一种航空航天复合材料用铺丝机床制造技术

本发明专利技术公开了一种航空航天复合材料用铺丝机床，具体涉及铺丝机领域，包括工作机座和设于工作机座上的龙门架，工作机座上架设有用于铺放复合材料的基材的架设台，龙门架上设有两组四轴机械臂，其中一组四轴机械臂的工作端连接有铺丝机头，另一组四轴机械臂的工作端连接有辅助机头，铺丝机头和辅助机头共同作业成型该复合材料。本发明专利技术采用双侧输入丝束，动态稳定性较好，将丝束输入和铺放设为上下向，避免了输入端与输出端在铺放平面上的角度干涉，在铺放端设有补偿结构，机头转向铺放时，通过向异侧形成一个偏转腔体，对异侧起到支撑和引导作用，减少因为机头转向造成的丝束牵拉，进而引起铺放丝束与铺设面之间产生间隙的问题。而引起铺放丝束与铺设面之间产生间隙的问题。而引起铺放丝束与铺设面之间产生间隙的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种航空航天复合材料用铺丝机床


[0001]本专利技术涉及铺丝机
，更具体地说，本专利技术涉及一种航空航天复合材料用铺丝机床。

技术介绍

[0002]自动铺丝是指在多坐标自动铺丝机的控制下，铺丝头将多束预浸丝束通过放卷、导向、传输、压紧、切割、辊压等功能在压辊下集束成带，并按照计算机规划的轨迹进行铺层的自动化铺放。
[0003]但是现有的铺丝机床在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如丝束距离现有铺丝头的路径长，传输阻尼大，供丝效果差，如果将丝束供应装置虽集成在铺丝头上，需要保证集成出的丝束进入铺丝头的方向一致，安装在铺丝头某侧位置，导致铺丝机械臂受力不均，动态特性不好，并且铺丝机在特定角度铺放时，导致丝束供应装置与铺丝机的机械臂发生碰撞干涉，在丝束铺放转向时，通过铺丝头的机头偏转，偏转机头会对已经铺好的部分丝束造成牵拉脱胶，造成在铺丝偏转的部分丝束与铺设面之间产生间隙，造成该处的丝束较松，易出现气泡，局部丝束贴合效果不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供的一种航空航天复合材料用铺丝机床，所要解决的问题是：现有的铺丝机在丝束铺放转向时，通过铺丝头的机头偏转，偏转机头会对已经铺好的部分丝束造成牵拉脱胶，造成在铺丝偏转的部分丝束与铺设面之间产生间隙的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种航空航天复合材料用铺丝机床，包括工作机座和设于工作机座上的龙门架，工作机座上架设有用于铺放复合材料的基材的架设台，龙门架上设有两组四轴机械臂，其中一组四轴机械臂的工作端连接有铺丝机头，另一组四轴机械臂的工作端连接有辅助机头，铺丝机头和辅助机头共同作业成型该复合材料；铺丝机头和辅助机头均包括出丝组件和铺丝组件，出丝组件设于铺丝组件的上方，出丝组件包括两组放卷器，两组放卷器向同一个铺丝组件中输入纤维丝；铺丝组件包括张紧辊、传动辊、调节辊、压辊和铺放辅助组件，纤维丝通过传动辊传递至张紧辊上，从张紧辊上输入至调节辊，调节辊再输入至铺放辅助组件内，由铺放辅助组件输出至压辊的下端面上，再通过压辊将纤维丝不断压合至复合材料的基材上；铺放辅助组件包括支架和偏向辊，偏向辊设于支架内，偏向辊上设有两组膨胀套，在膨胀套的两端均设有锁止气囊，锁止气囊的外壁套设有电磁辊套，锁止气囊用于固定电磁辊套与偏向辊之间的相对位置，电磁辊套套设于偏向辊上，位于同一个膨胀套两侧的电磁辊套均可沿着偏向辊的长度方向移动，当其中一侧的电磁辊套向另一侧的电磁辊套移动时，另一侧的电磁辊套被锁止气囊锁止，电磁辊套将膨胀套挤压至锁止气囊的外壁上，膨胀套的外壁和锁止气囊的外壁之间组成一个柔性滑动腔体，纤维丝滑动在柔性滑动腔体内。
[0006]在一个优选的实施方式中，电磁辊套包括辊套和电磁铁座，电磁铁座与辊套同轴设置，两侧的电磁辊套的电磁铁座相互平行。
[0007]在一个优选的实施方式中，铺放辅助组件还包括切刀和升降气缸，切刀设于输入至柔性滑动腔体的前端，切刀安装于升降气缸的活塞杆一端，升降气缸带动切刀对纤维丝进行剪切作业。
[0008]在一个优选的实施方式中，在偏向辊的中部设有分隔环，两个膨胀套分设于分隔环的两侧。
[0009]在一个优选的实施方式中，放卷器包括绕丝筒、拉杆、活动丝辊和固定丝辊，纤维丝绕卷在绕丝筒上，拉杆通过轴连接在两个活动丝辊上，活动丝辊和固定丝辊的辊面相抵靠设置，绕丝筒的输出端正对活动丝辊和固定丝辊之间的辊面，纤维丝通过两个活动丝辊和固定丝辊之间的辊面输出。
[0010]在一个优选的实施方式中，放卷器还包括两个校直套，两个校直套分别设于活动丝辊和固定丝辊的两侧，两个校直套配合活动丝辊和固定丝辊对输出的纤维丝进行校直。
[0011]在一个优选的实施方式中，两个放卷器的拉杆之间连接有同步连杆，同步连杆的中部套设于T型连接套，T型连接套的端部连接有驱动轴。
[0012]在一个优选的实施方式中，铺丝组件还包括热风机，热风机的热风端正对输入至压辊下端面的纤维丝。
[0013]在一个优选的实施方式中，张紧辊上安装有辊架，辊架的外壁连接有张紧气缸。
[0014]在一个优选的实施方式中，龙门架可沿着工作基台的长度方向移动，四轴机械臂可沿着垂直于工作基台长度方向移动，四轴机械臂具有四个自由度，四轴机械臂带动铺丝机头向基材表面进行铺丝作业。
[0015]本专利技术的技术效果和优点：本铺丝机床采用双侧输入丝束，动态稳定性较好，将丝束输入和铺放设为上下向，避免了输入端与输出端在铺放平面上的角度干涉，在铺放端设有补偿结构，铺丝机头在转向铺放时，通过向异侧形成一个偏转腔体，对异侧起到支撑和引导作用，减少因为机头转向造成的丝束牵拉，进而引起铺放丝束与铺设面之间产生间隙的问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提出的一种航空航天复合材料用铺丝机床的结构示意图；图2为本专利技术中图1的主视图；图3为本专利技术中图1的铺丝机头的连接结构示意图；图4为本专利技术中图3的出丝组件的结构示意图；图5为本专利技术中图4的侧视图；图6为本专利技术中图1的纤维丝在铺丝机头内的传动路径示意图；图7为本专利技术中图6的铺放辅助组件的结构示意图；图8为本专利技术中图7的偏向辊的结构示意图。
[0017]附图标记为：100、工作机座；110、架设台；120、龙门架；200、四轴机械臂；300、铺丝机头；310、出丝组件；311、第一放卷器；311a、绕丝筒；311b、拉杆；311c、活动丝辊；311d、第一校直套；311e、第二校直套；311f、固定丝辊；312、第二放卷器；313、同步连杆；314、T型连
接套；320、铺丝组件；321、轴座；322、热风机；323、张紧组件；323a、张紧气缸；323b、张紧辊；324、调节辊；325、压辊；326、铺放辅助组件；326a、升降气缸；326b、支架；326c、切刀；326d、偏向辊；326d1、分隔环；326d2、锁止气囊；326d3、膨胀套；326d4、电磁辊套；400、辅助机头；500、纤维丝。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]参照说明书附图1
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图8，一种航空航天复合材料用铺丝机床，包括工作机座100和设于工作机座100上的龙门架120，工作机座100上架设有用于铺放复合材料的基材的架设台110，龙门架120上设有两组四轴机械臂200，其中一组四轴机械臂200的工作端连接有铺丝机头300，另一组四轴机械臂200的工作端连接有辅助机头400，铺丝机头300和辅助机头400共同作业成型该复合材料；铺丝机头300和辅助机头400均包括出丝组件310和铺丝组件320，出丝组件310设于铺丝组件320的上方，出丝组件310包括两组放卷器，即第一放卷器311和第二放卷器31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空航天复合材料用铺丝机床，包括工作机座（100）和设于工作机座（100）上的龙门架（120），工作机座（100）上架设有用于铺放复合材料的基材的架设台（110），其特征在于：龙门架（120）上设有两组四轴机械臂（200），其中一组四轴机械臂（200）的工作端连接有铺丝机头（300），另一组四轴机械臂（200）的工作端连接有辅助机头（400），铺丝机头（300）和辅助机头（400）共同作业成型该复合材料；铺丝机头（300）和辅助机头（400）均包括出丝组件（310）和铺丝组件（320），出丝组件（310）设于铺丝组件（320）的上方，出丝组件（310）包括两组放卷器，两组放卷器向同一个铺丝组件（320）中输入纤维丝（500）；铺丝组件（320）包括张紧辊（323b）、传动辊、调节辊（324）、压辊（325）和铺放辅助组件（326），纤维丝（500）通过传动辊传递至张紧辊（323b）上，从张紧辊（323b）上输入至调节辊（324），调节辊（324）再输入至铺放辅助组件（326）内，由铺放辅助组件（326）输出至压辊（325）的下端面上，再通过压辊（325）将纤维丝（500）不断压合至复合材料的基材上；铺放辅助组件（326）包括支架（326b）和偏向辊（326d），偏向辊（326d）设于支架（326b）内，偏向辊（326d）上设有两组膨胀套（326d3），在膨胀套（326d3）的两端均设有锁止气囊（326d2），锁止气囊（326d2）的外壁套设有电磁辊套（326d4），锁止气囊（326d2）用于固定电磁辊套（326d4）与偏向辊（326d）之间的相对位置，电磁辊套（326d4）套设于偏向辊（326d）上，位于同一个膨胀套（326d3）两侧的电磁辊套（326d4）均可沿着偏向辊（326d）的长度方向移动，当其中一侧的电磁辊套（326d4）向另一侧的电磁辊套（326d4）移动时，另一侧的电磁辊套（326d4）被锁止气囊（326d2）锁止，电磁辊套（326d4）将膨胀套（326d3）挤压至锁止气囊（326d2）的外壁上，膨胀套（326d3）的外壁和锁止气囊（326d2）的外壁之间组成一个柔性滑动腔体，纤维丝（500）滑动在柔性滑动腔体内。2.根据权利要求1所述的一种航空航天复合材料用铺丝机床，其特征在于：电磁辊套（326d4）包括辊套和电磁铁座，电磁铁座与辊套同轴设置，两侧的电磁辊套（326d4）的电磁铁座相互平行。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈聪，赵玉，
申请(专利权)人：昆山台功精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：