一种超大尺寸精密卧式缠绕机制造技术

一种超大尺寸精密卧式缠绕机，它涉及一种缠绕机。本实用新型专利技术为了解决现有的复合材料缠绕机存在无法适用于超大尺寸和高精度制品上，及存在缠绕效率低的问题。本实用新型专利技术的地轨安装在水平地面上，卧式床头和卧式床尾分别安装在地轨长度方向的两端，卧式床身安装在地轨一侧的水平地面上，缠绕小车系统安装在卧式床身上，偏转吐纱系统安装在缠绕小车系统，随动浸胶系统安装在缠绕小车系统上，随动纱架系统安装在卧式床身的一侧，控制柜位于卧式床身的一侧并控制主轴旋转以及随动纱架系统、缠绕小车系统、偏转吐纱系统和随动浸胶系统的运动和工作状态。本实用新型专利技术用于超大尺寸高精度管型件的缠绕。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种缠绕机，具体涉及一种超大尺寸精密卧式缠绕机。
技术介绍
随着复合材料性能的不断改进，在现代加工制造业中，先进树脂基复合材料由于其综合性能优异，在航空航天领域已变得不可或缺，而复合材料缠绕成型技术具有连续一次成型、高强度等优点，在技术和经济效益上具有突出优势，目前国内已研制出多种数控缠绕机，但是不论是立式结构还是卧式结构的传统四自由度数控缠绕机，在缠绕大型导弹发射筒和飞机发动机壳体等超大尺寸和高精度制品时都显得力不从心，效率低。综上所述，现有的复合材料缠绕机存在无法适用于超大尺寸和高精度制品上，及存在缠绕效率低的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的复合材料缠绕机存在无法适用于超大尺寸和高精度制品上，及存在缠绕效率低的问题。进而提供一种超大尺寸精密卧式缠绕机。本技术的技术方案是：一种超大尺寸精密卧式缠绕机包括卧式床头、卧式床尾、卧式床身、缠绕小车系统、地轨、偏转吐纱系统、随动浸胶系统、随动纱架系统、控制柜和伸臂机构，地轨安装在水平地面上，卧式床头和卧式床尾分别安装在地轨长度方向的两端，卧式床身安装在地轨一侧的水平地面上，缠绕小车系统安装在卧式床身上，伸臂机构安装在缠绕小车系统上，偏转吐纱系统安装在缠绕小车系统，且偏转吐纱系统在缠绕小车系统上向上倾斜安装，实现径向偏转运动，偏转吐纱系统的轴向方向通过伸臂机构延伸至卧室床头和卧式床尾之间的缠绕主轴加工件处，随动浸胶系统安装在缠绕小车系统上，随动纱架系统安装在卧式床身的另一侧地轨上，控制柜位于卧式床身的一侧并控制主轴旋转以及随动纱架系统、缠绕小车系统、偏转吐纱系统和随动浸胶系统的运动和工作状态。卧式床头包括床头箱体、连接支座、扭力臂支座、床头伺服电机、床头减速机、驱动机构、支撑机构和床头吊钩，床头箱体竖直安装在水平地面上，连接支座安装在床头箱体上，扭力臂支座安装在连接支座上，床头减速机安装在扭力臂支座上，床头减速机的输入端与床头伺服电机连接，床头减速机的输出端与驱动机构连接，驱动机构的下部通过安装在床头箱体上的支撑机构支撑，床头吊钩安装在床头箱体的两侧。卧式床尾包括行走轮总成、尾座下箱体、床尾吊钩和托滚总成，行走轮总成安装在尾座下箱体的下端两侧，床尾吊钩安装在尾座下箱体的上端两侧，托滚总成安装在尾座下箱体的上端。卧式床身包括拖链、多个床腿、多个吊装杠和多个导轨，多个床腿并排设置，多个导轨平行设置且均安装在多个床腿上，多个导轨之间相互连接，多个吊装杠安装在多个导轨的侧面，拖链安装在其中一个导轨上。缠绕小车系统包括小车架、小车轮、小车伺服电机、小车减速机、小车防护梯、小车护栏和小车齿轮齿条副，小车轮安装在小车架的下端两侧，小车减速机安装在小车架的中部，小车伺服电机与小车减速机的输入端连接，小车齿轮齿条副安装在小车架的下部并通过小车齿轮齿条副和小车轮实现水平直线往复移动，小车防护梯和小车护栏分别安装在小车架的左右两侧。地轨包括头部地轨、中部地轨和尾部地轨，头部地轨、中部地轨和尾部地轨通过螺栓水平连接成一体。偏转吐纱系统包括偏转箱体、同步带传动组、吐纱伺服电机、吐纱减速机、丝嘴、进纱梳和导纱梳，进纱梳和导纱梳分别安装在偏转箱体的两侧，丝嘴安装在导纱梳外侧端，吐纱伺服电机和吐纱减速机采用直联方式，安装在背对丝嘴一侧的偏转箱体的上端，并与箱体内的同步带转动组连接，工作时，操作人员通过控制柜驱动吐纱伺服电机，经过吐纱减速机和同步带转动组传递动力，实现丝嘴的径向偏转运动。随动浸胶系统包括穿纱板、进纱梳、胶槽、热水槽、浸胶轮、气缸、摆臂和压纱轴，胶槽和热水槽垂直安置在伸臂机构上，浸胶轮安装在胶槽内，穿纱板安装在胶槽进纱前置端部，进纱梳安装在胶槽进纱端，气缸安装在伸臂机构两侧，摆臂的一端与气缸的输出端连接，摆臂的另一端与压纱轴相连。工作时，给热水槽通电加热水温至浸胶所需温度，浸胶加装在胶槽内，纱线从随动纱架系统依次经过穿纱板、进纱梳、胶槽、浸胶轮、压纱轴，实现纱线的浸胶工序和张力控制。随动纱架系统包括纱团小车、纱团伺服电机、纱团减速机、纱团导轨、纱团齿轮齿条副、纱团拖链、纱团防护梯和纱团护栏，纱团小车可滑动安装在地轨上，纱团防护梯和纱团护栏均安装在纱团小车的两侧，纱团拖链安装在纱团小车的一端，纱团导轨安装在纱团小车的底端，纱团齿轮齿条副通过安装在纱团小车中部的纱团伺服电机和纱团减速机实现纱团小车的水平往复移动。本技术与现有技术相比具有以下效果：1.本技术所述缠绕机，对加工件采用卧式加工工位，实现了加工直径5000mm，长度6000mm超大尺寸管结构的生产需求。2.本技术所述缠绕机，采用无间隙传动，高刚性材料及过盈配合方式，实现超大尺寸缠绕设备的高精度要求，转动误差达到12.5＂以内。对缠绕设备大型化发展具有重大意义。3.本技术采用可移动式夹持对中支撑机构，实现加工件精确对中缠绕，提高拆装效率。4.本技术采用高强度加强丝嘴伸臂机构，可实现300kg载重2.6m的伸臂供给距离，实现了超大尺寸缠绕加工。5.本技术控制系统采用四维全伺服独立控制与随动控制相配合，并运用变速缠绕筒身和封头阶段，实现了高精度的缠绕精度，提高了缠绕效率。附图说明图1是一种超大尺寸精密卧式缠绕机图；图2是卧式床头的结构图。图3是卧式床尾的结构图。图4是卧式床身的结构图。图5是缠绕小车系统的结构图。图6是偏转吐纱系统的结构图。图7是随动浸胶系统的结构图。图8是随动纱架系统的结构图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的一种超大尺寸精密卧式缠绕机包括卧式床头1、卧式床尾2、卧式床身3、缠绕小车系统4、地轨5、偏转吐纱系统6、随动浸胶系统7、随动纱架系统8、控制柜9和伸臂机构10，地轨5安装在水平地面上，卧式床头1和卧式床尾2分别安装在地轨5长度方向的两端，卧式床身3安装在地轨5一侧的水平地面上，缠绕小车系统4安装在卧式床身3上，伸臂机构10安装在缠绕小车系统4上，偏转吐纱系统6安装在缠绕小车系统4，且偏转吐纱系统6在缠绕小车系统4上向上倾斜安装，实现径向偏转运动，偏转吐纱系统6的轴向方向通过伸臂机构10延伸至卧室床头1和卧式床尾2之间的缠绕主轴加工件处，随动浸胶系统7安装在缠绕小车系统4上，随动纱架系统8安装在卧式床身3的另一侧地轨上，控制柜9位于卧式床身3的一侧并控制主轴旋转以及随动纱架系统8、缠绕小车系统4、偏转吐纱系统6和随动浸胶系统7的运动和工作状态。本技术的各个部分均采用防碳纤维结构密封结构，保证设备的工作密闭性。本技术的加工件位于卧式床头1和卧式床尾2之间，采用卧式加工。本技术能够加工直径为5000mm，长度为6000mm的管结构，进而实现超大尺寸管缠绕工况。本技术控制系统采用主轴旋转、缠绕小车直线往复运动、伸臂直线往复运动、绕丝嘴偏转四维全伺服独立控制，随动纱架与缠绕小车同步运动，实现五轴联动控制。本技术的控制柜的控制原理为：控制系统由工业计算机、伺服电机和运动控制单元组成，通过建立五自由度运动数学模型，编制专用的缠绕软件，实现对缠绕装置整体的五轴运动控制。本技术通过采用过盈配合的方式达到无间隙传动，并采用高刚性材料，实现设备的高精度。本技术缠绕过程采用变速缠绕，筒身本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：它包括卧式床头(1)、卧式床尾(2)、卧式床身(3)、缠绕小车系统(4)、地轨(5)、偏转吐纱系统(6)、随动浸胶系统(7)、随动纱架系统(8)、控制柜(9)和伸臂机构(10)，地轨(5)安装在水平地面上，卧式床头(1)和卧式床尾(2)分别安装在地轨(5)长度方向的两端，卧式床身(3)安装在地轨(5)一侧的水平地面上，缠绕小车系统(4)安装在卧式床身(3)上，伸臂机构(10)安装在缠绕小车系统(4)上，偏转吐纱系统(6)安装在缠绕小车系统(4)，且偏转吐纱系统(6)在缠绕小车系统(4)上向上倾斜安装，实现径向偏转运动，偏转吐纱系统(6)的轴向方向通过伸臂机构(10)延伸至卧室床头(1)和卧式床尾(2)之间的缠绕主轴加工件处，随动浸胶系统(7)安装在缠绕小车系统(4)上，随动纱架系统(8)安装在卧式床身(3)的另一侧地轨上，控制柜(9)位于卧式床身(3)的一侧并控制主轴旋转以及随动纱架系统(8)、缠绕小车系统(4)、偏转吐纱系统(6)和随动浸胶系统(7)的运动和工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：它包括卧式床头(1)、卧式床尾(2)、卧式床身(3)、缠绕小车系统(4)、地轨(5)、偏转吐纱系统(6)、随动浸胶系统(7)、随动纱架系统(8)、控制柜(9)和伸臂机构(10)，地轨(5)安装在水平地面上，卧式床头(1)和卧式床尾(2)分别安装在地轨(5)长度方向的两端，卧式床身(3)安装在地轨(5)一侧的水平地面上，缠绕小车系统(4)安装在卧式床身(3)上，伸臂机构(10)安装在缠绕小车系统(4)上，偏转吐纱系统(6)安装在缠绕小车系统(4)，且偏转吐纱系统(6)在缠绕小车系统(4)上向上倾斜安装，实现径向偏转运动，偏转吐纱系统(6)的轴向方向通过伸臂机构(10)延伸至卧室床头(1)和卧式床尾(2)之间的缠绕主轴加工件处，随动浸胶系统(7)安装在缠绕小车系统(4)上，随动纱架系统(8)安装在卧式床身(3)的另一侧地轨上，控制柜(9)位于卧式床身(3)的一侧并控制主轴旋转以及随动纱架系统(8)、缠绕小车系统(4)、偏转吐纱系统(6)和随动浸胶系统(7)的运动和工作状态。2.根据权利要求1所述的一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：卧式床头(1)包括床头箱体(1-1)、连接支座(1-2)、扭力臂支座(1-3)、床头伺服电机(1-4)、床头减速机(1-5)、驱动机构(1-6)、支撑机构(1-7)和床头吊钩(1-8)，床头箱体(1-1)竖直安装在水平地面上，连接支座(1-2)安装在床头箱体(1-1)上，扭力臂支座(1-3)安装在连接支座(1-2)上，床头减速机(1-5)安装在扭力臂支座(1-3)上，床头减速机(1-5)的输入端与床头伺服电机(1-4)连接，床头减速机(1-5)的输出端与驱动机构(1-6)连接，驱动机构(1-6)的下部通过安装在床头箱体(1-1)上的支撑机构(1-7)支撑，床头吊钩(1-8)安装在床头箱体(1-1)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：卧式床尾(2)包括行走轮总成(2-1)、尾座下箱体(2-2)、床尾吊钩(2-3)和托滚总成(2-4)，行走轮总成(2-1)安装在尾座下箱体(2-2)的下端两侧，床尾吊钩(2-3)安装在尾座下箱体(2-2)的上端两侧，托滚总成(2-4)安装在尾座下箱体(2-2)的上端。4.根据权利要求3所述的一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：卧式床身(3)包括拖链(3-5)、多个床腿(3-1)、多个吊装杠(3-3)和多个导轨(3-4)，多个床腿(3-1)并排设置，多个导轨(3-4)平行设置且均安装在多个床腿(3-1)上，多个导轨(3-4)之间相互连接，多个吊装杠(3-3)安装在多个导轨(3-4)的侧面，拖链(3-5)安装在其中一个导轨(3-4)上。5.根据权利要求4所述的一种超大尺寸精密卧式缠绕机，其特征在于：缠绕小车系统(4)包括小车架(4-1)、小车轮(4-2)、小车伺服电机(4-3)、小车减速机(4-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永根，刘阳，栾玉亮，陆秀丽，温虓睿，陈宇宁，逄博，
申请(专利权)人：哈尔滨复合材料设备开发公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23