专利名称：一种复合材料布带纠偏缠绕机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合材料布带缠绕技术领域，具体是一种用于航天发动机喷管部位的复合材料布带纠偏缠绕机构。
背景技术：
碳纤维以及酚醛树脂布带缠绕技术主要应用在航空发动机喷管绝热层、火箭壳体等部件的制造等方面。布带在缠绕过程中由于滚轮的安装误差、带速度及张力的波动等因素的影响会发生横向的偏移，这会引起缠绕过程中的缠绕制品性能的降低。因此布带的纠偏问题是缠绕技术的一项关键技术。国外对于纠偏方面的研究较为成熟，但都是关于造纸、印刷等收放卷系统而言的，对于布带缠绕方面内容很少有涉及。由于布带缠绕过程中会对布带进行热处理，并且布带贴合模胎时要对布带施加一定的压力以保证产品的致密性，这些都会使关于收放卷系统难以直接应用到布带缠绕当中。针对以上研究现状，亟需一种能应用在布带缠绕零件过程中的自动纠偏机构。
发明内容要解决的技术问题为了实现缠绕布带过程中对布带的纠偏功能，本实用新型提出了一种复合材料布带纠偏缠绕机构，该机构可实现缠绕过程中对布带的纠偏，从而提高产品的使用性能。技术方案本实用新型的技术方案为所述一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于包括滚轮支撑结构和纠偏结构；所述滚轮支撑结构包括纠偏滚轮、纠偏支架和支撑柱；纠偏滚轮两端通过轴承安装在纠偏支架上，纠偏滚轮可绕自身中心轴线自由转动；纠偏支架与支撑柱固定连接，支撑柱中心轴线垂直于滚轮中心轴线，并且支撑柱中心轴线过滚轮中心轴线的中点；纠偏结构包括蜗轮蜗杆结构和箱体，蜗轮蜗杆结构安装在箱体内，支撑柱一端穿过箱体与蜗轮连接，蜗轮转动时可带动支撑柱转动；蜗杆端部与外部驱动机构相连，外部驱动机构带动蜗杆转动，并转化为蜗轮转动。所述一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于蜗杆一端与手轮连接，通过手轮旋转蜗杆，实现手动纠偏。所述一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于还包括有纠偏控制器；蜗杆一端通过联轴器与直流伺服电机的输出轴连接，纠偏控制器发出脉冲信号控制直流伺服电机带动蜗杆转动，实现自动纠偏。有益效果本实用新型通过能够满足复合材料布带缠绕过程中的纠偏功能，当采用直流伺服电机控制时，能够实现自动纠偏功能。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为纠偏结构的示意图；图中I.手轮，2.箱体，3.盖板，4.支撑柱，5.锁紧套，6.纠偏支架，7.纠偏滚轮，8.直流伺服电机，9.电机轴滚动轴承，10.电机轴固定键，11.联轴器，12.支撑柱上滚动轴承，13.蜗杆固定键,14.蜗杆，15.蜗轮,16.蜗杆滚动轴承，17.支撑柱下滚动轴承。
具体实施方式下面结合具体实施例描述本实用新型本实施例中的复合材料布带纠偏缠绕机构，包括滚轮支撑结构和纠偏结构。参照附图1，滚轮支撑结构包括纠偏滚轮7、纠偏支架6和支撑柱4。纠偏滚轮两端通过滚动轴承安装在纠偏支架上，纠偏滚轮可绕自身中心轴线自由转动，纠偏滚轮上绕有待缠绕的复合材料布带，当进行复合材料布带缠绕时，布带带动纠偏滚轮绕自身轴旋转，这可以减小布带运动时的摩擦力。本实施例中纠偏滚轮由聚四氟乙烯制成，可以避免复合材料布带与纠偏滚轮之间的粘结。纠偏支架支撑纠偏滚轮并且与支撑柱通过锁紧套5固定连接，支撑柱中心轴线垂直于滚轮中心轴线，并且支撑柱中心轴线过滚轮中心轴线的中点，以便于确定纠偏控制量。参照附图2，纠偏结构包括蜗轮蜗杆结构和箱体2，蜗轮蜗杆结构安装在箱体内，蜗轮蜗杆把水平方向的转动转换成竖直方向的转动。箱体由盖板3密封，防止周围环境的污染。支撑柱一端穿过箱体与蜗轮15连接，蜗轮转动时可带动支撑柱转动，支撑柱与箱体通过支撑柱上滚动轴承12和支撑柱下滚动轴承17固定和导向；蜗杆14端部与外部驱动机构相连，外部驱动机构带动蜗杆转动，并转化为蜗轮转动。本实施例中，蜗杆一端与手轮连接，通过手轮I旋转蜗杆，能够实现手动纠偏。蜗杆另一端通过联轴器与直流伺服电机8的输出轴连接，直流伺服电机作为纠偏系统的主要动力来源。直流伺服电机由四个螺钉固定在箱体上，联轴器11连接直流伺服电机的输出轴和蜗杆，电机轴固定键10和蜗杆固定键13将联轴器与直流伺服电机的输出轴及蜗杆固定，电机轴滚动轴承9和蜗杆滚动轴承16起到将蜗杆和电机轴与箱体固定的作用。蜗杆14与蜗轮15按标准中心距相配合，蜗轮15固定在支撑柱4上，蜗杆的头数为1，蜗杆的齿数为62，因此蜗轮蜗杆的传动比为62。具体的运动过程为当直流伺服电机转动时，通过联轴器使蜗杆与电机轴同步转动，蜗杆的转动推动蜗轮发生转动，由于蜗轮固定在支撑柱4上，所以支撑柱转动是与蜗轮的转动同步的，支撑柱带动纠偏架上的纠偏滚轮绕支撑柱的中心轴旋转，这就是整个纠偏的运动过程。当直流伺服电机不工作时，直流伺服电机抱闸放开，可通过手轮来旋转蜗杆，即为手动纠偏方式。当缠绕过程中布带发生跑偏时，由红外传感器检测布带跑偏量输送到控制系统，由控制系统进行判断跑偏量的正负及大小，并通过纠偏控制器将脉冲输送到直流伺服电机，从而驱动整个纠偏装置运动，实现自动纠偏。
权利要求1.一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于包括滚轮支撑结构和纠偏结构；所述滚轮支撑结构包括纠偏滚轮、纠偏支架和支撑柱；纠偏滚轮两端通过轴承安装在纠偏支架上，纠偏滚轮可绕自身中心轴线自由转动；纠偏支架与支撑柱固定连接，支撑柱中心轴线垂直于滚轮中心轴线，并且支撑柱中心轴线过滚轮中心轴线的中点；纠偏结构包括蜗轮蜗杆结构和箱体，蜗轮蜗杆结构安装在箱体内，支撑柱一端穿过箱体与蜗轮连接，蜗轮转动时可带动支撑柱转动；蜗杆端部与外部驱动机构相连，外部驱动机构带动蜗杆转动，并转化为蜗轮转动。
2.根据权利要求I所述一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于蜗杆一端与手轮连接，通过手轮旋转蜗杆，实现手动纠偏。
3.根据权利要求I所述一种复合材料布带纠偏缠绕机构，其特征在于还包括有纠偏控制器；蜗杆一端通过联轴器与直流伺服电机的输出轴连接，纠偏控制器发出脉冲信号控制直流伺服电机带动蜗杆转动，实现自动纠偏。
专利摘要本实用新型提出了一种复合材料布带纠偏缠绕机构，包括滚轮支撑结构和纠偏结构，滚轮支撑结构包括纠偏滚轮、纠偏支架和支撑柱，纠偏滚轮安装在纠偏支架上，并可绕自身中心轴线转动，纠偏支架与支撑柱固定连接，支撑柱中心轴线垂直于滚轮中心轴线，并且支撑柱中心轴线过滚轮中心轴线的中点，纠偏结构包括蜗轮蜗杆结构和箱体，支撑柱一端穿过箱体与蜗轮连接，蜗轮转动时可带动支撑柱转动，蜗杆端部与外部驱动机构相连，外部驱动机构带动蜗杆转动，并转化为蜗轮转动。本实用新型通过能够满足复合材料布带缠绕过程中的纠偏功能，当采用直流伺服电机控制时，能够实现自动纠偏功能。
文档编号B29C70/30GK202742682SQ201220357568
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者左安邦, 史耀耀, 何晓东, 彭家浩, 俞涛 申请人:西北工业大学