[发明专利]碳纤维铺放设备

权利要求书

1.一种碳纤维铺放设备，其特征在于，包括：

手臂，包括第一轴直线运动总成、与所述第一轴直线运动总成连接的第二直线运动总成及与所述第二轴直线运动总成的第三轴直线运动总成；

手腕，与所述第三轴直线运动总成连接，所述手腕具有三个转动自由度；

铺放头，与所述手腕固定连接；及

旋转芯模总成，包括与所述铺放头相对设置且可旋转的芯模。

2.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第一轴直线运动总成包括：

第一轴前丝杆支撑座；

第一轴后丝杆支撑座；

第一轴丝杆，两端分别可转动地穿设所述第一轴前丝杆支撑座及所述第一轴后丝杆支撑座；

第一轴伺服电机，其输出轴与所述第一轴丝杆的一端固定连接，所述第一轴伺服电机驱动所述第一轴丝杆转动；及

第一轴丝杆螺母，套设于所述第一轴丝杆上，且与所述第二直线运动总成固定连接。

3.如权利要求2所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第一轴直线运动总成还包括：

第一轴导轨，与所述第一轴丝杆平行设置；

第一轴滑块，可滑动地设于所述第一轴导轨上，且与所述第二轴直线运动总成固定连接。

4.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第二轴直线运动总成包括：

第二轴前丝杆支撑座；

第二轴后丝杆支撑座；

第二轴丝杆，两端分别可转动地穿设所述第二轴前丝杆支撑座及所述第二轴后丝杆支撑座；

第二轴伺服电机，其输出轴与所述第二轴丝杆的一端固定连接，所述第二轴伺服电机驱动所述第二轴丝杆转动；及

第二轴丝杆螺母，套设于所述第二轴丝杆上，且与所述第三直线运动总成固定连接。

5.如权利要求4所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第二轴直线运动总成还包括：

第二轴导轨，与所述第二轴丝杆平行设置；

第二轴滑块，可滑动地设于所述第二轴导轨上，且与所述第三轴直线运动总成固定连接。

6.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第三轴直线运动总成包括：

第三轴前丝杆支撑座；

第三轴后丝杆支撑座；

第三轴丝杆，两端分别可转动地穿设所述第三轴前丝杆支撑座及所述第三轴后丝杆支撑座；

第三轴伺服电机，其输出轴与所述第三轴丝杆的一端固定连接，所述第三轴伺服电机驱动所述第三轴丝杆转动；及

第三轴丝杆螺母，套设于所述第三轴丝杆上，且与所述手腕固定连接。

7.如权利要求6所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述第三轴直线运动总成还包括：

导向杆，与所述第三轴丝杆平行设置；

导套，可滑动地套设于所述导向杆上，且与所述手腕固定连接。

8.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述手腕包括第一电机、第二电机、第三电机、偏航轴、俯仰轴、摆动轴及机械接口，所述第一电机驱动所述偏航轴转动，所述偏航轴带动所述机械接口作偏航运动；所述第二电机驱动所述俯仰轴转动，所述俯仰轴带动所述机械接口作俯仰运动；所述第三电机驱动所述摆动轴转动，所述摆动轴带动所述机械接口作摆动运动；所述机械接口固定连接所述铺放头。

9.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述铺放头包括导向模块、夹紧模块、重送模块、剪切模块、施压模块、加热集合模块、气源、气源净化装置及丝束通道；所述导向模块用于导向丝束，使丝束能够顺利进入所述丝束通道；所述夹紧模块在所述剪切模块动作之前，将所述丝束夹紧，防止所述丝束在张力作用下弹回；所述重送模块用于运输送料；所述剪切模块用于剪切所述丝束；所述施压模块用于将丝束压紧在工件表面；所述加热集合模块用于加热、集合所述丝束。

10.如权利要求1所述的碳纤维铺放设备，其特征在于，所述旋转芯模总成还包括导轨、装夹装置、三爪卡盘、伺服电机及支架，所述装夹装置可滑动地设于所述导轨上；所述三爪卡盘与所述伺服电机的输出轴固定连接；所述芯模装夹在所述装夹装置及三爪卡盘上，根据所述芯模的形状调节所述装夹装置的位置。