一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构的制作方法

本技术涉及碳纤维生产设备，尤其涉及一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构。

背景技术：

1、碳纤维材料由于密度低、比强度和比模量高的优异力学性能，在航空航天领域得到了广泛应用。近年来在国内外高速增长的需求牵引下，国内碳纤维制造商在规模化生产和技术上均有所突破。为了节约生产成本、提高工作效率，碳纤维生产线在多个工序引入了自动化生产设备。

2、在碳纤维收卷阶段，由收丝机将碳纤维成品收卷成型，收卷成型后，需要将碳纤维满卷从收丝机上取下，然后将碳纤维空管再次装入收丝机，继续收卷。

3、由于碳纤维生产线收丝机位置空间布局限制，采用现有气涨轴结构来抓取碳纤维满卷和空管，气源体积庞大，与现有收丝机布局和纱线存在干涉问题；在采用气涨轴结构时，抓取碳纤维满卷和空管后，需要用推板将满卷和空管从气涨轴上推出，工作节拍较多，控制复杂，工作效率不高；气涨轴工作时需气源驱动，采用气管连接稳定性较差，气源工作压力较低（0.3～1mpa），导致气涨轴输出力和稳定性不足；气压工作时有较大的排气噪音，车间工作环境较差。

技术实现思路

1、本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，包括有卡爪、限位连杆、旋转连杆、活塞连杆、活塞、基座和伺服电动缸；所述的旋转连杆为l型杆，在所述的卡爪的下端并列的开有两个连接孔，所述限位连杆的一端与卡爪上位于外侧的连接孔转动连接，所述旋转连杆的一端与卡爪上位于内侧的连接孔转动连接，限位连杆的另一端和旋转连杆的转角位置均与基座顶端转动连接，活塞连杆的两端分别与旋转连杆的另一端以及活塞转动连接；所述的伺服电动缸安装固定在基座内部，伺服电动缸的丝杆与活塞固定连接；伺服电动缸带动活塞在基座的内部做往复运动，从而带动卡爪做开合运动。

4、所述的卡爪有三个，均布在基座顶部。

5、在所述卡爪的上部内侧开有用于抓取碳纤维空管的卡爪内侧卡槽，在卡爪的下部外侧开有用于抓取碳纤维满卷的卡爪外侧卡槽。

6、所述的伺服电动缸的丝杆与活塞通过螺栓固定连接。

7、所述的卡爪伸入碳纤维满卷内部，卡爪外侧卡槽卡住碳纤维满卷内壁，用于抓取碳纤维满卷；卡爪内侧卡槽张口后，箍紧碳纤纹空管，用于抓取碳纤维空管。

8、伺服电动缸做推出运动时，推动活塞往外运动，利用限位连杆、旋转连杆和活塞连杆的连杆效应，使卡爪往外张开，卡爪外侧卡槽卡紧碳纤维满卷内壁，利用卡爪外侧卡槽与碳纤维满卷内壁之间的摩擦力，抓取碳纤维满卷；

9、伺服电动缸做拉紧运动时，推动活塞往内运动，利用连杆效应，卡爪往内合拢，卡爪内侧卡槽卡在碳纤维空管的外侧，将碳纤维空管箍紧，用于抓取碳纤维空管。当空管装入收丝机卷绕轴时，由于卡爪内侧存在较大空间，与收丝机卷绕轴不存在干涉现象，卡爪可直接将空管套入收丝机卷绕轴。

10、本实用新型的工作原理是：利用卡爪外侧卡槽和卡爪内侧卡槽来抓取碳纤维满卷和空管。当收丝机上碳纤维满卷时，由于碳纤维满卷外侧没有抓取空间，卡爪伸入碳纤维满卷内壁，伺服电动缸做推出运动，利用连杆作用，卡爪往外张开，卡爪外侧卡槽将满卷内壁卡紧，完成满卷从收丝机抓取的动作；当抓取碳纤维空管时，伺服电动缸先做推出运动，将卡爪张开，然后将碳纤维空管放入卡爪之间；伺服电动缸再做拉紧运动，将卡爪往内合拢，卡爪内侧卡槽卡在空管的外侧，将碳纤维空管箍紧，用于抓取空管；卡爪内侧存在较大空间，与收丝机卷绕轴不存在干涉，可直接将空管套入收丝机卷绕轴上。

11、本实用新型的优点是：本实用新型卡爪的设计可同时满足碳纤维满卷和空管的抓取，完成了收丝机上取下满卷和安装空管的功能；本实用新型减少了工作节拍，提高了工作效率。

12、本实用新型采用伺服电动缸进行驱动，结构简洁，体积小巧，避免了气源驱动时气源位置固定、体积庞大的问题；同时，电器连接方便，可靠性强，避免了由于气压不稳定造成输出力稳定性不足的问题；消除了噪音污染的问题，极大的改善了作业环境。

技术特征：

1.一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，其特征在于：包括有卡爪、限位连杆、旋转连杆、活塞连杆、活塞、基座和伺服电动缸；所述的旋转连杆为l型杆，在所述的卡爪的下端并列的开有两个连接孔，所述限位连杆的一端与卡爪上位于外侧的连接孔转动连接，所述旋转连杆的一端与卡爪上位于内侧的连接孔转动连接，限位连杆的另一端和旋转连杆的转角位置均与基座顶端转动连接，活塞连杆的两端分别与旋转连杆的另一端以及活塞转动连接；所述的伺服电动缸安装固定在基座内部，伺服电动缸的丝杆与活塞固定连接；伺服电动缸带动活塞在基座的内部做往复运动，从而带动卡爪做开合运动。

2.根据权利要求1所述的一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，其特征在于：所述的卡爪有三个，均布在基座顶部。

3.根据权利要求2所述的一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，其特征在于：在所述卡爪的上部内侧开有用于抓取碳纤维空管的卡爪内侧卡槽，在卡爪的下部外侧开有用于抓取碳纤维满卷的卡爪外侧卡槽。

4.根据权利要求1所述的一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，其特征在于：所述的伺服电动缸的丝杆与活塞通过螺栓固定连接。

技术总结
本技术公开了一种适用于碳纤维满卷和空管的夹持结构，涉及碳纤维生产设备技术领域，包括卡爪、限位连杆、旋转连杆、活塞连杆、活塞、基座和伺服电动缸；卡爪通过限位连杆、旋转连杆与基座相连；活塞连杆连接旋转连杆和活塞；伺服电动缸安装固定在基座，伺服电动缸的丝杆与活塞通过螺栓连接；活塞在基座的内部被伺服电动缸推动，做往复运动，利用限位连杆、旋转连杆、活塞连杆之间的连杆效应，将活塞的往复运动转化为卡爪的开合运动。本技术实现了碳纤维满卷和空管夹持的功能，结构体积小，工作节拍少，工作效率高，没有噪音污染，改善了工人作业环境。

技术研发人员：罗海良,孙兴祥,叶国方,童方强,吴佳富
受保护的技术使用者：浙江宝旌炭材料有限公司
技术研发日：20230403
技术公布日：2024/1/15