[发明专利]一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构

说明书

本发明涉及一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构，包括：铺丝头安装底座；固定安装在铺丝头安装底座上的固定纱箱组件；以及安装在铺丝头安装底座上的翻转纱箱组件，所述翻转纱箱组件与铺丝头安装底座通过翻转轴轴接。该纱架结构能够避免设备维护和纱锭更换过程中的干涉，使设备维护和纱锭更换更为快捷方便。

技术领域

本发明属于复合材料自动铺放技术领域，具体涉及一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构。

背景技术

复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等众多优点，已被广泛应用于航空等领域。但是复合材料构件地制造还主要依赖于手工，而手工制造的劳动强度大、效率低、构件质量难以保障。

据统计，2013年全球复合材料用量达到820万吨，其直接市场价值高达1100亿美元。航空航天等领域的快速发展离不开复合材料的引入，而先进的铺放设备是实现复合材料应用的关键。它们的出现结束了过去半自动人工铺放效率低、成本高、废料多的时代。因此先进复合材料自动制造设备与技术也成为关注和发展的重点。

自动铺丝技术是一种适用于大曲率复杂构件的复合材料自动加工技术。早在1989年，美国Cincinnati公司就设计出了第一台自动铺丝机。经过二十多年的发展自动铺丝技术已经相对成熟和完善，数控铺丝设备也实现了商业化。

目前，先进的自动铺丝装备生产商主要有：Ingersoll，Electroimpact，Forest-Line，Coriolis和M-Torres。这些厂家生产的铺丝机从布局上来看主要分两类，一类是纱箱在远离铺丝头的地方单独放置，不跟随铺丝头运动；另一类纱架直接安装在铺丝头上。

对于纱箱单独放置的布局方法，纱箱距离铺丝头较远，在输送过程中容易发生断丝等意外情况，此外丝束的输送路径长导致丝束易被污染。

对于纱架直接安装在铺丝头上的布局方法，则避免了上述缺点，是目前铺丝头结构设计的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构，避免设备维护和纱锭更换过程中的干涉，使设备维护和纱锭更换更为快捷方便。

本发明所提供的技术方案为：

一种集成在自动铺放设备的铺丝头上的纱架结构，包括：

铺丝头安装底座；

固定安装在铺丝头安装底座上的固定纱箱组件；

以及安装在铺丝头安装底座上的翻转纱箱组件，所述翻转纱箱组件与铺丝头安装底座通过翻转轴轴接。

上述的技术方案中，由于翻转纱箱组件能够相对于铺丝头安装底座进行翻转，工作人员在对设备进行维护或者纱锭更换过程中，具有更多操作的避让空间。

本发明所述铺丝头安装底座侧端分别设有安装固定纱箱组件的固定安装面，以及安装翻转纱箱组件的翻转安装面；所述固定安装面与翻转安装面在铺丝头安装底座侧端交替设置。固定安装面与翻转安装面用于分别安装固定纱箱组件与翻转纱箱组件。纱箱组件的数量可根据设备的具体需求进行增加和扩展，使最大的丝束铺放数量为4N，N为纱箱组件数量。

本发明所述翻转安装面上设置有一对上部支架件，所述翻转轴安装在上部支架件之间；所述上部支架件与翻转纱箱组件之间设有阻尼支撑杆。阻尼支撑杆主要是给翻转纱箱组件提供作用力，也可以配合其他作用力控制翻转纱箱组件的运动。

本发明所述翻转安装面上设置有一对下部支架件，所述下部支架件与翻转纱箱组件之间形成卡扣机构。卡扣机构用于实现翻转纱箱组件与铺丝头安装底座的相对固定，卡扣机构可以采用现有技术中的结构，在受力时可以打开即可。