一种用于自动铺丝设备的浮动辅助支撑装置的制作方法

本发明涉及一种用于自动铺丝设备的浮动辅助支撑装置。

背景技术

纤维复合材料广泛应用在飞机、航空航天、风电和交通运输等行业。目前的纤维增强复合材料的加工方式主要为手糊、真空袋、模压以及自动铺丝工艺。自动铺丝技术是未来飞机、航空航天、风电和交通运输领域重点发展的技术。但现有的自动铺丝设备广泛应用在飞机、航空航天以及军工领域，技术主要掌握在欧美国家，并对我国技术需要施加限制；国内技术人员也在抓紧研究，但只限于一些局部技术的改进，如专利号为201210120630.8，名称为自动铺设预浸丝的方法和设备的发明专利申请，解决了压辊遇到折边时翘起而导致预浸丝无法压实的技术问题；专利号为20117032960.x，名称为一种纤维缠绕铺层的工艺设备想要解决现有的纤维增强材料加工难度大的问题，研究了一种由固定的外环、外环内自由转动的内盘、内盘中定位孔中的套筒组成的一个设备。但由于没有其它技术的配合，不能应用于实际，而且在实际应用中到底能不能实现也是一个问题。目前国内尚没有一台完整的纤维复合材料自动铺丝设备，且国外一直对中国禁运该类设备，并进行技术封锁，所以国内对纤维复合材料的铺设都采用手工加工装铺设，其铺放精度差，速度慢，铺放作业效率低，铺放质量不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于自动铺丝设备的浮动辅助支撑装置，其结构简单，浮动可靠性高，有它使工件安装在主动支撑座和从动支撑座上时变得简单可靠，且在工作过程中使旋转轴和支撑座的变形尺寸小，为自动铺丝设备的制作提供了技术支撑。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用于自动铺丝设备的浮动辅助支撑装置，包括箱体、两组工件支撑装置和两组对称分布在两组工件支撑装置两侧的浮动支撑装置；每组工件支撑装置包括固定套、导向套ⅲ、导向杆ⅱ、滚轮、滚轮轴、轴承、锁母和滚轮限位机构；导向杆ⅱ下端固定在底座上，固定套、导向套ⅲ和箱体下端壁依次穿在导向杆ⅱ上，导向套ⅲ固定在箱体下端；滚轮轴两端固定在箱体的前后壁上，滚轮通过轴承固定在滚轮轴上；滚轮限位机构置于导向套ⅲ内，限制滚轮向下移动；两个滚轮形成似v字形，工件主轴置于两个滚轮之间；每组浮动支撑装置包括碟簧、导向套ⅰ、导向套ⅱ、导向杆ⅰ；导向杆ⅰ下端固定在底座上，其上依次穿有碟簧、导向套ⅱ和导向套ⅰ；导向杆ⅰ和导向套ⅱ、导向套ⅰ整体穿在箱体上下壁上开有的相匹配的上安装孔和下安装孔内，导向套ⅱ下端固定在箱体下壁上，碟簧位于箱体下壁和底座之间；导向杆ⅰ上端部有螺纹，锁母螺纹拧接在导向杆ⅰ上，压接固定在导向套ⅰ上，调节浮动距离。

进一步优选地，所述的滚轮限位机构包括两组每组多个钢球；在导向杆ⅱ两侧的导向套ⅲ的壁内对称开有钢球的竖直容纳槽、横向容纳槽和横向封堵槽；横向容纳槽、横向封堵槽和竖直容纳槽形成互相贯穿的t型结构；钢球由固定在横向封堵槽内的堵头封堵，多个钢球置于竖直和横向容纳槽内，在横向容纳槽内固定有钢球的顶固螺钉；竖直容纳槽的底部出口处固定有法兰盘，法兰盘的内径小于钢球直径，并由导向套ⅲ与固定套之间所需的距离决定其大小。拧紧顶固螺钉，钢球被顶出法兰盘口，顶在固定套上，起到限位作用，防止箱体带动滚轮向下移动；将顶固螺钉松开，钢球处于自由状态，箱体带动滚轮处于浮动状态，可以沿导向杆ⅱ上下浮动。该结构简单可调，容易安装。可靠性高。

进一步优选地，所述的堵头为一顶紧螺丝。结构简单，使用方便。

两组工件支撑装置的滚轮共同支撑工件主轴，工件安装在本发明辅助的主动支撑座和从动支撑座上时，是先将工件两端的旋转轴安装在从动支撑座和本发明浮动辅助支撑装置上，再将工件向主动支撑座方向推，安装在主动支撑座的旋转轴安装孔内；由于工件重量很重，旋转轴会弯曲，导致旋转轴不一定对准主动支撑座的旋转轴安装孔，这时在放工件前可调整锁母，使得两个滚轮形成似v字形的中心线与主动支撑座的旋转轴安装孔中心线同轴，同时拧限位机构的顶固螺钉，钢球被顶出法兰盘口，顶在固定套上，限制了滚轮向下移动，在这种情况下安装工件，将工件放到浮动辅助支撑和从动支撑座上，然后将工件推向主动支撑座，使工件主轴进入主动支撑座旋转轴安装孔内，可旋转地固位好，这时工件安装完毕，然后松开锁母和顶固螺钉，使得浮动支撑处于上下浮动状态。浮动支撑装置的碟簧支撑在箱体底部，锁母在导向杆ⅰ上的锁紧位置决定了箱体的高低，根据工件支撑装置需要浮动的幅度，调节锁母在导向杆ⅰ上的锁紧位置，就能调节工件支撑装置浮动的幅度。

本发明浮动辅助支撑装置结构简单，浮动可靠性高，有它使工件安装在主动支撑座和从动支撑座上时变得简单可靠，且在工作过程中使旋转轴和支撑座的变形尺寸小，增加了旋转轴和主动支撑座的使用寿命。使用本发明的自动铺丝设备能够实现被铺丝的工件简单、安全可靠和高效率地安装在其主动支撑座和从动支撑座上，并在主动支撑座上固定的伺服电机的带动下沿工件回转主轴e轴旋转，实现0度方向（e轴轴向）、90度方向（e轴径向）及45度方向的铺放。

附图说明

图1为本发明的主视示意图；

图2为图1的aa剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1和图2所示，本实施例包括箱体6、两组工件支撑装置和两组对称分布在两组工件支撑装置两侧的浮动支撑装置。每组工件支撑装置包括固定套9、导向套ⅲ16、导向杆ⅱ14、滚轮1、滚轮轴12、轴承11、锁母13和滚轮限位机构。导向杆ⅱ14下端固定在底座10上，固定套9、导向套ⅲ16和箱体6下端壁依次穿在导向杆ⅱ14上，导向套ⅲ16固定在箱体6下端面。滚轮轴12两端固定在箱体6的前后壁上，滚轮1通过轴承11固定在滚轮轴12上。滚轮限位机构置于导向套ⅲ16内，限制滚轮1向下移动。优选地，所述的滚轮限位机构包括两组每组多个钢球18；在导向杆ⅱ14两侧的导向套ⅲ16的壁内对称开有钢球18的竖直容纳槽22、横向容纳槽20和横向封堵槽21；横向容纳槽20、横向封堵槽21和竖直容纳槽22形成互相贯穿的t型结构；钢球18由固定在横向封堵槽21内的堵头15封堵，多个钢球18置于竖直和横向容纳槽22和20内，在横向容纳槽20内固定有钢球18的顶固螺钉17；竖直容纳槽22的底部出口处固定有法兰盘19，法兰盘19的内径小于钢球18直径，并由导向套ⅲ16与固定套9之间所需的距离决定其大小；堵头15可是一顶紧螺丝。拧紧顶固螺钉17，钢球18被顶出法兰盘口，顶在固定套9上，起到限位作用；将顶固螺钉17松开，钢球处于自由状态，箱体6带动滚轮1处于浮动状态，可以沿导向杆ⅱ14上下浮动，容易安装。箱体6可以沿导向杆ⅱ14上下浮动。两个滚轮1形成似v字形，工件2主轴置于两个滚轮1之间。每组浮动支撑装置包括碟簧8、导向套ⅰ5、导向套ⅱ7、导向杆ⅰ4。导向杆ⅰ4下端固定在底座10上，其上依次穿有碟簧8、导向套ⅱ7和导向套ⅰ5。导向杆ⅰ4和导向套ⅱ7、导向套ⅰ5整体穿在箱体6上下壁上开有的相匹配的上安装孔和下安装孔内，导向套ⅱ7下端固定在箱体6下壁上，碟簧8位于导向套ⅱ7下端和底座10之间。导向杆ⅰ4上端部有螺纹，锁母3螺纹拧接在导向杆ⅰ4上，压接固定在导向套ⅰ5上。两组工件支撑装置的滚轮1共同支撑工件2主轴，工件2安装在主动支撑座、浮动辅助支撑装置和从动支撑座上时，是先将工件2两端的旋转轴安装在从动支撑座和浮动辅助支撑装置上，再将工件2向主动支撑座方向推，安装在主动支撑座的旋转轴安装孔内。由于工件2重量很重，旋转轴会弯曲，导致旋转轴不一定对准主动支撑座的旋转轴安装孔，安装前调整螺母3使得两个滚轮1形成的似v字形的中心线与与主动支撑座的旋转轴安装孔中心线同轴，这时可调整滚轮限位机构，让钢球18与固定套9接触，这时将工件2两端的旋转轴放到浮动辅助支撑装置和从动支撑座上，使旋转轴对准主动支撑座安装孔，然后将工件推向主动支撑座，使旋转轴进入主动支撑座的安装孔内，可旋转地固位好，这时松开螺母3一定距离，同时也松开顶固螺钉17，工件也就被锁定了浮动的位置。浮动支撑装置的碟簧8支撑在箱体6底部，锁母在导向杆ⅰ5上的锁紧位置决定了箱体6的高低，根据工件2支撑装置需要浮动的幅度，调节锁母3在导向杆ⅰ5上的锁紧位置就能调节工件2支撑装置浮动的幅度。

当然，本发明还有其它多种实例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出相应的改变和变形，这些相应的改变和变形都应在本发明权利要求的保护范围内。