【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动铺贴装备，具体为一种高柔性复合材料自动铺贴装备及方法。
技术介绍
1、复合材料具有轻质高强、耐劳抗蚀、材料构件一体化、结构功能一体化、设计制造一体化等特性，其刚度和强度性能相当于或超过铝合金。其用量是衡量现代飞行器先进程度的重要标志。目前复合材料被大量地应用在飞机机身结构制造和小型无人机整体结构制造上。
2、复合材料的制造大多以手动铺放为主，自动化程度低。尤其在飞机蒙皮、舱门、口盖及整流罩等，但手工铺放难度大、效率低、质量不稳定，又因为复合材料的造价较高，零件报废造成的损失较大，因此当前对于机器自动化铺放复合材料的需求极度迫切。
3、当前自动铺放运用较为广泛的方式有两种：自动铺带铺贴和自动铺丝铺贴。前者在铺放中不易控制其铺放边界形状，导致铺放后预制体需要再次加工，不仅会造成材料浪费，还会因内部缺陷导致其结构性能大幅度下降，甚至造成零件报废，损失重大。后者在进行大面积铺放时，需要在其末端执行器上悬挂大量笨重的供丝设备，还需要定期更换丝筒，降低铺放效率。而且两者仅针对单向带铺贴，无法满足包含织物在内的多种材料的铺贴。因此这两者在使用过程中无法满足一些具有整齐边界形状且铺放面积较大的构件需求。所以，在复合材料的制造过程中，如何将大面积零件铺放出相对精准的边界形状，提高铺放效率，并解决自动化铺放材料的单一性是目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高柔性复合材料自动铺贴装备及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。p>
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高柔性复合材料自动铺贴装备，包括：吸盘阵列、伸缩部件和固定平台，伸缩部件安装在固定平台的一侧，吸盘阵列位于固定平台的下端，所述固定平台的下端左右两侧均固定安装有弹性杆，弹性杆的外端滑动套接有若干块固定板，位于最外端的固定板和伸缩部件连接；
3、吸盘阵列包括若干列吸盘，每列设置有若干个吸盘，每列相邻的两个吸盘之间通过铰链转动连接，每个吸盘的上端前后侧均转动连接轴套，相邻的两个吸盘上的轴套内均转动连接有长杆，相邻的两根长杆之间活动连接，每列位于中间部位的吸盘的上端前后侧均固定安装固定板，每列吸盘的中心处均设置有驱动部件。
4、优选的，每个所述固定板的上端左右两侧均开设有通孔，弹性杆的一端固定安装在固定平台下端，弹性杆的另一端依次滑动穿过若干个通孔后并固定安装有限位套。
5、优选的，每个所述吸盘的上端前后两侧均固定安装有两块立板，立板的上端内侧固定安装有转轴，轴套的前后端的侧壁上对称开设有转动槽，并通过转动槽转动连接在转轴的外端，轴套的内端开设有线槽，长杆的外端设置有凸块，凸块插入线槽中与其相配合。
6、优选的，所述驱动部件包括电机座和传动齿轮，电机座转动安装在正中心的轴套的外端，且电机座通过螺栓固定在安装板的侧壁上，电机座内固定安装有电机，电机的输出端固定安装有驱动齿轮。
7、优选的，所述传动齿轮设有若干个，分别固定安装在正中心的长杆的外壁上，传动齿轮和驱动齿轮的外壁啮合连接。
8、优选的，每根所述长杆的一端固定安装有弧形槽，另一端固定安装有圆球，弧形槽呈三分之二圆球状，弧形槽内固定安装有弧形块，圆球的外壁上开设有对应弧形块的圆环槽。
9、优选的，所述圆球滑动插入弧形槽内，同时弧形块插入圆环槽内。
10、优选的，所述伸缩部件包括气缸架，气缸架转动连接在固定平台的另一端侧壁上，气缸架的一端安装有气缸，气缸的另一端固定安装有转动筒，转动筒的转动套接有固定座，固定座固定安装在位于最外端的固定板的上端。
11、一种高柔性复合材料自动铺贴装备的使用方法，具体包括如下步骤：
12、s1、按照零件结构分解铺层，编写下料程序，然后根据下料程序将需要铺贴的料片裁剪出来(该过程中的原材料可以是单向带也可以是织物，可以是预浸料也可以是干织物)；
13、s2、机器人带动吸盘阵列按照顺序拾取料片；
14、s3、通过控制伸缩部件伸缩和吸盘的连接长杆转动，结合装备设计的结构参数和与目标曲率之间的转换关系，来调节吸盘阵列的曲率，即吸盘根据零件结构进行曲面重构，使重构后曲面与零件结构相符；
15、s4、在保证铺贴贴合精度的前提下，与相应辅助设备结合，实现复合材料的自动化铺贴。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、吸盘阵列可拾取复合材料料片，通过电机驱动，实现吸盘阵列的曲面重构，结合辅助设备可完成复合材料织物的自动化铺贴，该装备克服了其他自动化铺贴手段铺贴后预制体边界需要二次加工，铺放效率低的问题，并拓宽自动化铺贴的材料种类，具有更高的成型适应性。
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1.一种高柔性复合材料自动铺贴装备，包括：吸盘阵列(100)、伸缩部件(200)和固定平台(1)，伸缩部件(200)安装在固定平台(1)的一侧，吸盘阵列(100)位于固定平台(1)的下端，其特征在于：所述固定平台(1)的下端左右两侧均固定安装有弹性杆(2)，弹性杆(2)的外端滑动套接有若干块固定板(3)，位于最外端的固定板(3)和伸缩部件(200)连接；
2.根据权利要求1所述的一种高柔性复合材料自动铺贴装备，其特征在于：每个所述固定板(3)的上端左右两侧均开设有通孔(4)，弹性杆(2)的一端固定安装在固定平台(1)下端，弹性杆(2)的另一端依次滑动穿过若干个通孔(4)后并固定安装有限位套(5)。
3.根据权利要求1所述的一种高柔性复合材料自动铺贴装备，其特征在于：每个所述吸盘(10)的上端前后两侧均固定安装有两块立板(12)，立板(12)的上端内侧固定安装有转轴，轴套(13)的前后端的侧壁上对称开设有转动槽，并通过转动槽转动连接在转轴的外端，轴套(13)的内端开设有线槽(15)，长杆(14)的外端设置有凸块，凸块插入线槽(15)中与其相配合。
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