CN220555235U - 一种纤维束缠绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纤维束缠绕装置，涉及纤维缠绕加工技术领域，采用的方案是：包括主轴，主轴上套装有筒状滑环，滑环上连接有支臂，支臂靠近芯模的一侧设置有致动盘，滑环上还连接有轴向驱动机构，轴向驱动机构能够驱动滑环沿主轴的轴向方向往复移动进而带动支臂以及致动盘同步移动，支臂远离主轴的一端设置有安装位，安装位上安装有夹具和/或剪具，支臂上连接有摆动驱动机构，摆动驱动机构能够驱动支臂向靠近和远离主轴的方向往复摆动。本实用新型带来的效果是：将整个装置融合到主轴上，随主轴协同配合，且夹具和/或剪具进出缠绕区域更灵活，协同性高，不易产生干涉，实现了纤维搭接的自动化，提高了生产效率。

Description

一种纤维束缠绕装置

技术领域

本实用新型涉及纤维缠绕加工技术领域，尤其涉及一种纤维束缠绕装置。

背景技术

纤维缠绕制品一般包含芯模和纤维缠绕层，芯模是长丝纤维缠绕的对象，在连续的生产中，每次开始纤维缠绕操作时，需要将纤维束搭接在芯模上，然后缠绕机进行自动缠绕操作，缠绕操作完成后需要剪断纤维束，现有缠绕操作中纤维束的搭接和剪断均由人工完成，严重影响生产效率。

因此，针对上述人工进行纤维束的搭接和剪断严重影响生产效率现状，研发一种自动高效纤维束缠绕装置是急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有人工进行纤维束的搭接严重影响生产效率的问题，提出并设计一种纤维束缠绕装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纤维束缠绕装置，包括主轴，主轴上套装有筒状滑环，滑环上连接有支臂，滑环靠近主轴上待安装芯模位置的一侧连接有致动盘，滑环上还连接有轴向驱动机构，轴向驱动机构能够驱动滑环沿主轴的轴向方向往复移动进而带动支臂以及致动盘同步移动，支臂远离主轴的一端设置有安装位，安装位上安装有夹具和/或剪具，支臂上连接有摆动驱动机构，摆动驱动机构能够驱动支臂向靠近和远离主轴的方向往复摆动。将整个装置融合到主轴上，随主轴协同配合，且夹具和/或剪具进出缠绕区域更灵活，协同性高，不易产生干涉，实现了纤维搭接的自动化，提高了生产效率。

进一步的，支臂靠近主轴的一端设置有支臂连接部，支臂与支臂连接部转动连接，支臂远离主轴的一端设置有夹剪具连接部，夹剪具连接部与支臂转动连接，安装位位于夹剪具连接部上，安装位为丝孔。夹具和/或剪具的夹柄穿过丝孔与之螺纹连接，可调角度。

进一步的，滑环包括滑环内环和滑环外环，滑环内环和滑环外环之间至少安装有一个轴承，滑环内环滑装在主轴上，滑环外环与支臂连接部固定连接。

进一步的，滑环内环和滑环外环之间安装有两个轴承，分别为第一轴承与第二轴承，第一轴承和第二轴承的内圈套设在滑环内环上，第一轴承和第二轴承外圈卡装于滑环外环上，滑环内环的外周面设置两条卡槽，卡槽中设置有卡簧，两条卡槽中的卡簧分别用于卡住第一轴承和第二轴承。

进一步的，滑环外环的内壁设置两条缺口状的轴承位，第一轴承和第二轴承安装于轴承位中，第一轴承和第二轴承被两条缺口状的轴承位和滑环外环内壁的凸出部所限制，进而使得滑环外环和滑环内环可以同步在主轴上滑动。

进一步的，轴向驱动机构包括轴向驱动件和滑环连接架，滑环连接架与滑环外环连接，轴向驱动件与滑环连接架连接，轴向驱动件能够驱动滑环连接架沿主轴的轴向方向移动，轴向驱动件优选为推进气缸，也可以是液压缸、电机及齿轮齿条等结构。

进一步的，摆动驱动机构包括滑轨，滑轨安装在滑环连接架上，滑轨上滑动安装有移动块，移动块上连接有移动块驱动件，移动块驱动件能够驱动移动块在滑轨上沿主轴的轴向方向移动，移动块驱动件优选为无杆气缸，移动块上安装有与夹剪具连接部配合的拨叉组件。

进一步的，拨叉组件包括拨叉，拨叉位于移动块靠近夹剪具连接部的一侧，拨叉上设置有滑槽，滑槽的开口朝向主轴，夹剪具连接部上设置有拨销，拨销垂直于拨叉，拨叉上连接有拨叉驱动件，拨叉驱动件能够驱动拨叉上下移动进而使拨销进入或脱离拨叉的滑槽，拨销进入滑槽时，移动块沿滑轨移动进而会带动拨销移动，进而带动夹剪具连接部移动此过程中因支臂的转动连接关系，支臂摆动，从而使夹具和剪具随移动块进入或移出缠绕区域，拨叉驱动件优选为拨叉驱动气缸。

进一步的，滑环连接架上设置有用于锁定支臂连接部转动位置的支臂连接部锁止机构。

进一步的，支臂连接部锁止机构包括锁止机构支架、锁止销以及定位销，锁止机构支架固连于滑环连接架上，锁止销安装于锁止机构支架中，定位销设置于支臂连接部上，锁止销采用可伸缩的弹簧销，锁止销能够伸缩并卡到支臂连接部的定位销上。在缠绕纤维时，定位销随支臂连接部转动，当定位销与致动部相接触时，由于锁止销为可伸缩的弹簧销，锁止销被碰触会回收，不会对定位销及支臂连接部产生阻挡；当停止缠绕纤维时，定位销应转过锁止销，此时定位销位于锁止销的下方，所以锁止销抵住了定位销，这样就可以将同样连接在支臂连接部的支臂定位，使得支臂具有前文所描述的相应的角度，以便夹具和剪具进入缠绕区域后准确的获取到纤维束。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供了一种纤维束缠绕装置及限位缠绕装置，将整个装置融合到主轴上，随主轴协同配合，且夹具和/或剪具进出缠绕区域更灵活，协同性高，不易产生干涉，实现了纤维搭接的自动化，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述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具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式显示摆动驱动机构的放大结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式显示滑环结构的局部剖切示意图。

图4为本实用新型具体实施方式2显示支臂连接部锁止结构的局部放大立体图。

图中，1、夹具，13、夹剪具连接部，131、拨销，14、支臂，15、支臂连接部，152、滑环，1521、滑环外环，1522、第一轴承，1523、第二轴承，1524、滑环内环，1525、卡簧，153、滑环连接架，154、推进气缸，155、致动盘，156、推进气缸支架，157、支臂连接部锁止机构，1571、锁止机构支架，1572、弹簧，1573、锁止销，1574、定位销，1575、致动部，16、开合驱动气缸，2、剪具，3、芯模，4、摆动驱动机构，41、拨叉，411、滑槽，412、拨叉驱动气缸，413、拨叉滑轨，42、移动块，43、无杆气缸，44、无杆气缸执行机构，45、固定块，46、滑轨，81、机架，9、主轴。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施方式中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的具体实施方式仅仅是本实用新型一部分具体实施方式，而非全部的具体实施方式。基于本专利中的具体实施方式，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它具体实施方式，都属于本专利保护的范围。

具体实施方式1

如图1-4所示，本具体实施方式提供了一种纤维束缠绕装置，包括主轴9，主轴9上套装有筒状滑环152，滑环152上连接有支臂14，滑环152靠近主轴9上待安装芯模位置的一侧连接有致动盘155，滑环152上还连接有轴向驱动机构，轴向驱动机构能够驱动滑环152沿主轴9的轴向方向往复移动进而带动支臂14以及致动盘155同步移动，支臂14远离主轴9的一端设置有安装位，安装位上安装有夹具1和/或剪具2，支臂14上连接有摆动驱动机构4，摆动驱动机构4能够驱动支臂14向靠近和远离主轴9的方向往复摆动。支臂14靠近主轴9的一端设置有支臂连接部15，支臂14与支臂连接部15转动连接，支臂14远离主轴9的一端设置有夹剪具连接部13，夹剪具连接部13与支臂14转动连接，安装位位于夹剪具连接部13上，安装位为丝孔，夹具1和/或剪具2的夹柄穿过丝孔与之螺纹连接，能够调节角度。

其中，如图3所示，滑环152包括圆筒状的滑环内环1524和滑环外环1521，滑环内环1524滑装在主轴9上，滑环外环1521与支臂连接部15固定连接。滑环内环1524和滑环外环1521之间装有至少一个轴承，本具体实施方式为两个，第一轴承1522和第二轴承1523的内圈套设在滑环内环1524上，第一轴承1522和第二轴承1523外圈卡装于滑环外环1521上。滑环内环1524的外周面还设置两条卡槽，两个卡簧1525分别设置在两条卡槽内，两个卡簧1525分别用于卡住第一轴承1522和第二轴承1523。具体的是，一个卡簧1525抵靠第一轴承1522防止其从滑环内环1524滑落，另一个卡簧1525抵靠第二轴承1523防止其从滑环内环1524滑落。相对应的，滑环外环1521的内壁设置两条缺口状的轴承位，用于容纳第一轴承1522和第二轴承1523，第一轴承1522和第二轴承1523被两条缺口状的轴承位和滑环外环1521内壁的凸出部所限制。进而使得滑环外环1521和滑环内环1524可以同步在主轴9上滑动。

滑环外环1521对称连接滑环连接架153两条副支架的一端，两条副支架的另一端连接U形的主架，主轴9通过滑环连接架153的凹部。推进气缸154的缸体设置在滑环连接架153上，推进气缸154的活塞杆连接推进气缸支架156，推进气缸支架156的另一端固定在缠绕机机架81的立柱上；另一种方式，推进气缸154的缸体设置在推进气缸支架156上，推进气缸154的活塞杆连接滑环连接架153，推进气缸支架156的另一端仍固定在缠绕机机架81的立柱上。

轴向驱动机构包括推进气缸154，推进气缸154活塞杆动作，推动套设在主轴9上的滑环152及支臂连接部15沿主轴9滑动，推进气缸154也可以为其它驱动及传动结构，比如液压缸、电机及齿轮齿条。支臂连接部15靠近芯模3的一侧固定连接圆盘状的致动盘155，致动盘155滑动套设在主轴9上，致动盘155与芯模3接触时，产生足够的作用力，使得芯模3带动致动盘155旋转，从而带动支臂连接部15以主轴9为轴心旋转。为使得致动盘155靠紧芯模3时产生足够大的作用力，致动盘155与芯模3接触的部分与芯模3的形状相匹配，且致动盘155的接触表面粗糙或具有足够多的凸起，致动盘155的材质优选为橡胶。另一种技术方案是致动盘155具有嵌入芯模3表面的结构，比如针状结构或齿状结构，当然嵌入结构嵌入芯模3的深度要得到合理的控制，以免破坏芯模3，此种情况下致动盘155的优选材料为金属。还有一种技术方案是致动盘155为吸盘，靠负压与芯模3的表面产生相互的作用力。对于以上描述的三种技术方案而言，当推进气缸154活塞杆顶出，则推动致动盘155靠紧芯模3，致动盘155与芯模3之间具有足够大的作用力，与主轴9同步旋转的芯模3便可以驱动支臂连接部15以主轴9为轴心旋转，同时借助支臂14带动夹具1围绕芯模3旋转。

如图1、图2所示，摆动驱动机构4包括一条与主轴9平行的滑轨46，滑轨46安装在滑环连接架153的侧部。滑轨46的侧部安装有与主轴9平行的无杆气缸43，无杆气缸43的两端通过片状的固定块45与滑轨46的两端固定连接，无杆气缸执行机构44与条形移动块42固定连接，移动块42还与滑轨46的滑块连接，无杆气缸执行机构44驱动移动块42沿滑轨46往复移动。

移动块42靠近夹具1的一个面上还设置拨叉41，拨叉41水平方向上与移动块42平行，拨叉41为具有滑槽411的片状部件，滑槽411开口指向主轴9。与滑槽411相匹配的是设置在夹剪具连接部13上的柱状拨销131，柱状拨销131垂直于拨叉41，拨销131与滑槽411的滑动配合可以使得夹具1随无杆气缸执行机构44的动作而到达夹紧纤维束6的预定位置或回到初始位置。在本具体实施方式中，精准的夹具1和剪具2的预定位置和初始位置仍然依靠支臂14条板的支臂定位顶丝141来调节。在上述过程中，拨叉41是平行于主轴9运动，然而，为了使得柱状拨销131进入或脱离拨叉41的滑槽411，拨叉41还可以在竖直方向上做垂直于主轴9的往复运动，这由拨叉驱动气缸412和拨叉滑轨413来实现。拨叉驱动气缸412通过L型支架竖直安装在移动块42的侧部，拨叉驱动气缸412的活塞杆可在竖直方向上动作，另外平行于拨叉驱动气缸412的拨叉滑轨413设置在L型支架的侧部，拨叉滑轨413的一端与拨叉驱动气缸412的活塞杆连接，另一端与拨叉41的侧部连接，当拨叉驱动气缸412动作，可以实现柱状拨销131进入或脱离拨叉41的滑槽411,从而使夹具1和剪具2随移动块42进入或移出缠绕区域，并且避免对下文即将描述的夹具、剪具执行搭剪纱操作以及制品缠绕操作的干扰。具体的是，当夹具、剪具需要进入缠绕区域进行搭剪纱操作时，拨叉驱动气缸412推动拨叉41升起，柱状拨销131进入拨叉41的滑槽411，此时，夹具1和剪具2可以被无杆气缸43送入缠绕区域，在夹具1和剪具2执行夹剪动作后而未执行其它动作前，拨叉驱动气缸412推动拨叉41下降，柱状拨销131脱离滑槽411，然后拨叉41、移动块42移出缠绕区域不对夹具1和剪具2的下一步动作产生干扰；当夹具1、剪具2完成搭剪纱操作需要移出缠绕区域时，拨叉41、移动块42进入缠绕区域，拨叉驱动气缸412推动拨叉41升起，柱状拨销131进入拨叉41的滑槽411，夹具1和剪具2被摆动驱动机构4的无杆气缸43移出缠绕区域。

具体实施方式2

如图4所示，本具体实施方式为在具体实施方式1基础上的进一步改进，其还包括支臂连接部锁止机构157，一方面可以实现前文所描述的支臂14具有相应的角度，以便夹具和剪具进入缠绕区域后准确的获取纤维束6；另一方面支臂14具有相应的角度，夹具1和剪具2以及夹剪具连接部13均处于稳定的特定位置，拨叉驱动气缸412带动拨叉41运动，在竖直方向上可以准确的捕捉拨销131，保证拨销131准确可靠的插入滑槽411。支臂连接部锁止机构157包括锁止机构支架1571，锁止机构支架1571固定安装在距离纤维供给部5较远的滑环连接架153的一根副支架上，锁止机构支架1571主体纵截面为U形，U形的两个侧壁具有通孔，柱状的锁止销1573穿过通孔，锁止销1573的一端为具有斜面状的致动部1575，锁止机构支架1571U形主体内的锁止销1573设置有环状凸缘体，弹簧1572套装在锁止销1573，弹簧1572被凸缘体和锁止机构支架1571U形主体所限制，实际上锁止销1573为可伸缩的弹簧销。支臂连接部锁止机构157还包括定位销1574，定位销1574设置在支臂连接部15的外周面的适当位置，定位销1574靠近滑环152的端面为圆柱，圆柱超出支臂连接部15。在缠绕纤维时，定位销1574随支臂连接部15转动，当定位销1574与致动部1575相接触时，由于锁止销1573为可伸缩的弹簧销，锁止销1573被碰触会回收，不会对定位销1574及支臂连接部15产生阻挡。当停止缠绕纤维时，定位销1574应转过锁止销1573，此时定位销1574位于锁止销1573的下方，所以锁止销1573抵住了定位销1574，这样就可以将同样连接在支臂连接部15的支臂14定位，使得支臂14具有前文所描述的相应的角度，以便夹具1和剪具2进入缠绕区域后准确的获取到纤维束6。而定位销1574设置在支臂连接部15的外周面的不同位置，可以调节支臂14与穿过主轴9水平面角度的大小。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等(如果存在)是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的具体实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的具体实施方式的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些具体实施方式的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它具体实施方式中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些具体实施方式，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种纤维束缠绕装置，包括主轴(9)，其特征在于，所述主轴(9)上套装有滑环(152)，所述滑环(152)靠近所述主轴(9)上待安装芯模(3)位置的一侧连接有致动盘(155)，所述滑环(152)上还连接有支臂(14)以及轴向驱动机构，所述轴向驱动机构能够驱动所述滑环(152)沿所述主轴(9)的轴向方向往复移动进而带动所述支臂(14)以及所述致动盘(155)同步移动，所述支臂(14)远离所述主轴(9)的一端设置有安装位，所述安装位上安装有夹具(1)和/或剪具(2)，所述支臂(14)上连接有摆动驱动机构(4)，所述摆动驱动机构(4)能够驱动所述支臂(14)向靠近和远离待安装芯模(3)位置的方向往复摆动。

2.如权利要求1所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述支臂(14)靠近所述主轴(9)的一端设置有支臂连接部(15)，所述支臂(14)与所述支臂连接部(15)转动连接，所述支臂(14)远离所述主轴(9)的一端设置有夹剪具连接部(13)，所述夹剪具连接部(13)与所述支臂(14)转动连接，所述安装位位于所述夹剪具连接部(13)上，所述安装位为丝孔。

3.如权利要求2所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述滑环(152)包括滑环内环(1524)和滑环外环(1521)，所述滑环内环(1524)和所述滑环外环(1521)之间至少安装有一个轴承，所述滑环内环(1524)滑装在所述主轴(9)上，所述滑环外环(1521)与所述支臂连接部(15)固定连接。

4.如权利要求3所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述滑环内环(1524)和所述滑环外环(1521)之间安装有两个轴承，分别为第一轴承(1522)与第二轴承(1523)，所述第一轴承(1522)和所述第二轴承(1523)的内圈套设在所述滑环内环(1524)上，所述第一轴承(1522)和所述第二轴承(1523)外圈卡装于所述滑环外环(1521)上，所述滑环内环(1524)的外周面设置两条卡槽，所述卡槽中设置有卡簧(1525)，两条卡槽中的卡簧(1525)分别用于卡住第一轴承(1522)和第二轴承(1523)。

5.如权利要求4所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述滑环外环(1521)的内壁设置有两条缺口状的轴承位，所述第一轴承(1522)和所述第二轴承(1523)安装于所述轴承位中。

6.如权利要求3所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述轴向驱动机构包括轴向驱动件和滑环连接架(153)，所述滑环连接架(153)与所述滑环外环(1521)连接，所述轴向驱动件与所述滑环连接架(153)连接，所述轴向驱动件能够驱动所述滑环连接架(153)沿所述主轴(9)的轴向方向移动。

7.如权利要求6所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述摆动驱动机构(4)包括滑轨(46)，所述滑轨(46)安装在所述滑环连接架(153)上，所述滑轨(46)上滑动安装有移动块(42)，所述移动块(42)上连接有移动块驱动件，所述移动块驱动件能够驱动移动块(42)在滑轨(46)上沿主轴(9)的轴向方向移动。

8.如权利要求7所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述移动块(42)上安装有拨叉组件，所述拨叉组件包括拨叉(41)，所述拨叉(41)位于所述移动块(42)靠近所述夹剪具连接部(13)的一侧，所述拨叉(41)上设置有滑槽(411)，所述滑槽(411)的开口朝向主轴(9)，所述夹剪具连接部(13)上设置有拨销(131)，所述拨销(131)垂直于所述拨叉(41)，所述拨叉(41)上连接有拨叉驱动件，所述拨叉驱动件能够驱动拨叉(41)上下移动进而使拨销(131)进入或脱离拨叉(41)的滑槽(411)。

9.如权利要求6-8任一所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述滑环连接架(153)上设置有用于锁定支臂连接部(15)转动位置的支臂连接部锁止机构(157)。

10.如权利要求9所述的纤维束缠绕装置，其特征在于，所述支臂连接部锁止机构(157)包括锁止机构支架(1571)、锁止销(1573)以及定位销(1574)，所述锁止机构支架(1571)固连于所述滑环连接架(153)上，所述锁止销(1573)安装于所述锁止机构支架(1571)中，所述定位销(1574)设置于所述支臂连接部(15)上，所述锁止销(1573)采用可伸缩的弹簧销，所述锁止销(1573)能够伸缩并卡到支臂连接部(15)的定位销(1574)上。