龙门式纤维带铺放机
专利汇可以提供龙门式纤维带铺放机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开一种龙 门 式 纤维 带铺放机，包括用于铺放纤维带的铺放头和用于带动铺放头移动的龙门架，铺放头包括 支撑 装置和驱动装置，驱动装置位于支撑装置的内部，支撑装置用于保护和固定驱动装置的各部分结构，驱动装置按照工作顺序依次设有传送装置、除膜装置、夹紧装置、剪切装置、张 力 控制装置、加热装置和施压装置。解决了现有纤维带铺放机中存在的铺放机铺放效率低、铺放制件 稳定性 差、 工件 适应性不强的问题。，下面是龙门式纤维带铺放机专利的具体信息内容。
1.龙门式纤维带铺放机，其特征在于：包括用于铺放纤维带的铺放头(18)和用于带动铺放头(18)移动的龙门架，所述铺放头(18)包括支撑装置和驱动装置，所述驱动装置位于所述支撑装置的内部，所述支撑装置用于保护和固定所述驱动装置的各部分结构，所述驱动装置按照工作顺序依次设有传送装置、除膜装置(70)、夹紧装置、剪切装置、张力控制装置(71)、加热装置(35)和施压装置。
2.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述龙门架包括两根竖直放置且相互平行的立柱(11)，两根所述立柱(11)之间架有一根横梁(12)，横梁(12)上安装有丝杠b(13)，丝杠b(13)与所述横梁(12)的梁身平行，丝杠b(13)的一端端部安装有轴承，所述轴承固定在轴承座(41)上，所述丝杠b(13)的一端端部通过联轴器a(42)与伺服电机a(17)的电机轴连接，所述伺服电机a(17)固定在横梁(12)上，所述丝杠b(13)上配合设有丝杠螺母(40)，丝杠螺母(40)上设有Y向托板(14)，Y向托板(14)通过弧形导轨(74)与设在所述铺放头(18)侧面上的Z向托板(15)连接，Z向托板(15)通过直线导轨与设在所述铺放头(18)顶部的滑枕(16)连接，两根所述立柱(11)分别由两段长方体状的床身(7)支撑，每段所述床身(7)上设置有互相平行的导轨(21)和丝杠a(8)，所述导轨(21)上设有滑台(9)，所述导轨(21)的一端端口处设有伺服电机b(68)，所述滑台(9)套接在所 述丝杠a(8)上，每根所述立柱(11)固定在所述滑台(9)上，两段所述床身(7)之间设有工作台(22)，工作台(22)上铺设有用于铺放纤维带的芯模(19)，芯模(19)的两端部分别由主轴箱(10)和尾座(20)夹持固定，所述主轴箱(10)内部装有伺服电机c(81)，伺服电机c(81)上的电机轴通过联轴器b(82)与芯模转轴(84)连接，芯模转轴(84)安装在所述芯模(19)上，所述主轴箱(10)与所述尾座(20)位于同一条直线上。
3.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述支撑装置包括水平安装的法兰(43)，法兰(43)的上端面与滑枕(16)连接，法兰(43)的下端面固定在水平放置的齿轮a(44)的齿面上，齿轮a(44)的中心处套接有转轴，所述转轴通过滚动轴承与旋转托架(47)连接；
所述旋转托架包括中空状的圆盘(36)，圆盘(36)套接在所述滚动轴承上与所述转轴产生相对转动，沿所述圆盘(36)直径的两端分别竖直设有两片支撑板(37)，所述两片支撑板(37)之间设有相互平行的横向连杆a(75)和横向连杆b(76)，所述横向连杆b(76)靠近所述两片支撑板(37)的底部设置，所述横向连杆b(76)通过转动铰链与气缸b(48)连接，气缸b(48)上连接有活塞柄(72)，活塞柄(72)通过销轴(49)固定在保护罩上；
所述保护罩包括向外凸起的弧形挡板(77)，弧形挡板(77)嵌装在所述两片支撑板(37)之间，弧形挡板(77)的一端固定在横向连杆b(76)上，弧形挡板(77)的另一端弯向所述圆盘(36)下方 且连接竖直放置的壁板a(69)，壁板a(69)还连接水平放置的壁板b(78)的一端，壁板b(78)的另一端固定在所述两片支撑板(37)构成的框架上，所述弧形挡板(77)的两侧还设置有相互平行的壁板c(79)和壁板d(80)，所述横向连杆a(75)靠近所述圆盘(36)设置，所述横向连杆a(75)上设有步进电机a(46)，步进电机a(46)的电机轴上套接有齿轮a(45)，齿轮b(45)与齿轮a(44)啮合传动。
4.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述传送装置包括四组结构相同的传动机构，四组所述传动机构呈“一”字并排设置，每组所述传动机构包括浸渍带轮(23)，浸渍带轮(23)通过链轮(24)与内衬膜卷绕轮(30)传动连接，每组所述传动机构的浸渍带轮(23)均套接在带轮轮轴(25)上，所述浸渍带轮(23)通过滚动轴承与所述带轮轮轴(25)传动连接，每组所述传动机构的内衬膜卷绕轮(30)均套接在卷绕轮轴(31)上，所述内衬膜卷绕轮(30)通过滚动轴承与所述卷绕轮轴(31)传动连接，所述带轮轮轴(25)、卷绕轮轴(31)的两端均分别固定在壁板c(79)和壁板d(80)上。
5.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述除膜装置(70)位于所述传送装置与所述夹紧装置之间，所述除膜装置(70)上设有一个“曰”字型的薄膜结构，所述除膜装置(70)固定在壁板b(69)上。
6.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于： 所述夹紧装置包括主动轮轴(26)、压紧辊(27)及导纱轮轴(32)，主动轮轴(26)的两端均套接有滚动轴承，所述主动轮轴(26)两端的滚动轴承通过轴承座分别支撑固定在壁板c(79)和壁板d(80)上，所述主动轮轴(26)的一端穿出壁板c(79)且连接有电机，所述主动轮轴(26)由所述电机驱动进行恒速转动；
四个呈“一”字排开的所述压紧辊(27)均通过轴销安装在压辊架(28)上，压紧辊(27)可相对压辊架(28)转动，压辊架(28)安装在压辊架轴上，所述压辊架轴的两端分别通过螺栓固定在所述壁板c(79)和壁板d(80)上，所述压辊架(28)与压辊架轴之间安装有回位弹簧(50)，压辊架(28)的侧面安装有四个呈“一”字排开的气缸a(29)，四个所述气缸a(29)均通过螺栓固定在壁板a(69)上，所述气缸a(29)上的活塞与所述压辊架(28)之间预留有间隙，四个所述压紧辊(27)组成的压紧辊组与所述主动轮轴(26)平行且二者之间预留有间隙；
所述导纱轮轴(32)与所述主动轮轴(26)、四个所述压紧辊(27)组成的压紧辊组均平行，所述导纱轮轴(32)的两端端口处连接有轴承，所述导纱轮轴(32)的两端端口处的轴承分别通过轴承座支撑固定在所述壁板c(79)和壁板d(80)上。
7.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述剪切装置包括四组呈“一”字排开连接且结构相同的剪切机构，每组剪切机构包括两个剪切气缸(34)，所述两个剪切气缸(34)固定在水平设置的剪切刀架(51)上，剪切刀架(51)上安装有滑动刀片 (52)和固定刀片(53)，滑动刀片(52)与固定刀片(53)均水平设置在所述剪切刀架(51)上，所述剪切刀架(51)为长方形的平板状，所述剪切刀架(51)的一端端面处连接有竖直挡板(73)，竖直挡板(73)紧贴固定在固定支架(55)上，固定支架(55)用于支撑固定所述剪切装置，固定支架(55)为水平放置的空腔长方体，所述竖直挡板(73)固定在固定支架(55)的其中一个长边上，所述竖直挡板(73)与所述固定支架(55)的两条相互平行的长边上均开有花键孔，花键轴(54)的轴身水平依次穿过竖直挡板(73)上的花键孔和固定支架(55)的两条长边上的花键孔，所述花键轴(54)的轴端处安装有直齿轮a(57)和V锥齿轮(59)，固定支架(55)的空腔中还安装有步进电机b(56)，步进电机b(56)的电机轴穿过所述固定支架(55)的其中一条长边且所述电机轴端部安装有直齿轮b(60)，直齿轮b(60)与所述直齿轮a(57)啮合传动，所述V锥齿轮(59)与H锥齿轮(58)啮合传动；
所述剪切装置还配合连接有辅助传感装置，所述辅助传感装置包括四组结构相同的感应装置，四组感应装置并排平行设置且垂直固定在壁板b(78)上，每组感应装置均包括一组竖直放置的万向节(62)，所述万向节(62)的一端端部装有所述H锥齿轮(58)，所述万向节(62)的另一端与摆臂机构(63)连接，摆臂机构(63)还与一对光电传感器(64)相连，距离感应器(61)通过摇臂固定在所述万向节(62)的节轴上，所述万向节(62)还通过连杆连接红外线传感器(38)。
8.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于： 所述张力控制装置(71)包括三个张紧辊和一个张力传感器，所述三个张紧辊相互平行且呈三角形布置。
9.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述加热装置(35)包括红外线电子加热管，所述红外线电子加热管安装在支撑架上，所述加热装置位于所述张力控制装置(71)和所述施压装置之间。
10.根据权利要求1所述的龙门式纤维带铺放机，其特征在于：所述施压装置包括滚筒(33)，滚筒(33)套装在滚筒轴上，滚筒(33)外侧为压力气囊，所述滚筒轴两端分别固定在板c(79)和壁板d(80)中，所述滚筒(33)下方设有制动靴(39)，制动靴(39)和所述滚筒(33)之间预留有间隙，所述滚筒(33)与制动靴(39)均穿过壁板b(78)与地面接触。
龙门式纤维带铺放机
技术领域
背景技术
29.气缸a，30.内衬膜卷绕轮，31.卷绕轮轴，32.导纱轮轴，33.滚筒，34.剪切气缸，35.加热装置，36.圆盘，37.支撑板，38.红外线传感器，39.制动靴，40.丝杠螺母，41.轴承座，
42.联轴器a，43.法兰，44.齿轮a，45.齿轮b，46.步进电机a，47.旋转托架，48.气缸b，
49.销轴，50.回位弹簧，51.剪切刀架，52.滑动刀片，53.固定刀片，54.花键轴，55.固定支架，56.步进电机b，57.直齿轮a，58.H锥齿轮，59.V锥齿轮，60.直齿轮b，61.距离传感器，
62.万向节，63.摆臂机构，64.光电传感器，65.传感器a，66.传感器b，67.反光带，68.伺服电机b，69.壁板a，70除膜装置，71张力控制装置，72.活塞柄，73.竖直挡板，74.弧形导轨，75.横向连杆a，76.横向连杆b，77.弧形挡板，78.壁板b，79.壁板c，80.壁板d，81.伺服电机c，82.联轴器b，83. 轴承，84.芯模转轴。
具体实施方式
28与压辊架轴之间安装有回位弹簧50，压辊架28的侧面安装有四个呈“一”字排开的气缸a29，四个气缸a29均通过螺栓固定在壁板a69上，气缸a29上的活塞与压辊架28之间预留有间隙，四个压紧辊27组成的压紧辊组与主动轮轴26平行且二者之间预留有间隙，夹紧装置还包括导纱轮轴32，导纱轮轴32的两端端口处连接有轴承，导纱轮轴32的两端端口处的轴承分别通过轴承座支撑固定在壁板c79和壁板d80上。
39均贯穿壁板b78与地面接触。
33通过压力作用将浸渍纤维带压在芯模19表面，将浸渍纤维带在芯模19上展平压实，并使层间粘和紧密。浸渍纤维带经过滚筒33时，并没有直接与滚筒33接触，而是与内衬膜再次结合，由内衬膜将滚筒33和浸渍纤维带隔开，内衬膜离开铺放滚筒33后被送至内衬膜卷绕轮30，卷绕轮30由浸渍带轮23通过链轮24驱动将内衬膜缠绕在卷绕轮30表面，这样避免了浸渍带与滚筒33的直接接触，防止树脂粘结在滚筒33表面，影响铺放机正常工作，内衬膜则由卷绕轮30回收，方便以后循环使用。当铺放完成需要切断浸渍纤维带时，剪切刀架
51上的一对剪切气缸34动作，推动滑动刀片52运动，滑动刀片52与固定刀片53配合切断浸渍纤维带，由于剪切装置切断浸渍纤维带时，压紧辊27已将浸渍纤维带压紧在主动轮轴26上，因此浸渍纤维带被切断后断头不会因为弹性向上收缩。浸渍纤维带被切断后，气缸a29动作，活塞回缩，压辊架28由于回位弹簧50的作用向右复位，压紧辊27与主动轮轴
26分离，浸渍纤维带上段断头与主动轮轴26间的正压力消失，主动轮轴26相对浸渍纤维带上段断头打滑，浸渍纤维带停止传送，浸渍纤维带下段断头则继续向后传送直至全部被铺放在芯模19表面。当铺放机需要重新开始铺放时，气缸a29动作再次推动压辊架28，将浸渍纤维带压紧在主动轮轴26上，浸渍纤维带重新开始传送，铺放机开始新一轮的铺放。另外，铺放机在工作过程中还有一套辅助传感装置用于配合剪切装置。在芯模19边缘处贴有反光带67，铺放头18在芯模19表面铺放时，光电传感器64会自动检测 到反光带67的距离，如图11所示，包括传感器b66到反光带67的距离X1和传感器a65到反光带67的距离X2，铺放机控制系统根据X1、X2值计算出二者的差值δ，并根据δ值控制步进电机b56左右转动，步进电机b56驱动直齿轮b60转动并带动直齿轮a57和剪切刀架51转动，V锥齿轮
59带动H锥齿轮58通过万向节62驱动距离传感器61、摆臂机构63和光电传感器64同步左右转动，即实现了光电传感器位姿与剪切刀片相对浸渍纤维带角度的同步调整。当δ>0时，步进电机b56逆时针转动，驱动传感器b66向前摆动、传感器a65向后摆动，剪切刀片顺时针转动；当δ<0时，步进电机b56顺时针转动，驱动传感器b66向后摆动、传感器a65向前摆动，剪切刀片逆时针转动；铺放机工作过程中，剪切装置和光电传感器将反复调整直至δ＝0，此时，剪切装置与浸渍纤维带夹角合适，保证当铺放结束时浸渍纤维带被剪切装置切断后，浸渍纤维带断头恰好与芯模19的边缘平齐，避免了浸渍纤维带断头材料浪费和在芯模边缘处出现纤维堆积现象。同时，固定于万向节62节轴上的距离传感器61会自动检测到反光带67的距离，当距离反光带67较近时，微机系统控制床身7端部的伺服电机b68降低转速，铺放头18前进速度减慢，当铺放完成时，制动靴39压向铺放滚筒33，滚筒33停止转动，铺放过程结束。铺放机控制系统发出切断浸渍带指令的时间一定要准确，即剪切装置切断浸渍带时，浸渍纤维带下段断头展开的长度L1、滚筒33底端到红外线传感器38的水平距离L2、红外线传感器38到反光带67的水平距离L3必须满足关系L1＝L2+L3，这样才能保证浸渍纤维带断头恰好 能够铺放至芯模19边缘，避免出现材料浪费。
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