CN216635472U

CN216635472U - 一种龙门式铺丝装置

Info

Publication number: CN216635472U
Application number: CN202123037365.6U
Authority: CN
Inventors: 关昊辰; 杨朝坤; 吕明迪
Original assignee: Shandong Zhongheng Jingxin Carbon Fiber Science & Technology Development Co ltd
Current assignee: Shandong Zhongheng Jingxin Carbon Fiber Science & Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-12-06
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2031-12-06

Abstract

本实用新型公开一种龙门式铺丝装置，涉及铺丝设备技术领域，包括滑动设置在第一轨道上的龙门架及用于安装芯模的固定座，所述固定座位于所述龙门架的两纵梁之间；所述龙门架上固定有机械手及缠绕有丝束的丝束轴，所述机械手固定在所述龙门架的横梁上，且端部设置有用于对芯模表面进行铺丝的铺丝头；本实用新型中丝束轴与铺丝头分离设置，并将丝束轴固定在龙门架上，从而能够大幅度降低铺丝头的复杂程度及自身重量，在保证铺丝头结构轻量化的同时能够降低其惯性，更加便于机械手对铺丝头进行控制，提高铺丝精度。

Description

一种龙门式铺丝装置

技术领域

本实用新型涉及铺丝设备技术领域，特别是涉及一种龙门式铺丝装置。

背景技术

采用铺丝机制造复合材料始于20世纪80年代末美国，有龙门式、机械人式、筒状铺丝装置等，包括混合型等多种形式，铺丝机的功能不断完善，性能不断进步。目前已经发展成为复合材料自动化成型技术的代表性主流设备。自动铺丝工艺的适应性较好，可用于制造具有复杂曲面的复合材料零部件。就铺丝机来说，各制造商的铺丝头构型不同但基本功能相似，都可以完成压辊铺纱、送纱、断纱、止纱、张力控制、温度控制及铺放压力控制等功能。

申请号为“201810594230.3”，名称为“一种集成有丝束汇聚机构的铺丝头”的发明专利中，铺丝头包括铺丝头安装底座；安装在铺丝头安装底座侧端的固定纱箱组件和翻转纱箱组件，铺丝头安装底座的翻转安装面与翻转纱箱组件的相对面之间形成丝束通道；分别安装在固定纱箱组件和翻转纱箱组件的侧面上的丝束输送组件；以及对丝束输送组件输送的丝束进行导向和汇聚的丝束汇聚机构；其铺丝头整体结构复杂不紧凑，占用空间较大；并且将纱箱等构件设置在铺丝头上后，会增大铺丝头的重量，进而增大其惯性，容易造成较大的铺丝误差。

申请号为“202023095193.3”，名称为“双工位自动铺丝成型机床”的实用新型专利中根据其说明书附图1～图3可知，其同样是将纱箱、丝束轴等装置与铺丝头设置为一体式的结构，则同样存在上述的铺丝头惯性大，铺丝误差较高的情况出现。

因此，研发一种新型的铺丝装置以降低铺丝误差意义重大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种龙门式铺丝装置，以解决现有技术存在的问题，能够大幅度降低铺丝头的复杂程度及自身重量，在保证铺丝头结构轻量化的同时能够降低其惯性，更加便于机械手对铺丝头进行控制，提高铺丝精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种龙门式铺丝装置，包括滑动设置在第一轨道上的龙门架及用于安装芯模的固定座，所述固定座位于所述龙门架的两纵梁之间；所述龙门架上固定有机械手及缠绕有丝束的丝束轴，所述机械手固定在所述龙门架的横梁上，且端部设置有用于对芯模表面进行铺丝的铺丝头。

优选的，若干所述丝束轴均匀分布在所述龙门架的两纵梁上。

优选的，所述铺丝头包括支架，所述支架的一端设置有用于铺丝的压辊，另一端设置有用于连接所述机械手的连接部；还包括用于对丝束进行加热的加热机构、用于将丝束剪断的剪切机构及用于检测丝束张力的张力检测机构，所述加热机构、所述剪切机构及所述张力检测机构沿所述支架的长度方向排列固定在所述支架上。

优选的，所述固定座上还设置有用于带动芯模转动的驱动部。

优选的，所述机械手至少具有六自由度。

优选的，所述固定座设置在第二导轨上；所述第一轨道与所述第二导轨平行设置。

优选的，所述龙门架及所述固定座上均设置有行走机构。

优选的，所述驱动部包括驱动电机。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型中丝束轴与铺丝头分离设置，并将丝束轴固定在龙门架上，从而能够大幅度降低铺丝头的复杂程度及自身重量，在保证铺丝头结构轻量化的同时能够降低其惯性，更加便于机械手对铺丝头进行控制，提高铺丝精度；

2、本实用新型中铺丝头上设置有加热机构、剪切机构及张力检测机构，功能较为集成，其次，将加热机构、剪切机构及张力检测机构均设置在支架上，使得铺丝头的结构更紧凑，相较于将加热机构、剪切机构及张力检测机构设置于其他位置的形式，其占用空间更小；并且将铺丝头的压辊设置在支架的端部，更容易伸入狭窄空间区域进行铺丝作业，适用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为芯模与铺丝头的配合结构示意图；

其中，1、第一轨道；2、固定座；3、芯模；4、固定座；5、机械手；6、丝束；7、丝束轴；8、铺丝头；9、支架；10、压辊；11、加热机构；12、剪切机构；13、张力检测机构；14、驱动电机；15、第二导轨；16、行走机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例提供一种龙门式铺丝装置，包括滑动设置在第一轨道1上的龙门架2及用于安装芯模3的固定座4，固定座4位于龙门架2的两纵梁之间；龙门架2上固定有机械手5及缠绕有丝束6的丝束轴7，机械手5固定在龙门架2的横梁上，且端部设置有用于对芯模3表面进行铺丝的铺丝头8。

工作过程中，先将需要在表面进行铺丝的芯模3固定在安装座上，然后将龙门架2滑动到芯模3的位置处，移动到位后龙门架2固定，机械手5带动铺丝头8进行铺丝作业。

由于本实施例中丝束轴7与铺丝头8分离设置，并将丝束轴7固定在龙门架2上，从而能够大幅度降低铺丝头8的复杂程度及自身重量，在保证铺丝头8 结构轻量化的同时能够降低其惯性，更加便于机械手5对铺丝头8进行控制，提高铺丝精度。

需要说明的是，本实施例中丝束轴7固定在龙门架2上后，需要在龙门架2 上相应的设置导丝装置，将丝束轴7上的丝束6引导至铺丝头8的导线槽，导线槽是现有技术中常用的引导机构，本实施例对导线槽的详细结构不进行赘述。

为了保证丝束轴7在龙门架2上均匀，便于铺丝，本实施例中若干丝束轴7 均匀分布在龙门架2的两纵梁上，并进行整齐排列，优选的，丝束轴7固定在龙门架2纵梁的外壁面上；将丝束轴7固定在龙门架2的纵梁上较为方便，因此不推荐在龙门架2的横梁上固定丝束轴7。

本实施例中铺丝头8包括支架9，支架9的一端设置有用于铺丝的压辊10，另一端设置有用于连接机械手5的连接部；还包括用于对丝束6进行加热的加热机构11、用于将丝束6剪断的剪切机构12及用于检测丝束6张力的张力检测机构13，加热机构11、剪切机构12及张力检测机构13沿支架9的长度方向排列固定在支架9上。

本实施例中铺丝头8上设置有加热机构11、剪切机构12及张力检测机构 13，功能较为集成，其次，将加热机构11、剪切机构12及张力检测机构13均设置在支架9上，使得铺丝头8的结构更紧凑，相较于将加热机构11、剪切机构12及张力检测机构13设置于其他位置的形式，其占用空间更小；并且将铺丝头8的压辊10设置在支架9的端部，更容易伸入狭窄空间区域进行铺丝作业，适用性更强。而张力检测机构13、剪切机构12及加热机构11均是本领域技术人员所熟知的设备，通过购买可以直接获取，并且将张力检测机构13、剪切机构12及加热机构11与控制器连接，以对铺丝过程进行控制也是本领域技术人员的基本技能，因此，对张力检测机构13、剪切机构12及加热机构11的具体结构、工作方式并不进行赘述。

铺丝头8上用于与机械手5进行连接的连接部可以包括连接法兰，并在连接法兰上设置用于固定在机械手5上的连接螺栓，图中并未示出；当然连接部也可以采用其他能够与机械手5进行连接固定的结构形式。

进一步的，本实施例中固定座4上还设置有用于带动芯模3转动的驱动部，驱动部可以为驱动电机14。

进一步的，为了保证机械手5能够在机械手5的带动下进行旋转、摆动、平移等动作，本实施例中机械手5至少具有六自由度。

进一步的，本实施例中固定座4设置在第二导轨15上；第一轨道与第二导轨15平行设置。

进一步的，本实施例中龙门架2及固定座4上均设置有行走机构16，在铺丝过程中，需要进行长距离铺丝时，行走机构16可以带动龙门架2进行平移，从而带动铺丝头8进行平移。行走机构16可以包括行走电机及行走轮，通过行走电机带动行走轮进行转动，进而龙门架2或固定座4进行移动。当然行走机构16也可以采用其他结构形式，并且使龙门架2进行移动的装置是本领域技术人员所熟知的，本实施例不作赘述。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种龙门式铺丝装置，其特征在于，包括滑动设置在第一轨道上的龙门架及用于安装芯模的固定座，所述固定座位于所述龙门架的两纵梁之间；所述龙门架上固定有机械手及缠绕有丝束的丝束轴，所述机械手固定在所述龙门架的横梁上，且端部设置有用于对芯模表面进行铺丝的铺丝头。

2.根据权利要求1所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，若干所述丝束轴均匀分布在所述龙门架的两纵梁上。

3.根据权利要求2所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述铺丝头包括支架，所述支架的一端设置有用于铺丝的压辊，另一端设置有用于连接所述机械手的连接部；还包括用于对丝束进行加热的加热机构、用于将丝束剪断的剪切机构及用于检测丝束张力的张力检测机构，所述加热机构、所述剪切机构及所述张力检测机构沿所述支架的长度方向排列固定在所述支架上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述固定座上还设置有用于带动芯模转动的驱动部。

5.根据权利要求4所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述机械手至少具有六自由度。

6.根据权利要求5所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述固定座设置在第二导轨上；所述第一轨道与所述第二导轨平行设置。

7.根据权利要求6所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述龙门架及所述固定座上均设置有行走机构。

8.根据权利要求7所述的龙门式铺丝装置，其特征在于，所述驱动部包括驱动电机。