带层压头制造技术

一种带层压头，用于在复合工件形成过程中将复合带施加到模具或心轴上。带层压头只是大型带层压机和组件中的一个部件。在这些部件中，带层压头包括带供应盘和多个辊。带供应盘接收带供应卷轴。在带供应盘的下游多个辊承载来自带供应卷轴的复合带。复合带由多个辊承载，围绕由带层压头限定出的复合带路径。一个或更多个辊将复合带置于沿复合带路径的位置，使得复合带的衬纸侧最终面对复合带所施加的铺设表面。铺设表面。铺设表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带层压头
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请是国际专利合作条约专利申请，要求享有2020年2月6日提交的美国临时专利申请号62/971018的优先权，其全部内容包含在本文中。


[0003]本申请涉及带层压机(tape lamination machines)，具体涉及装备在带层压机中的带层压头，用于在复合工件形成的过程中将复合带施加在模具或心轴(mandrels)上。

技术介绍

[0004]带层压机用于生产复合工件。所述机器用于航天零件的航天应用以及其他零件的其他应用。浸渍有树脂的纤维材料形式的复合材料由所述机器以精确的位置和长度施加到模具或心轴上，总体形成复合工件。带层压机使带层压头移动到模具上方，以便以复合工件的最终形状精确地施加复合带。随着带层压头移动，它在模具上留下多个复合带段，也称为层。这些复合带段自动施加在模具上涉及用于固定、移动并最终切割复合带的各种机构的集合的合作。
[0005]复合带通常卷绕在卷轴装置中并被装入带层压头。复合带在其绕组的底侧有衬纸，以避免带与带粘附。当在使用过程中从卷轴上解绕并被引导穿过带层压头时，失去衬纸的复合带的顶侧(也被称为粘性或黏性侧)面朝下施加在模具上并与模具直接接触。因此，穿过带层压头的复合带的路径被设计为，随着复合带离开带层压头并且一旦施加到模具上，确保复合带的带有衬纸的底侧朝上且向外。

技术实现思路

[0006]在一个实施方式中，带层压头可以包括带供应盘和多个辊。带供应盘接收带供应卷轴。在带供应盘的下游多个辊承载(carry)带供应卷轴的复合带。复合带由多个辊承载，围绕由带层压头限定出的复合带路径。一个或更多个辊将复合带置于沿复合带路径的位置，使得复合带的衬纸侧在复合带施加在铺设表面上之前面对铺设表面。
[0007]在另一个实施方式中，带层压头可以包括带供应盘、多个辊和压实器。带供应盘接收带供应卷轴。在带供应盘的下游多个辊承载带供应卷轴的复合带。压实器位于带层压头的出口附近，可以采用压实辊的形式，也可以采用其他形式。在使用带层压头的过程中，在压实器的上游的位置从复合带上移除由复合带承载的衬纸。复合带的衬纸侧在带层压头的出口处呈面朝下。
[0008]而在另一个实施方式中，带层压头可以包括带供应盘、多个辊和压实器。带供应盘接收带供应卷轴。在带供应盘的下游多个辊承载带供应卷轴的复合带。复合带围绕在由带层压头处限定出的复合带路径被承载。压实器位于带层压头的出口附近，可以采用压实辊的形式，也可以采用其他形式。一个或更多个辊将复合带置于沿复合带路径的第一位置，使得在将复合带施加在铺设表面之前，复合带的衬纸侧面对铺设表面。在沿复合带路径的第
二位置，从复合带上移除由复合带输送的衬纸。
附图说明
[0009]图1是描绘了带层压机和组件的实施方式的立体图；
[0010]图2是描绘了可装备在带层压机和组件中的带层压头的实施方式的立体图；
[0011]图3是展示了复合带路径的带层压头的侧视图；
[0012]图4是旨在示出从复合带上移除衬纸的带层压头的区域的放大图；以及
[0013]图5是示出从复合带上移除衬纸后的衬纸路径的带层压头的另一个区域的放大图。
具体实施方式
[0014]附图显示了装备在大型带层压机和组件12中的带层压头10的实施例。与以往的带层压头不同，带层压头10以使复合带14的衬纸侧16最终面朝下被引到模具上的方式将复合带14施加在下面的模具或心轴上。因此，复合带路径18(复合带14围绕复合带路径18被引导穿过带层压头10)是不同的，并且在附图所示的实施例中通常与以往的带层压头相反。使用带层压头10可以提供更高的带效率和增强的带与带的一致性，并且在一些情况下，还可以减少增加热量的需要以实现层压结果。这些以及其他改进措施将在下文中详细描述。此外，如本文所用，术语“下游(downstream)”和“上游(upstream)”是相对于复合带在带层压头的运动方向而言的，因此“下游”是指与运动方向一致的方向，而“上游”是指与运动方向相反的方向。
[0015]参考图1，带层压机和组件12用于通过将复合带14施加在模具上来制备复合工件。航天工业将所述机器和组件用于航天工件，诸如狭长的扁平零件、嵌套的多零件层压板、区域成形的蒙皮、翼梁、纵梁、横梁、襟翼、抗剪拉杆、铺层组件、机翼和尾翼蒙皮以及许多其他零件。另外，所述机器和组件也适用于其他行业和其他零件。带层压机和组件12可以具有各种布局、设置和设备，这取决于其用于制备的特定应用和特定零件。在图1的实施方式中，带层压机和组件12通常包括机架20、真空台22和操作台24。带层压头10停靠在机架20上，机架20在复合带14的施加期间提供带层压头10的特定运动。X轴运动通过一对纵向通道26进行，并且例如可以通过齿条和小齿轮驱动装置来实现。Y轴运动通过十字鞍座(cross saddle)28进行，并且例如可以通过线性马达和永磁体来实现。Z轴运动通过竖直滑块30进行，并且例如可以通过带有齿轮箱和伺服马达的精密滚珠丝杠致动器来实现。竖直滑块30还可以提供C轴旋转运动，例如可以通过伺服马达和齿轮箱来实现。另外，带层压头10也可以由其他设备承载并且其运动可以以其他方式提供；例如，带层压头10可以安装在机械臂上，机械臂以与上述不同的方式操纵其运动。
[0016]仍然参考图1，真空台22保持模具(未示出)，同时模具受到从带层压头10施加的复合带14。操作台24可以用作人机界面(HMI)站点并允许操作员控制和管理带层压机和组件12。此外，如图1所示，带层压机和组件12可以包括具有零件切除的能力的辅助机架32，并且可以包括第二带层压头和交换台34，用于在需要复合带供应或出于其他原因时更换机架20处的带层压头。虽然示出和描述了这些布局、设置和设备，但在其他实施方式中，带层压机和组件12可以具有更多的、更少的和/或不同的布局、设置和/或设备。
[0017]由带层压头10铺设的复合带14的确切性质取决于特定应用和零件。在航天的示例中，复合带14可以是浸渍了热固性或热塑性树脂的单向碳纤维带的形式，并且在复合带14的两侧中的一侧上具有载体或衬纸36。复合带14的边到边宽度可以改变(同样取决于应用和零件)，在航天的示例中可以是五十毫米(50mm)、七十五毫米(75mm)、一百五十毫米(150mm)或三百毫米(300mm)；另外，其他宽度尺寸也是可能的。在将复合带装入带层压头10之前，以复合带14的粘性或黏性侧40径向向外且复合带14的衬纸侧16径向向内的方式将复合带14卷绕在带供应卷轴38上。
[0018]在复合带施加工序之间的暂停期间以及其他时间，复合带可以在带层压头内保持静止。因此，由辊张紧的静止复合带的长度和范围会在一定时间内暴露在周围环境和大气中。已发现在这样的时间段内，没有衬纸保护的复合带的暴露的粘性侧会劣化。粘性侧可能会失去粘性、变干或出现其他不希望的情况。以往，当复合带的粘性侧最初面朝下放置在模具上并且随后面朝下施加在先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带层压头，包括：带供应盘，用于接收带供应卷轴；以及多个辊，用于向所述带供应盘的下游且围绕由在所述带层压头处限定出的复合带路径承载所述带供应卷轴的复合带；其中，所述多个辊中的至少一个辊将所述复合带置于沿所述复合带路径的一位置上，使得在将所述复合带施加到铺设表面之前，所述复合带的衬纸侧面对着所述铺设表面。2.根据权利要求1所述的带层压头，还包括压实辊和衬纸收取盘，其中，在使用所述带层压头的过程中，衬纸被从所述复合带上移除并被送入所述衬纸收取盘，所述衬纸的移除发生在所述压实辊的上游的沿着复合带路径的第二位置。3.根据权利要求1所述的带层压头，其中所述多个辊中的至少一个辊是第一辊，该第一辊最初在所述带供应盘的下游承载所述复合带并实现所述复合带路径的方向的反转。4.根据权利要求1所述的带层压头，其中，在使用所述带层压头的过程中，所述复合带的粘性侧与所述多个辊中的至少一个辊的外表面抵接。5.一种带层压机和组件，包括权利要求1所述的带层压头。6.一种带层压头，包括：带供应盘，用于接收带供应卷轴；多个辊，用于在所述带供应盘的下游承载所述带供应卷轴的复合带；以及压实器，与所述带层压头的出口相邻；其中，在使用所述带层压头的过程中，在所述压实器的上游的一位置从所述复合带上移除衬纸，并且所述复合带的衬纸侧在所述带层压头的出口处面朝下。7.根据权利要求6所述的带层压头，其中所述多个辊中的至少一个辊放置所述复合带，使得所述复合带的所述衬纸侧在所述带层压头的出口处面朝下。8.根据权利要求7所述的带层...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：法孚机械加工系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：