复合材料自动铺带装置的制作方法

本实用新型涉及预浸料复合材料成型设备领域，详细地讲是一种复合材料自动铺带装置。

背景技术：

众所周知,复合材料构件在航空航天等领域中起到非常重要的作用，作为21世纪主导材料，复合材料已经应用于军用、航天等领域中，但在民用领域中鲜有涉及。成本过高、成型设备结构复杂、质量控制难度大，成为制约复合材料广泛应用的主要障碍。

铺放技术面向不同复合材料制成品，都有其各自优劣势，但现有的自动铺放设备大都依赖进口，价格昂贵，国产自动铺放设备稳定性差、故障频繁、维修困难，铺带质量难以保证等成为实现自动铺带技术快速发展和复合材料设备快速成型的瓶颈，因此，低成本的复合材料自动铺带装置仍是复合材料发展应用中亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种复合材料自动铺带装置, 可替代手动铺放，结构简单，实用性强，进而提高符合材料的铺放质量，提高了生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合材料自动铺带装置,设有Z向溜板，其特征在于，Z向溜板下侧面上平行设置有两个Z向滑块，Z向溜板上侧面安装有整体支架，整体支架一侧的上端垂直固定两个平行的Y向导轨，两个Y向导轨之间经Y向丝杆固定件平行安装有Y向丝杆，Y向丝杆上经螺纹旋合有Y向丝杆调节件，Y向丝杆调节件固定在Y向溜板的背面，Y向溜板的背面安装有Y向滑块，Y向滑块与Y向导轨滑动配合，Y向溜板的上端水平固定有方管支架，方管支架上平行安装有两个X向导轨，两个X向导轨之间经X向丝杆固定件平行安装有X向丝杆，X向丝杆上经螺纹旋合有X向丝杆调节件，X向丝杆调节件固定在X向溜板的背面，X向溜板的背面安装有X向滑块，X向滑块与X向导轨滑动配合，X向溜板上侧面端部经铰链轴b安装有调节件b，调节件b固定在辊轮支撑板的下侧部，辊轮支撑板上开有旋转长圆孔，螺栓穿过旋转长圆孔将旋转压环与辊轮支撑板背面的旋转件a连接，旋转件a经铰链轴a与旋转件b的一端连接，旋转件b的另一端经铰链轴c与固定在X向溜板上的旋转件c连接，辊轮支撑板背面垂直安装有气缸，气缸的气缸杆下端固定有压紧辊轮支撑板，压紧辊轮支撑板的正面下端安装有两个轴向行的压紧辊轮，压紧辊轮轴线的上方对称布置于导向轮，辊轮支撑板正面上方经磁粉阻尼器固定有放卷带盘，放卷带盘下方的辊轮支撑板上依次轴向平行安装有收膜盘、导带轮a及导带轮b。

本实用新型还可通过如下措施来实现：Y向溜板与方管支架之间安装有筋板。压紧辊轮为柔性橡胶材料制成。

本实用新型的有益效果是，通过整体支架结构，可实现工件的Z向铺带,铺带机头X向移动结构和铺带机头Y向移动结构可分别调节铺带机头与工件间的X向和Y向距离，实现平面工件的铺带机头移动进行铺带，铺放机头角度调节结构可调节铺带机头与工件间的夹角，实现15°-90°的工件弧面铺放，铺放机构可实现窄带的自动铺放。该机构可替代手动铺放，结构简单，维修方便，成本低，实用性强，可显著提高复合材料带的铺放质量，能完成复杂工件的窄带铺放，提高了生产效率，为复合材料窄带的自动化铺放提供了较好保障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图a

图2为本实用新型的结构示意图b

图3为本实用新型图1中1-1部视图

图4为本实用新型图2中2-2部视图

图中 1- X向丝杆；2-旋转压环；3-旋转长圆孔；4-收膜盘；5-辊轮支撑板；6-放卷带盘；7-导带轮a；8-张力传感器；9-导带轮b；10- X向导轨；11-导向轮；12-压紧辊轮；13-整体支架；14- Z向溜板；15- Z向滑块；16- Z向电机；17-压紧辊轮支撑板；18-气缸杆；19-气缸；20-磁粉阻尼器；21-滑块板筋；22- X向滑块；23- X向溜板；24- Y向滑块；25- Y向导轨；26- Y向丝杆；27- Y向丝杆固定件；28- X向丝杆固定件；29- X向丝杆调节件；30-筋板；31-方管支架；32-旋转件a；33-铰链轴a；34-铰链轴b；35-调节件b；36-旋转件b；37-铰链轴c；38-旋转件c。

具体实施方式

在图中，本实用新型设有Z向溜板14，Z向溜板14下侧面上平行设置有两个Z向滑块15，Z向滑块15与Z向滑轨滑动配合，Z向溜板15上侧面安装有整体支架13及Z向电机16，Z向电机16驱动Z向溜板14沿Z向滑轨移动，整体支架13一侧的上端垂直固定两个平行的Y向导轨25，两个Y向导轨25之间经Y向丝杆固定件27平行安装有Y向丝杆26，Y向丝杆26上端固定有Y向丝杆手轮，Y向丝杆26上经螺纹旋合有Y向丝杆调节件，Y向丝杆调节件固定在Y向溜板的背面，Y向溜板的背面安装有Y向滑块24，Y向滑块24与Y向导轨25滑动配合，Y向溜板的上端水平固定有方管支架31，方管支架31上平行安装有两个X向导轨10，两个X向导轨10之间经X向丝杆固定件28平行安装有X向丝杆1，X向丝杆1的右端固定有X向丝杆手轮，X向丝杆1上经螺纹旋合有X向丝杆调节件29，X向丝杆调节件29固定在X向溜板23的背面，X向溜板23的背面安装有X向滑块22，X向滑块22与X向导轨10滑动配合，X向溜板23上侧面固定有滑块板筋21，Y向溜板与方管支架31之间安装有筋板30。X向溜板23上侧面端部经铰链轴b34安装有调节件b35，调节件b35固定在辊轮支撑板5的下侧部，辊轮支撑板5上开有旋转长圆孔3，螺栓穿过旋转长圆孔3将旋转压环2与辊轮支撑板5背面的旋转件a32连接，旋转件a32经铰链轴a33与旋转件b36的一端连接，旋转件b36的另一端经铰链轴c37与固定在X向溜板23上的旋转件c38连接，辊轮支撑板5背面垂直安装有气缸19，气缸19的气缸杆18下端固定有压紧辊轮支撑板17，压紧辊轮支撑板17的正面下端安装有两个轴向行的压紧辊轮12，压紧辊轮12轴线的上方对称布置于导向轮11，辊轮支撑板5正面上方经磁粉阻尼器20固定有放卷带盘6，放卷带盘6下方的辊轮支撑板5上依次轴向平行安装有收膜盘4、导带轮a7及导带轮b9，导带轮a7与导带轮b9之间安排有柱形张力传感器8。

本实用新型包括：整体支架结构，机头支架结构，铺带机头X向移动结构，铺带机头Y向移动结构，铺放机头角度调节结构，铺放机构，其中，

所述整体支架结构由Z向溜板14、Z向滑块15、Z向电机16、方管等组成，起着固定支撑上方铺带机头的作用，下方通过Z向滑块15连接于机床轨道上，工作过程中通过Z向电机16齿轮带动铺带机头Z向往复移动，用于轴向工件的窄带铺放移动。所述机头支架结构由方管支架31、筋板30、导轨固定板、X向导轨10、Y向滑块24组成，用于支撑铺带机头及连接整体支架结构，方管支架31构成了整体支架的骨架结构，筋板30用于固定X向和Y向支架，保持支架结构稳定，防止失稳状况发生。

所述铺带机头X向移动结构由X向丝杆1、X向丝杆手轮、X丝杆固定件28、X向丝杆调节件29、X向溜板23及X向滑块22组成，手动转动X向丝杆手轮，X向丝杆调节件29固定于X向溜板23上，X向丝杆1上的螺纹与X向丝杆调节件29配合相对移动，可带动铺带机头X向往复移动。

所述铺带机头Y向移动结构由Y向丝杆26、Y向丝杆手轮、Y向丝杆固定件27、Y向丝杆调节件、Y向溜板及Y向滑块24组成，手动转动Y向丝杆手轮，丝杆调节件固定于Y向溜板上，Y向丝杆26上的螺纹与Y向丝杆调节件配合相对移动，可带动铺带机头相对整体支架Y向往复移动。

所述铺放机头角度调节结构由旋转件a32、调节件b35、旋转件b36、旋转件c38，铰链轴a33、铰链轴b34、铰链轴c37、旋转压环2、滑块板筋21组成，旋转压环2与旋转件a32通过螺栓固定，可固定在旋转长圆孔3上的任一位置，用于调节铺带机头与工件间的夹角角度（锐角夹角范围15度-90度），调节件b35、旋转件c38，铰链轴a33、铰链轴b34、铰链轴c37用于支撑与固定铺带机头旋转一定角度后的稳定。

所述铺放机构由放卷结构，收膜结构，导带轮结构，加热装置结构，压辊结构组成，可实现窄带的自动铺放，所述放卷结构由磁粉阻尼器20、可编程控制器和放卷带盘6组成，位于辊轮支撑板5的上方位置，可手动旋转拆卸更换卷带，所述收膜结构由收膜电机、弹性离合器和收膜带盘4组成，设置于放卷机构的侧下方，用于回收背衬纸。所述导带轮结构由张力传感器8、导带轮a7、导带轮b9组成，张力传感器8由电信号控制，可通过显示屏调节需要的张力大小，导带轮a7、导带轮b9用于改变窄带的运动方向，其设置方位即可以保证所述张力传感器8准确测量带的张力大小，又可保证窄带进入后续工作的稳定性。压辊结构由气缸19、气缸调压阀，导向轮11、柔性压紧辊轮12组成。气缸19固定于辊轮支撑板5上，依据所述调压阀设定的压力大小，施加稳定压力于柔性压紧辊轮12上，能够保证所述柔性压紧辊轮12铺设的压力稳定性。导向轮11对称布置于柔性压紧辊轮12轴线的上方，间隙允许通过单层复合材料窄带。其作用是保证窄带经由导带轮b9的竖直方向。柔性压紧辊轮12由柔性橡胶材料制成，可保证其与工件的贴合度，从而使窄带均匀的铺在所述工件上，柔性压紧辊轮12由两个相同的压辊组成，目的是在实际工作中，改变铺带机头的轴向运动方向时，可避免手动改变窄带与压辊的相对位置，减少材料浪费，也可以使操作人员的安全性得到有效保证。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。