本发明属于纤维缠绕技术领域，具体涉及一种纤维缠绕机的纤维自动夹持模块。
背景技术：
纤维增强复合材料相较于传统金属材料，具有轻质、高强、力学性能可设计等特点，因此随着成型工艺的发展，其已逐渐成为工业生产中一种主要的结构用材。而纤维的缠绕成型工艺因其较高的生产效率和可靠的精度控制，在工业生产中已逐渐推广开来，使用缠绕工艺成型的纤维制品也已占据了相当的市场份额，开始走入人们的日常生活。
目前国内的实际生产中，纤维缠绕机在缠绕开始前纤维(俗称纱线)在芯模上的固定(俗称挂纱)以及缠绕完成后纤维的剪断(俗称剪纱)过程中，主要依靠人工来完成，不仅造成了人力的浪费，还降低了生产效率，影响了产品质量。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种纤维缠绕机的纤维自动夹持模块，整个模块满足挑纱、剪纱和挂纱三个过程的夹持要求，有助于实现纤维缠绕过程中挂剪纱工序的自动化，夹持效果稳定、精度高、成本低和安装维护简单。
本发明所采用的技术方案是：
一种纤维缠绕机的纤维自动夹持模块，包括可绕轴摆动的底座以及位于底座上的直线运动机构和回转运动机构；直线运动机构包括与底座固定的伺服电机和导轨、配合在导轨上的滑块、固定在滑块上的辊架、可自转的设在辊架端部的夹紧辊、固定在辊架上的齿条、设在伺服电机输出轴上的且与齿条啮合的齿轮；回转运动机构包括与底座固定的回转气缸、一端与回转气缸输出端连接的悬臂、固定在悬臂另一端的且带有凹槽的夹紧块；当回转气缸带动夹紧块回转至一定角度时，伺服电机能带动夹紧辊伸出使夹紧辊的部分工作面与夹紧块的凹槽贴合。
进一步地，底座上设有摆轴，摆轴通过轴承安装在底座上，摆轴相对底座固定，底座在外力下能绕摆轴摆动。
进一步地，辊架包括固定在滑块上的方通和两个固定在方通端部两侧的连接杆，夹紧辊安装在两个连接杆之间，靠近回转运动机构的连接杆向远离回转运动机构的一侧偏折。
进一步地，夹紧辊包括辊筒、配合设在辊筒两端的旋转轴承、配合穿过辊筒两端旋转轴承的辊轴，辊轴的两端分别与两个连接杆连接，旋转轴承被辊筒和连接杆轴向固定。
进一步地，悬臂末端向下弯折且设有斜撑结构，夹紧块一端安装在弯折部分下端的一侧。
进一步地，夹紧辊采用大摩擦系数的有机非金属材料。
本发明的有益效果是：
整个模块满足挑纱、剪纱和挂纱三个过程的夹持要求，有助于实现纤维缠绕过程中挂剪纱工序的自动化，夹持效果稳定、精度高、成本低和安装维护简单。
附图说明
图1是本发明实施例的工作示意图。
图2是本发明实施例的结构示意图。
图3是本发明实施例中直线运动机构的示意图。
图4是本发明实施例中夹紧辊和部分辊架的爆炸图。
图5是本发明实施例中回转运动机构的示意图。
图6是本发明实施例中夹紧辊的部分工作面与夹紧块的凹槽贴合时的示意图。
图中：1-丝嘴；2-夹持模块；3-纤维；4-芯模；5-摆轴；6-轴承；7-底座；8-伺服电机；9-齿轮；10-齿条；11-滑块；12-导轨；13-连接杆；14-夹紧辊；15-回转气缸；16-悬臂；17-夹紧块；18-电机座；19-方通；20-辊筒；21-辊轴；22-旋转轴承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图2至图6所示，一种纤维缠绕机的纤维自动夹持模块2，包括可绕轴摆动的底座7以及位于底座7上的直线运动机构和回转运动机构；直线运动机构包括与底座7固定的伺服电机8和导轨12、配合在导轨12上的滑块11、固定在滑块11上的辊架(在本实施例中，辊架同时固定在两个滑块11上，便于受力平稳，当然也可以是一个滑块11、三个滑块11等)、可自转的设在辊架端部的夹紧辊14、固定在辊架上的齿条10、设在伺服电机8输出轴上的且与齿条10啮合的齿轮9；回转运动机构包括与底座7固定的回转气缸15、一端与回转气缸15输出端连接的悬臂16、固定在悬臂16另一端的且带有凹槽的夹紧块17；当回转气缸15带动夹紧块17回转至一定角度时，伺服电机8能带动夹紧辊14伸出使夹紧辊14的部分工作面与夹紧块17的凹槽贴合。
整个模块满足挑纱、剪纱和挂纱三个过程的夹持要求，有助于实现纤维3缠绕过程中挂剪纱工序的自动化，夹持效果稳定、精度高、成本低和安装维护简单——如图1所示，为本发明实施例的工作示意图，纤维3在缠绕完成更换芯模4时需要完成挑纱、剪纱和挂纱三个动作，每个动作对纤维3的夹持要求是不同的，挑纱过程中要求纤维3不会左右滑动，因此夹持力比较小，剪纱过程中要求纤维3夹紧拉直，不能出现滑纱和出槽的现象，因此夹持力要求较高，挂纱过程中，由夹持模块2将纱线压紧在芯模4上，依靠芯模4与夹紧辊14的相对转动来对纤维3产生挤压摩檫力，为了将纤维3顺利缠到芯模4上，因此要求夹持模块2不产生夹持力。而在本发明中，伺服电机8能够带动夹紧辊14调整与凹槽的距离，可以在不同时间节点输出需要的力矩，满足挑纱和剪纱过程，夹紧辊14的部分工作面与凹槽完全贴合时，产生对夹紧辊14工作面的包裹效果，极大增加了纤维3的夹紧程度，满足剪纱过程，回转气缸15能带动夹紧块17回转(在本实施例中，可实现平面内0～90度精确旋转)，挑纱和剪纱完成后，回转气缸15能带动夹紧块17离开夹紧辊14，满足挂纱过程。
如图2和图3所示，在本实施例中，底座7上设有摆轴5，摆轴5通过轴承6安装在底座7上，摆轴5相对底座7固定，底座7在外力下能绕摆轴5摆动。
如图2和图3所示，在本实施例中，辊架包括固定在滑块11上的方通19和两个固定在方通19端部两侧的连接杆13，夹紧辊14安装在两个连接杆13之间，靠近回转运动机构的连接杆13向远离回转运动机构的一侧偏折。
如图2至图4所示，在本实施例中，夹紧辊14包括辊筒20、配合设在辊筒20两端的旋转轴承22、配合穿过辊筒20两端旋转轴承22的辊轴21，辊轴21的两端分别与两个连接杆13连接，旋转轴承22被辊筒20和连接杆13轴向固定。
如图2、图5和图6所示，在本实施例中，悬臂16末端向下弯折且设有斜撑结构，夹紧块17一端安装在弯折部分下端的一侧。
在本实施例中，夹紧辊14采用大摩擦系数的有机非金属材料，增强了夹紧辊14对纤维3的夹持效果。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。