[发明专利]一种具有插接式组合输送机构的纤维铺放头装置

说明书

技术领域

本发明属于纤维铺放技术领域，涉及一种具有插接式组合输送机构的纤维铺放头装置。

背景技术

纤维铺放技术能够高效地实现大型、型面曲率复杂的复合材料制件的制造，主要应用于航空航天，船舶，新能源等工业领域中。所制造出的树脂基纤维增强复合材料制件具有比强度高、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳等一系列优点。

纤维铺放头是纤维铺放自动化制造装备的关键机构之一，它的功能是对纤维预浸带进行输送、剪切、夹持、加热、压紧等操作，使纤维预浸带能够铺放在芯模表面，以制造出树脂基纤维增强复合材料预成型制件。由于铺放头对预浸带的操作动作多，动作可靠性要求高，且要求同时能够铺放多束纤维预浸带，因此，铺放头机械机构多，结构复杂，对机构可靠性要求高。从而给铺放头机构的设计制造，维护维修带来了很多困难。在复合材料构件制造过程中，由于铺放头故障，如堵塞输送机构，预浸带未切断，夹持不可靠等问题导致的停机，会大大的降低生产效率。另外，现有的铺放装备中一个铺放头只能铺放一种预浸带规格，如果预浸带规格需要调整的话，需要更换新的铺放头，因此，给铺放加工的调整带来一定的不便。

为了提高纤维铺放头铺放动作的可靠性，降低铺放头装置的制造难度，方便铺放头装置的维护维修，设计制造新型纤维铺放头装置已经成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明目的是提供一种具有插接式组合输送机构的多束预浸带纤维铺放头装置，该装置能够同时对多束纤维预浸带进行操作，只需通过对插接式组合输送机构进行调整，便可对不同规格的预浸带丝束进行铺放操作。

本发明是采取如下的技术方案来实现：

一种具有插接式组合输送机构的纤维铺放头装置，其特征在于，包括铺放头机架，以及设置在铺放头机架上的连接机构、插接式组合输送机构、加热装置和压紧机构；

所述的插接式组合输送机构包括输送导向插板，输送导向滚轮，牵引输送机构，剪切及夹持机构和输送机构基座；

输送导向插板分为上输送导向插板和下输送导向插板，其分别沿长度方向、呈一定夹角插入到输送机构基座中，在输送机构基座内接触形成夹角；

在上输送导向插板和下输送导向插板的插入口处，输送机构基座上分别设有输送导向滚轮；

在输送导向插板的插入口与夹角接触端之间，插入口侧，牵引输送机构插入输送机构基座中；夹角接触端侧，剪切夹持机构插入输送机构基座中；

牵引输送机构和剪切夹持机构均包括上下两组，分别对应上输送导向插板和下输送导向插板，并且插入方向垂直于所对应的输送导向插板的插入方向。

所述的连接机构位于铺放头机架顶端中央位置，压紧机构位于铺放头机架的底部中央位置，插接式组合输送机构位于压紧机构的一侧，加热装置位于插接式组合输送机构左端的底部并接近压紧机构；

在纤维预浸带铺放过程中，加热装置加热芯模或者已铺放铺层或者待铺放的纤维预浸带，然后插接式组合输送机构将纤维预浸带输送至芯模或者已铺放铺层表面，并根据加工路径对纤维预浸带进行剪切、夹持、重送操作，压紧机构将纤维预浸带压紧压实在已经被加热的芯模或者已铺放铺层上。

所述的输送导向插板包括上下相扣的导向槽板和导向槽盖板，导向槽板表面开设有导向槽阵列，导向槽盖板设有与导向槽阵列相匹配的凸起阵列；导向槽托架支撑导向槽板和导向槽盖板；

所述的导向槽板上开设有横截面为矩形、长度方向互相平行且沿着导向槽板宽度方向分布的导向槽，形成开放式的导向槽阵列；

所述的导向槽盖板表面的凸起阵列嵌入导向槽板中的导向槽阵列内，上下相扣，使开放式导向槽转变为封闭式导向槽。

所述的导向槽板和导向槽盖板采用金属材料或者聚四氟乙烯材料制作；当采用金属材料制作时，在金属表面涂覆聚四氟乙烯防粘涂层；

所述的导向槽板上的导向槽的底部还设有镂空的结构。

所述的输送机构基座配置有多个规格的导向槽板，不同规格的导向槽板中的导向槽阵列可根据待输送预浸带的尺寸规格和数量进行导向槽尺寸和数量的调整，每个规格的导向槽板中至少有一个导向槽；

当导向槽阵列尺寸更改时，输送导向滚轮，牵引输送机构，剪切及夹持机构的结构尺寸随之相应改变。

所述的输送导向滚轮包括限位导向轮、滚动轴承、支撑轴和导向轮支架；

导向轮支架安装在输送机构基座上，支撑轴安装在导向轮支架上，滚动轴承安装在支撑轴上，限位导向轮安装在滚动轴承上，限位导向轮两边设有防止预浸带从导向轮中间滑出的挡圈。