带柔性纤维输送管的纤维施加机制造技术

本发明专利技术涉及一种用复合材料来制造部件的纤维施加机，其包括：用于移动纤维施加头的系统；纤维储存装置；和用于将纤维从所述储存装置输送到施加头的装置。所述输送装置包括将储存装置连接到施加头的柔性管，每根柔性管设置有至少一个矩形横截面的纵向柔性板条（４２），所述柔性板条布置为基本平行于收纳在柔性管的内部通道（４１２）中的纤维（Ｆ）的传送平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用复合材料来制造部件的纤维施加机，尤其涉及一种纤 维输送装置，该纤维输送装置特别用于在纤维储存装置和施加头之间输送纤 维的这类机械。
技术介绍
己有公知的纤维施加机，通常被称为是纤维铺放机，其将由浸渍了树脂 的许多带状扁平纤维，特别是浸渍了热固树酯或热塑树脂的碳纤维组成的宽 纤维带施加到一模具上。这些纤维施加机包括用于移动纤维施加头的系统； 纤维储存装置;和用来将纤维从所述储存装置输送到施加头的纤维输送装置， 所述施加头包括施料辊和用于将纤维引导到所述施料辊上的装置，施料辊设 计为接触模具以施加宽纤维带。输送装置通常由设置在龙门型移动系统的不同轴上的多个带轮构成。由 纤维筒子架构成的储存装置也设置在移动系统中且距铺放头尽可能的近。这 些不同的内装式元件是笨重的，并且限制了纤维施加速度。由于空间要求和 不同轴的有限行程，这些纤维施加机不能将纤维铺放在小尺寸部件中或者某 些阴模上。在专利文件WO2006/092514中，提出了一种方案使用由将储存装置连 接至施加头的柔性管所构成的输送装置，每根柔性管能够将一根纤维收纳在 其内部通道中。柔性管的两端经由上游和下游锚定装置分别锚定到施加头和 储存装置上，而且柔性管具有足够的长度和弹性，从而不会限制施加头移动 系统的运动。这种柔性管构成了设计简单的输送装置，其不会占据太多空间并且降低 了成本，使得能够获得高移动速度；远距离放置移动系统储存装置；去除了 用于纤维筒管的电动松弛恢复系统；将纤维与外界隔离；简化了施加头移动 系统，特别是利用了这种诸如六轴机器人型多关节臂的移动系统。如前述的 专利文件中详述的，这些柔性管有利的是与张力限制系统结合，该张力限制系统能够对来自储存装置中的纤维施加张应力，从而限制了施料辊处纤维的 巻带张力。但是，由于柔性管的过度弯曲和/或柔性管中纤维的过度摩擦，这些柔性 管不能防止纤维在机器人某些移动期间的翻转。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种克服上述缺点的纤维施加机，其设计简单并且 所需空间小，同时能保证有效的纤维输送。为此，本专利技术的目的是提供一种纤维施加机，其包括--用于移动纤维施加头的系统，其包括施料辊和将纤维引导到所述施料 辊上的装置，_纤维储存装置，及_用于将纤维从所述储存装置输送到施加头的纤维输送装置，所述输送 装置包括将储存装置连接到施加头的柔性管，每根柔性管能够将一根纤维收 纳在其内部通道中，柔性管的两端通过上游和下游锚定装置分别锚定到施加 头和储存装置上，所述纤维施加机的特征在于，每根柔性管装有至少一个具有矩形横截面 的纵向柔性板条，板条遍布柔性管的全长并且以基本遍布柔性管全长的方式 与柔性管形成一体，所述柔性板条布置为基本平行于收纳在柔性管的内部通 道中的纤维的传送平面。根据本专利技术，每根柔性管装有柔性板条，柔性板条限制或防止了柔性管 在板条平面内的横向弯曲，这使得消除了或者至少限制了纤维在与板条平行 的柔性管的内部通道中翻转的隐患。柔性管可以在垂直于板条平面的方向上 发生弯曲运动和扭曲运动，以允许纤维铺放头在所有方向上移动。根据一个实施例，所述柔性板条由金属制成，并且与由塑性材料制成的 柔性管形成一体，柔性管优选由高密度聚乙烯制成，更好的是由抗静电的高 密度聚乙烯制成。柔性板条可以使用装配装置，例如依靠胶粘带结合在柔性 管的外表面上。作为一个变型例，将柔性板条嵌入柔性管的管壁中，例如当 压制柔性管时将板条嵌入管壁中。有利的是，所述柔性管具有矩形横截面，柔性板条沿着柔性管的两个大 尺寸侧面之一放置。有利的是，所述输送装置还包括流化装置，当纤维在柔性管的内部通道 中传送时，所述流化装置能够将纤维流体化。根据一个实施例，所述流化装 置包括喷气装置，所述喷气装置在其下游端部处能够向每根柔性管的内部通 道中喷射空气或者任何其它类型的气体，以便在纤维传送的方向上产生气流。 所述气流优选是经调节温湿度的，换句话说其温度和/或湿度受到控制，而且 经过净化以避免对纤维造成污染。流化装置也可以包括能够使所述柔性管振 动的振动装置。有利的是，所述流化装置安装在上游锚定装置上。通过共用上游锚定装置和共用下游锚定装置将柔性管的端部分别锚定到 施加头和储存装置上，使柔性管优选锚定成至少一排，以收纳和递送呈层形 式的纤维。例如，所述共用上游锚定装置和共用下游锚定装置各自包括两个相互结 合的板子，而且装有板条的柔性管基本边对边地成排夹在两个板子之间，两 个板子通过减振型柔性连接器装配到纤维施加机上。根据一个实施例，纤维施加机在施加头和储存装置之间包括至少一个张 力限制系统以向纤维施加一个张应力，从而限制在施加头处纤维的巻带张力， 所述柔性管包括第一部分和第二部分，第一部分的两端通过第一共用上游锚 定装置和第一共用下游锚定装置分别锚定到储存装置和限制系统上，第二部 分的两端通过第二共用上游锚定装置和第二共用下游锚定装置分别锚定到限 制系统和纤维施加头上。移动系统能够在相互垂直的至少三个方向上移动施加头。有利的是，所 述移动系统包括机器人，该机器人包括肘端或多关节臂，所述施加头安装在 肘端或多关节臂的端部。在纤维巻装成筒管形式的情况下，纤维储存装置可以包括纱架，和/或在 纤维呈捆或盒的形式的情况下，纤维储存装置可以包括搁物架。例如在标准 固定机器人的情况下，这些储存装置可以放置在地板上，或是安装于移动系 统的元件上，例如安装于在机器人的线性轴上滑动的从动滑动架上。附图说明通过以下结合附图对本专利技术一个当前特定优选实施例的详细的解释说 明，可以更好地理解本专利技术，而且本专利技术的其它目的、细节、特征和优势将 变得更清晰，其中图1是根据本专利技术的铺放机的图解侧视图2和图3分别是根据本专利技术的柔性输送管的局部立体图和剖视图； 图4是上游柔性管锚定系统的图解立体图；以及图5是图4中上游锚定系统沿V—V面的截面图。 具体实施例方式参照图l，铺放机包括移动系统l，其由活动地安装在线性轴12上的 公知的六轴机器人型多关节臂11形成；以及施加头2，其安装在多关节臂11 的端肘lla处；纤维储存装置3;输送装置4A、 4B，其用于将纤维从所述储 存装置输送到施加头；和至少一个张力限制系统9。多关节臂11通过其底座112锚定到滑动架13上，滑动架13安装为可在 线性轴12上滑动，所述线性轴由锚定到地板上的两个平行导轨121组成。滑 动架装有驱动装置，驱动装置例如是电动滚子类型，驱动装置受到一沿着这 些导轨移动铺放头的控制单元的自动控制。纤维施加头2也称为纤维铺放头，在某种公知的程度上，其包括施料辊 21，施料辊21能够接触模具，从而施加由若干根预浸渍树脂的纤维形成的纤 维带。所述纤维施加机设置为用于施加纤维，例如巻装成筒管形式的碳纤维类 型F的纤维。储存装置由附图中的附图标记3所示的用来收纳纤维筒管的纱 架组成。每个筒管安装在纱架的心轴上，有利的是，每个筒管装有自动制动 系统，该自动制动系统受闭环的自动控制，起到拉紧纤维的功能，如专利文 件EP 6979卯中所描述的。纱架还安装在随动滑动架31上，滑动架31放置 在导轨121上且机械连接到承载机器人的滑动架13上。如前述专利文件WO2006/092514中所详细描述的， 一个或多个张力限制 系统包括了一组电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维施加机，其包括：用于移动纤维施加头的系统；纤维储存装置；和用于将纤维从所述储存装置输送到施加头的纤维输送装置，所述输送装置包括将储存装置连接到施加头的柔性管，每根柔性管能够将一根纤维收纳到其内部通道中，柔性管的两端通过上游和下游锚定装置分别锚定到施加头和储存装置上，所述纤维施加机的特征在于，每根柔性管（４１）装有至少一个矩形横截面的纵向柔性板条（４２），所述柔性板条布置为基本平行于收纳在柔性管的内部通道（４１２）中的纤维（Ｆ）的传送平面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大哈姆林，伊万哈蒂，
申请(专利权)人：科里奥利合成技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[]