一种多纤维束自动更换装置转让专利
申请号 : CN202010705487.9
文献号 : CN112111846B
文献日 : 2021-10-12
发明人 : 单忠德 , 刘阳 , 战丽 , 张群 , 孙正 , 王敏 , 陈涛 , 王丙寅 , 冀明
申请人 : 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 内蒙动力机械研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种多纤维束自动更换装置,包括纤维筒转台、纤维束牵引机构、纤维束穿针平台、气动剪刀(5)和纤维束水平导向棒(9);
所述纤维筒转台包括筒子架(3)、旋转支架(1)和纤维筒组件(23),所述旋转支架(1)固定在所述筒子架(3)侧方,旋转支架(1)由电机(4)控制其转动,电机(4)固定在筒子架(3)上,纤维筒组件(23)固定在旋转支架(1)上;
所述纤维束牵引机构包括竖直牵引机构和水平牵引机构;
所述竖直牵引机构包括竖直直线导轨(10)、第二滑块(8)和第一气动手指(7),竖直直线导轨(10)安装在旋转支架(1)下方并且与筒子架(3)平行,第一气动手指(7)安装在第二滑块(8)上;
所述水平牵引机构包括水平直线导轨(22)、第三滑块(21)、第三气动手指(20),水平直线导轨(22)安装在竖直直线导轨(10)内侧,第三气动手指(20)安装在第三滑块(21)上;
所述纤维束穿针平台包括穿针平台支架(15)、换纱机构、编织针(12)、编织针夹具(17)和第二气动手指(13);
所述换纱机构安装在穿针平台支架(15)上;
所述换纱机构包括换纱棒(19)、换纱对轮(16)、第二推杆(18),所述换纱对轮(16)安装在编织针(12)上方,换纱对轮(16)中间的缝隙正对所述编织针(12)的中间空隙;所述换纱棒(19)连接在第二推杆(18)上,第二推杆(18)和换纱棒(19)安装在换纱对轮上方,正对换纱对轮(16)中间的缝隙;
所述编织针(12)通过所述编织针夹具(17)固定,第二气动手指(13)安装在编织针下方。
2.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述气动剪刀(5)位置高于第一气动手指(7)的安装位置,在更换纤维种类的时,气动剪刀(5)剪断穿在编织针(12)中的被替换纤维束,第一气动手指(7)将被更换的纤维束牵引到水平直线导轨(22)高度。
3.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述纤维束水平导向棒(9)用以控制被第三气动手指(20)所牵引的纤维束,使其与水平直线导轨(22)平行。
4.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述换纱机构中的第二推杆(18)带动换纱棒(19)下降,穿过换纱对轮(16)中间的空隙以及编织针(12)中孔,替换编织针(12)中纤维种类。
5.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的第二气动手指(13)夹取穿过编织针(12)的纤维束,第三气动手指(20)松开纤维束,完成纤维的引离。
6.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的竖直直线导轨(10)和水平直线导轨(22)可以是V型直线导轨,也可以是矩形直线导轨、或者燕尾型直线导轨。
7.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,第二滑块(8)通过滚珠丝杠将电机的旋转运动转化为沿竖直直线导轨(10)运动。
8.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的第三滑块(21)通过滚珠丝杠将电机的旋转运动转化为沿水平直线导轨(22)运动。
9.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的编织针(12)是带陶瓷眼的编织针,可有效减少纤维损伤。
10.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的第一气动手指(7)是摆动气动手指,可以抓取远离纤维筒组件(23)末端的空间位置不稳定的纤维束。
11.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的第二气动手指(13)和第三气动手指(20)是平行气动手指,第二气动手指(13)抓取穿过编织针(12)的纤维束,第三气动手指(20)抓取所述第一气动手指(7)牵引到水平直线导轨(22)高度的纤维束。
12.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述的纤维筒组件(23)由多个纤维筒构成,包括第一种纤维筒(23‑1)、第二种纤维筒(23‑2)和第三种纤维筒(23‑3),多个纤维筒上缠绕的纤维可以是同一种类的纤维,也可以是不同种类纤维,可根据复合材料设计要求选择纤维的种类和规格型号。
13.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,所述换纱对轮(16)带有凹槽,换纱棒(19)所牵引的纤维束穿过其中的凹槽。
14.根据权利要求1所述的一种多纤维束自动更换装置,其特征在于,第二推杆(18)可以是气动推杆,也可以是电动推杆。
说明书 :
一种多纤维束自动更换装置
技术领域
背景技术
端装备中使用比例与日俱增。复合材料的成形制造在高科技技术的快速发展中具有举足轻
重的作用,其成形制造水平是一个国家工业发展的重要评价指标。
性能更好的复合材料,多材质增强复合材料在航天工业等领域具有广阔的应用前景。
种多纤维束自动更换装置,气动手指、换纱棒、换纱对轮等机构配合完成编织针中纤维束的
自动更换,提高多材质预制体的成形效率,降低制造成本,减少更换纤维束造成的纤维损
伤。
发明内容
(3)上,纤维筒组件(23)固定在旋转支架(1)上;
第二滑块(8)上;
块(21)上;
换纱棒(19)连接在第二推杆(18)上,第二推杆(18)和换纱棒(19)安装在换纱对轮(16)上
方,正对换纱对轮(16)中间的缝隙;
维束牵引到水平直线导轨(22)高度。
到水平直线导轨(22)高度的纤维束。
也可以是不同种类纤维,可根据复合材料设计要求选择纤维的种类和型号规格。
附图说明
13—第二气动手指;14—第一推杆;15—穿针平台支架;16—换纱对轮;17—编织针夹具;
18—第二推杆;19—换纱棒;20—第三气动手指;21—第三滑块;22—水平直线导轨;23—纤
维筒组件;23‑1—第一种纤维筒;23‑2—第二种纤维筒;23‑3—第三种纤维筒。
具体实施方式
安装在旋转支架(1)侧面,纤维筒(23)固定在筒子架(3)上,所述筒子架(3)通过电机(4)控
制,可实现旋转定位,所述电机(4)固定在旋转支架(1)上;所述纤维束牵引机构包括竖直牵
引机构和水平牵引机构,所述竖直牵引机构包括竖直直线导轨(10)、第二滑块(8)、和第一
气动手指(7),所述竖直直线导轨(10)安装在旋转支架(1)下方并且与筒子架(3)平行,所述
第一气动手指(7)安装在第二滑块(8)上,第二滑块(8)可带动第一气动手指(7)沿导轨竖直
滑动。所述水平牵引机构包括水平直线导轨(22)、第三滑块(21)、第三气动手指(20),所述
水平直线导轨(22)安装在所述竖直直线导轨(10)内侧,第三气动手指(20)安装在第三滑块
(21)上,第三滑块(21)可带动第三气动手指(20)沿导轨水平滑动;所述纤维束穿针平台包
括穿针平台支架(15)、换纱机构、编织针(12)、编织针夹具(17)、和第二气动手指(13);所述
换纱机构安装在穿针平台支架(15)上;所述换纱机构包括换纱棒(19)、换纱对轮(16)、推杆
(18),所述换纱对轮(16)安装在编织针(12)上方,换纱对轮(16)中间的缝隙正对所述编织
针(12)的中间空隙,所述换纱棒(19)连接在气动推杆(18)上,推杆(18)和换纱棒(19)安装
在换纱对轮上方,同样正对换纱对轮(16)中间的缝隙;所述编织针(12)通过所述编织针夹
具(17)固定,第一气动手指(13)安装在编织针下方。
置,还包括纤维束水平导向棒(9),用以保持纤维束与水平直线导轨(22)平行;所述的第二
气动手指(13)具有引导纤维束功能,将远离纤维筒组件(23)的纤维束末端,从编织针(12)
中穿过。所述的纤维筒组件(23)由多个纤维筒构成,所包含的纤维种类和尺寸根据复合材
料设计选择。
到水平牵引的准备位置;
三气动手指(20)将纤维束牵引到换纱棒(19)和换纱对轮(16)中间位置;
隙,完成纤维束的穿针步骤;
更换,重复步骤(9)—(11)和步骤(3)—(8)。
精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。