The invention discloses a mechanism device which can realize the clamping / shearing / redistributing function of carbon fiber bundle, including a micro cylinder, a support part, a first connecting rod, a second connecting rod, a third connecting rod, a cutter, a redelivery mechanism, a first slideway slide block, a second slideway block, a third slideway block, a cam and a auxiliary locking mechanism. The invention is clamped. This device has only one degree of freedom, simple control and quick response. There is no interference between the shearing, clamping and redelivery operations of the invention, and the switching is rapid and smooth, and the control of prepreg is very reliable and high precision. Only one cylinder is used for control, which reduces the quality of the automatic placement equipment and reduces the processing cost.
【技术实现步骤摘要】
可实现碳纤维束夹紧/剪切/重送功能的机构装置
本专利技术涉及机构学,可应用于复合材料成型领域,具体来说,是一种可应用于自动铺丝头的装置,既可以对预浸丝进行夹紧、剪切又可以对预浸料进行重送。
技术介绍
碳纤维复合材料相比其他传统材料,例如合金钢、铁、铝等,具有高比强度、高比模量、抗腐蚀性等优点,能大幅减轻产品重量并提高性能,可广泛应用于航空航天领域。然而,针对一些复杂的曲面结构件,传统的复合材料制造方法较为耗时、耗力。而从上世纪80年代由龙门机床或工业机械臂搭载的自动化碳纤维铺丝头(AutomatedFiberPlacementAFP)可高效高质地完成一些复杂曲面的碳纤维铺放工作,从而降低了复合材料的生产制造成本。其中,碳纤维铺丝机器人是一种应用于碳纤维成型的制造装备,每根纤维束经导向、张力控制,再顺次单独地通过剪切、夹紧、重送机构,最后聚集成丝带输送到压紧机构下方,由加热装置和压紧机构共同作用压实到芯模表面。以往大多数系统均采用多驱动设计方案,通常需要包含多个驱动完成上述功能,虽然可以实现上述功能要求,但机械结构及运动控制较复杂,且铺丝头的体积和转动惯量较大,限制其碳纤维复合材料的铺放速度和铺放精度,也无法适用于小型复杂结构件的成型制造。因此,针对自动化纤维铺放系统的核心功能,设计一种简单小型、动作可靠的模块化剪切、夹紧重送一体装置,使自动铺丝机满足小型化、轻量化的需求具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题,基于机构学,提出一种小型化装置,可依次实现夹紧、剪切和重送三个动作,应用于模块化自动铺放设备可有效地解决了现有铺放装置的铺 ...
【技术保护点】
1.可实现碳纤维束夹紧/剪切/重送功能的机构装置,其特征在于:包括微型气缸、支撑件、第一连杆、第二连杆、第三连杆,切刀、重送机构、第一导轨滑块、第二导轨滑块、第三导轨滑块,凸轮与辅助锁紧机构;微型气缸的活塞杆同轴连接支撑件,支撑件下方与第二导轨滑块连接,在支撑件沿轴线方向的面上安装第一导轨滑块,第一导轨滑块与第一连杆的一端连接,第一连杆的另一端与基座通过中心轴较细一端连接,其中第一杆件与中心轴较细一端过盈配合,第一连杆通过中间孔位与第二连杆一端连接,第二连杆的另一端与第三连杆的一端连接,第三连杆另一端与夹紧块连接,安装座底部与第三导轨滑块固连,且夹紧块上安装有永磁铁,砧板安装在重送机构的侧面两块支撑板上,支撑板一侧安装有重送电机,重送电机通过联轴器与重送轮连接并带动重送轮转动;第一杆件与中心轴过盈配合,中心轴与基座通过深沟球轴承连接,凸轮与单向轴承外圈通过键进行联接,单向轴承内圈与中心轴通过键配合连接,推杆支撑件与第三导轨固定连接,推杆在推杆支撑件的滑槽内滑动,且放置弹簧,弹簧力使得推杆与凸轮始终保持紧密接触,推杆另一端安装重送辊轮,当推杆运动到凸轮远休止角时,重送辊轮配合重送轮将丝束 ...
【技术特征摘要】
1.可实现碳纤维束夹紧/剪切/重送功能的机构装置,其特征在于:包括微型气缸、支撑件、第一连杆、第二连杆、第三连杆,切刀、重送机构、第一导轨滑块、第二导轨滑块、第三导轨滑块,凸轮与辅助锁紧机构;微型气缸的活塞杆同轴连接支撑件,支撑件下方与第二导轨滑块连接,在支撑件沿轴线方向的面上安装第一导轨滑块,第一导轨滑块与第一连杆的一端连接,第一连杆的另一端与基座通过中心轴较细一端连接,其中第一杆件与中心轴较细一端过盈配合,第一连杆通过中间孔位与第二连杆一端连接,第二连杆的另一端与第三连杆的一端连接,第三连杆另一端与夹紧块连接,安装座底部与第三导轨滑块固连,且夹紧块上安装有永磁铁,砧板安装在重送机构的侧面两块支撑板上,支撑板一侧安装有重送电机,重送电机通过联轴器与重送轮连接并带动重送轮转动;第一杆件与中心轴过盈配合,中心轴与基座通过深沟球轴承连接,凸轮与单向轴承外圈通过键进行联接,单向轴承内圈与中心轴通过键配合连接,推杆支撑件与第三导轨固定连接,推杆在推杆支撑件的滑槽内滑动,且放置弹簧,弹簧力使得推杆与凸轮始终保持紧密接触,推杆另...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁希仑,刘斐,张武翔,吕永鑫,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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