爪一和卡爪二的配合对物品进行固定，通过电动推杆松开螺纹套，使其能转动，物品固定操作简单。

附图说明

图1为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的整体结构示意图；

图2为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的连接机构结构示意图；

图3为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的连接盘结构侧视图；

图4为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的连接臂局部结构示意图；

图5为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的固定架局部结构右视图；

图6为本发明所提出的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机的固定架右视图。

其中，1、支撑机构；2、连接机构；3、移动机构；4、导向机构；5、固定机构；6、定位螺栓；101、底架；102、立板；103、支撑轨道；104、螺纹杆；105、驱动电机；106、侧架；201、固定板；202、轨道套；203、安装板；204、移动电机；205、移动齿轮；206、连接杆；207、滑动套；208、固定杆；209、螺纹套；301、移动架；302、导杆；303、连接架；401、连接盘；402、转动电机；403、内齿圈；404、转动槽；405、配合齿轮；406、连接臂；407、导轮；501、固定架；502、连接套；503、相接杆；504、卡爪一；505、活动槽；506、电动推杆；507、转把；508、卡爪二；509、始动电机；510、皮带轮。

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做出创造性劳动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。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，包括支撑机构1和放线轮7，从放线轮7上进行放线，（放线轮为现有机构，不做详述），支撑机构1的表面设置有连接机构2，连接机构2的表面设置有移动机构3，支撑机构1的表面设置有固定机构5，连接机构2可在支撑机构1上滑动（现有技术中电机的控制系统和装置很完善，本发明中对此不作叙述）；

支撑机构1包括底架101，底架101的表面固定连接有两个立板102，两个立板102的表面固定连接有支撑轨道103，支撑轨道103的数量有两个，两个支撑轨道103与轨道套202配合，使得连接机构2有更好的稳定性，两个立板102的表面转动连接有螺纹杆104，立板102的正面固定连接有驱动电机105，驱动电机105的输出端穿过立板102与螺纹杆104固定连接，底架101的表面固定连接有侧架106，驱动电机105带动螺纹杆104转动，通过螺纹杆104和螺纹套209的配合使得连接机构2发生移动，进而使得移动机构3移动；

连接机构2包括固定板201，固定板201的表面固定连接有轨道套202，轨道套202的内壁与支撑轨道103滑动连接，轨道套202的表面固定连接有安装板203，安装板203的上表面固定连接有移动电机204，移动电机204的输出端固定连接有移动齿轮205，轨道套202的上表面固定连接有滑动套207，滑动套207的内壁与移动架301滑动连接，固定板201的下表面固定连接有固定杆208，固定杆208的一端固定连接有螺纹套209，螺纹套209与螺纹杆104螺纹连接，移动电机204带动移动齿轮205转动，通过移动齿轮205和齿槽的配合，驱动移动机构3进行移动；

移动机构3包括移动架301，移动架301的下表面开设有齿槽，移动架301的下表面通过齿槽与移动齿轮205啮合，移动架301的内壁转动连接有导杆302，导杆302的数量有两个，导杆302承接纤维，进行引导，移动架301的表面固定连接有连接架303，移动架301的表面设置有导向机构4。

导向机构4包括连接盘401和转动电机402，连接盘401的侧面设置有内齿圈403，连接盘401的侧面开设有转动槽404，转动槽404的内壁通过滑块与连接架303转动连接，转动槽404与连接架303配合，使得连接盘401能很好地进行转动，转动电机402的输出端固定连接有配合齿轮405，配合齿轮405与内齿圈403啮合，转动电机402的表面与连接架303固定连接，连接盘401的表面固定连接有连接臂406，连接臂406的表面固定连接有导轮407，通过导轮407引导纤维出线进行缠绕，转动电机402带动配合齿轮405转动，通过配合齿轮405和内齿圈403的配合，带动连接盘401转动，使得连接臂406的位置改变，进而改变导轮407出线的角度；

固定机构5包括固定架501，固定架501的内壁通过轴承转动连接有连接套502，连接套502的内壁螺纹连接有相接杆503，相接杆503的一端固定连接有卡爪一504，相接杆503的另一端固定连接有转把507，固定架501的上表面开设有活动槽505，固定架501的上表面固定连接有电动推杆506，固定架501的内壁转动连接有卡爪二508，固定架501的内壁固定连接有始动电机509，卡爪二508的一端穿过固定架501固定连接有皮带轮510，始动电机509通过皮带轮510和皮带配合与卡爪二508传动连接，通过电动推杆506对相接杆503进行限制，转动转把507，带动相接杆503转动，进而使得卡爪一504移动，通过卡爪一504和卡爪二508的配合对物品进行固定，通过电动推杆506松开连接套502，通过始动电机509通过皮带轮510和皮带配合带动卡爪二508转动，使得物品转动，需要注意的是，物品转动方向和使卡爪一504对物品卡紧时相接杆503转动方向一致；

固定架501的下表面与侧架106滑动连接，固定架501的表面设置有定位螺栓6，固定架501可在侧架106上滑动，将定位螺栓6拧紧后，固定架501不在移动；

电动推杆506的输出端固定连接有防滑垫，电动推杆506的输出端与活动槽505滑动连接，电动推杆506推动防滑垫与相接杆503进行限位；

底架101和侧架106的上表面均开设有螺栓孔，螺栓孔的内部设置有地脚螺栓，通过地脚螺栓将底架101和侧架106固定在地面，支撑机构1更为稳固；

移动齿轮205的数量有两个，两个移动齿轮205的轴心处固定连接有连接杆206，两个移动齿轮205和移动架301配合，使得移动架301受力均匀，移动更为稳固。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，包括支撑机构（1）和放线轮（7），其特征在于：所述支撑机构（1）的表面设置有连接机构（2），所述连接机构（2）的表面设置有移动机构（3），所述支撑机构（1）的表面设置有固定机构（5）；所述支撑机构（1）包括底架（101），所述底架（101）的表面固定连接有两个立板（102），两个所述立板（102）的表面固定连接有支撑轨道（103），两个所述立板（102）的表面转动连接有螺纹杆（104），所述立板（102）的正面固定连接有驱动电机（105），所述驱动电机（105）的输出端穿过立板（102）与螺纹杆（104）固定连接，所述底架（101）的表面固定连接有侧架（106）；所述连接机构（2）包括固定板（201），所述固定板（201）的表面固定连接有轨道套（202），所述轨道套（202）的表面固定连接有安装板（203），所述安装板（203）的上表面固定连接有移动电机（204），所述移动电机（204）的输出端固定连接有移动齿轮（205），所述轨道套（202）的上表面固定连接有滑动套（207），所述固定板（201）的下表面固定连接有固定杆（208），所述固定杆（208）的一端固定连接有螺纹套（209），所述螺纹套（209）与螺纹杆（104）螺纹连接；所述移动机构（3）包括移动架（301），所述移动架（301）的下表面开设有齿槽，所述移动架（301）的下表面通过齿槽与移动齿轮（205）啮合，所述移动架（301）的内壁转动连接有导杆（302），所述移动架（301）的表面固定连接有连接架（303），所述移动架（301）的表面设置有导向机构（4）；所述导向机构（4）包括连接盘（401）和转动电机（402），导向机构（4）的转动电机（402）的输出端固定连接有配合齿轮（405），所述连接盘（401）的侧面设置有内齿圈（403），所述配合齿轮（405）与内齿圈（403）啮合，所述转动电机（402）的表面与连接架（303）固定连接，所述连接盘（401）的表面固定连接有连接臂（406），所述连接臂（406）的表面固定连接有导轮（407）；所述连接盘（401）的侧面开设有转动槽（404），所述转动槽（404）的内壁通过滑块与连接架（303）转动连接。

2.根据权利要求 1 所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述固定机构（5）包括固定架（501），所述固定架（501）的内壁通过轴承转动连接有连接套（502），所述连接套（502）的内壁螺纹连接有相接杆（503），所述相接杆（503）的一端固定连接有卡爪一（504），所述相接杆（503）的另一端固定连接有转把（507），所述固定架（501）的上表面开设有活动槽（505），所述固定架（501）的上表面固定连接有电动推杆（506），所述固定架（501）的内壁转动连接有卡爪二（508），所述固定架（501）的内壁固定连接有始动电机（509），所述卡爪二（508）的一端穿过固定架（501）固定连接有皮带轮（510），所述始动电机（509）通过皮带轮（510）和皮带配合与卡爪二（508）传动连接。

3.根据权利要求 2 所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述固定架（501）的下表面与侧架（106）滑动连接，所述固定架（501）的表面设置有定位螺栓（6）。

4.根据权利要求 2所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述电动推杆（506）的输出端固定连接有防滑垫，所述电动推杆（506）的输出端与活动槽（505）滑动连接。

5.根据权利要求 1 所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述滑动套（207）的内壁与移动架（301）滑动连接，所述轨道套（202）的内壁与支撑轨道（103）滑动连接。

6.根据权利要求 1 所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述底架（101）和侧架（106）的上表面均开设有螺栓孔，螺栓孔的内部设置有地脚螺栓。

7.根据权利要求 1 所述的用于网络结构成型的四轴联动纤维缠绕机，其特征在于：所述移动齿轮（205）的数量有两个，两个所述移动齿轮（205）的轴心处固定连接有连接杆（206）。

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