纤维铺放设备中的铺放头装置制造方法及图纸

纤维铺放设备中的铺放头装置，它涉及一种纤维铺放设备中的纤维铺放装置。针对铺带机铺放时存在松紧边、翘边和褶皱问题。施压装置（１０）和导向轮（６）设置在机架（２）内的两端，重送装置（７）设置在施压装置（１０）和导向轮（６）之间，剪切装置（８）设置在施压装置（１０）与重送装置（７）之间，夹紧装置（９）设置在重送装置（７）与导向轮（６）之间，重送装置（７）与电机（１）传动连接，施压装置（１０）与换向阀一（３－１）、剪切装置（８）与换向阀二（３－２）、重送装置（７）与换向阀四（３－４）及夹紧装置（９）与换向阀三（３－３）相连接，换向阀一（３－１）、换向阀二（３－２）、换向阀三（３－３）和换向阀四（３－４）与气源（４）相连接。本发明专利技术是集夹紧、剪切、重送、施压功能于一体，并兼顾铺带和铺丝两种工作方式，可满足我国航天、航空工业对复合材料构件制造的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维铺放设备中的纤维铺放装置。
技术介绍
纤维铺放设备主要应用于加工大型飞机机翼、尾翼、发动机进气道及其它大型、异型复合材料构件的纤维成型上。纤维铺放设备包括铺带机和铺丝机两种。所谓铺带机是指只能铺放一根较宽的预浸带，其设备结构相对简单，但是，在预浸带较宽、铺设轨迹弯曲时，会出现松紧边、翘边和褶皱现象，如果采用窄带，则铺设效率受到影响。铺丝机可一次铺设多根窄带，避免了铺带时的松紧边、翘边和褶皱现象，同时，可在线改变预浸带的个数，还可调整铺设宽度，避免出现铺设重叠现象，但其结构相对复杂。为了满足我国航天、航空工业对复合材料构件制造的需求，研究开发纤维铺放技术及设备已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纤维铺放设备中的铺放头装置，它可解决铺带机在预浸带较宽、铺设轨迹弯曲时，存在松紧边、翘边和褶皱问题及铺丝机存在结构复杂的问题。本专利技术包括电机、机架和固定在机架上的导向轮；本专利技术还包括换向阀、气源、进气管及设置在机架内并与机架固定连接的重送装置、剪切装置、夹紧装置和施压装置；所述的换向阀由换向阀一、换向阀二、换向阀三和换向阀四组成；所述的施压装置设置在机架内的一端，导向轮设置在机架内的另一端，重送装置设置在施压装置和导向轮之间，剪切装置设置在施压装置与重送装置之间，夹紧装置设置在重送装置与导向轮之间，重送装置与电机的输出轴传动连接，电机设置在机架的外侧，进气管的一端装在靠近重送装置一侧的剪切装置内，施压装置与换向阀一的输出端相连接，剪切装置与换向阀二的输出端相连接，重送装置与换向阀四的输出端相连接，夹紧装置与换向阀三的输出端相连接，换向阀一的输入端、换向阀二的输入端、换向阀三的输入端和换向阀四的输入端之间并联并与气源相连接。本专利技术具有以下有益效果一、本专利技术是集夹紧、剪切、重送以及施压等功能于一体的铺放头装置，该装置兼顾铺带和铺丝两种工作方式。二、本专利技术解决了铺放装置结构设计中的各个模块装置之间的协同动作问题，实现了纤维铺放中所需要的各种功能。三、在重送装置中，采用电机作为动力源，通过从动轮连杆带动从动轮挤压纤维，并利用风力向进气管内送风实现辅助导向，解决了纤维重送困难的问题。四、对于在密闭环境中进行工作的剪切装置，采用小型气缸带动上、下连杆实现剪切的功能。该剪切装置能快速的切断预浸纱，通过弹簧称测得，此剪切装置能承受的张力约为30N。五、在夹紧装置中，采用通过控制电机的行程，及时准确地配合重送装置或剪切装置对纤维松开或夹紧，其反应十分灵敏。六、施压装置通过施压气缸给压辊施压，使施压装置能够有效的实现展纱和压紧功能。七、本专利技术具有结构设计合理，工作可靠，自动化水平高的优点，可满足我国航天、航空工业对复合材料构件制造的需要。附图说明图1是本专利技术的整体结构主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1的左视图，图4是图2的A-A剖视图，图5是图2的B-B剖视图，图6是剪切装置8的主视图，图7是图6的左视图，图8是夹紧装置9的主视图，图9是图8的左视图，图10是本专利技术的结构简图(不包括机架2)。具体实施例方式具体实施方式一结合图1～图5和图10说明本实施方式，本实施方式由电机1、机架2、固定在机架2上的导向轮6及换向阀3、气源4、进气管5、设置在机架2内并与机架2固定连接的重送装置7以及剪切装置8、夹紧装置9、施压装置10、管路一14、管路二15、管路三16和管路四17组成；所述的换向阀3由换向阀一3-1、换向阀二3-2、换向阀三3-3和换向阀四3-4组成；所述的施压装置10设置在机架2内的一端，导向轮6设置在机架2内的另一端，重送装置7设置在施压装置10和导向轮6之间，剪切装置8设置在施压装置10与重送装置7之间，夹紧装置9设置在重送装置7与导向轮6之间，重送装置7与电机1的输出轴传动连接，电机1设置在机架2的外侧，进气管5的一端装在靠近重送装置7一侧的剪切装置8内，施压装置10与换向阀一3-1的两个输出端通过管路一14相连接，剪切装置8与换向阀二3-2的两个输出端通过管路二15相连接，重送装置7与换向阀四3-4的输出端通过管路四17相连接，夹紧装置9与换向阀三3-3的输出端通过管路三16相连接，换向阀一3-1的输入端、换向阀二3-2的输入端、换向阀三3-3的输入端和换向阀四3-4的输入端之间并联并与气源4相连接。具体实施方式二结合图2、图3和图5说明本实施方式，本实施方式的机架2由两个相对平行放置的固定板2-1组成。其结构简单，容易加工。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三结合图1、图2、图4和图10说明本实施方式，本实施方式的施压装置10由压辊10-1、压辊支架10-2和施压气缸10-3组成；所述的压辊10-1通过压辊支架10-2与机架2固定连接，施压气缸10-3与机架2固定连接，施压气缸10-3的两个输入端与所述的换向阀一3-1的两个输出端相连接。采用此装置，可将纤维铺到芯模13上，并把纤维束铺平压实，施压气缸10-3的型号为CJ2D6-15。其它组成及连接关系与具体具体实施方式四结合图2、图4和图10说明本实施方式，本实施方式的重送装置7由从动轮7-1、主动轮7-2、从动轮连杆7-3和重送气缸7-4组成；所述的重送气缸7-4与机架2固定连接，重送气缸7-4的活塞与从动轮连杆7-3的上端铰接，从动轮连杆7-3的一端与从动轮7-1的轮轴铰接，从动轮连杆7-3的另一端与机架2固定连接，从动轮7-1的正下方设置有与电机1的输出轴传动连接的主动轮7-2，重送气缸7-4的两个输入端与所述的换向阀四3-4的两个输出端相连接。该装置可把铺放过程中切断的纤维自动输送到压辊10-1下重新开始铺放，实现自动化送线功能，重送气缸7-4的型号为CJ2D10-15。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式五结合图4、图6、图7和图10说明本实施方式，本实施方式的剪切装置8由密闭壳体8-1、上切刀8-2、上刀座8-3、下切刀8-4、下刀座8-5、导向管一8-6、导向管二8-7、滑块8-8、上连杆8-9、下连杆8-10、支座8-11、剪切气缸8-12和密封环8-13组成；所述的导向管一8-6的一端和导向管二8-7的一端相对设置并沿轴向固定装在密闭壳体8-1内，导向管一8-6与导向管二8-7同轴，所述的进气管5的一端装在导向管二8-7内，导向管一8-6与导向管二8-7之间的空隙内装有下切刀8-4和与下切刀8-4相接触的上切刀8-2，上切刀8-2的刀柄固定装在与密闭壳体8-1内的上端面固定连接的上刀座8-3内，下切刀8-4的刀柄固定装在下刀座8-5内，下刀座8-5固定装在滑块8-8上，滑块8-8装在密闭壳体8-1内，滑块8-8外壁上的环槽8-8-1内装有密封环8-13，可保证密闭壳体8-1具有良好的密闭性能，滑块8-8的下端与上连杆8-9的上端铰接，上连杆8-9的下端与下连杆8-10的上端及剪切气缸8-12的活塞三者铰接在一起，下连杆8-10的下端与支座8-11的上端铰接，支座8-11及剪切气缸8-12分别与机架2固定连接，剪切气缸8-12的两个输入端分别与换向阀二3-2的两个输出端固定连接。当铺放完毕或有其他特殊情况发生需要剪断纤维时，该装置能够快速的剪断纤维，同时，剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维铺放设备中的铺放头装置，它包括电机（１）、机架（２）和固定在机架上的导向轮（６）；其特征在于它还包括换向阀（３）、气源（４）、进气管（５）及设置在机架（２）内并与机架（２）固定连接的重送装置（７）、剪切装置（８）、夹紧装置（９）和施压装置（１０）；所述的换向阀（３）由换向阀一（３－１）、换向阀二（３－２）、换向阀三（３－３）和换向阀四（３－４）组成；所述的施压装置（１０）设置在机架（２）内的一端，导向轮（６）设置在机架（２）内的另一端，重送装置（７）设置在施压装置（１０）和导向轮（６）之间，剪切装置（８）设置在施压装置（１０）与重送装置（７）之间，夹紧装置（９）设置在重送装置（７）与导向轮（６）之间，重送装置（７）与电机（１）的输出轴传动连接，电机（１）设置在机架（２）的外侧，进气管（５）的一端装在靠近重送装置（７）一侧的剪切装置（８）内，施压装置（１０）与换向阀一（３－１）的输出端相连接，剪切装置（８）与换向阀二（３－２）的输出端相连接，重送装置（７）与换向阀四（３－４）的输出端相连接，夹紧装置（９）与换向阀三（３－３）的输出端相连接，换向阀一（３－１）的输入端、换向阀二（３－２）的输入端、换向阀三（３－３）的输入端和换向阀四（３－４）的输入端之间并联并与气源（４）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路华，富宏亚，王永章，付云忠，韩振宇，韩德东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]