[实用新型]铺缠手腕

说明书

本实用新型适用于非金属带铺缠领域，提供了一种铺缠手腕。所述铺缠手腕包括用于夹持且铺缠非金属带的可在不同平面内一定角度内旋转的铺带头；用于驱动铺带头在XYZ坐标系的XZ平面内旋转的水平设置的水平电机和与其连接且配合使用的水平减速机；用于驱动铺带头在XYZ坐标系的XY平面内旋转的竖直设置的竖直电机和与其连接且配合使用的竖直减速机；用于驱动铺带头在XYZ坐标系的YZ平面内旋转的倾斜设置的俯仰电机和与其连接且配合使用的俯仰减速机；用于在不同侧面分别连接水平减速机、竖直减速机和俯仰减速机的中心座；以及用于在中心座下方连接铺带头的铺带头安装座。本铺缠手腕提高了铺缠手腕精度，且提高了铺缠的便利化程度，且具有较高的负载能力。

技术领域

本实用新型属于非金属带铺缠领域，尤其涉及一种铺缠手腕。

背景技术

现代航空航天领域，由于对航空工具的要求越来越高，相应地对材料的要求也越来越高，其中最显著的就是要求材料轻质高强，早期的改变主要是将钢铁材料部分改换成铝合金或者其他合金材料，近年来，铝合金等合金材料有时也不能满足需求，于是研发人员开始考虑使用复合材料。于是增材技术逐渐被广泛接受，其核心是基材使用金属，然后在其表面缠绕、铺放或者涂覆非金属材料，譬如经有机液体浸润过的玻璃纤维等。

由于航天航空领域的设备往往具有很多复杂曲面，故需要设计专门的设备为其缠绕或者铺放复合材料(缠绕用丝线，铺放用具有一定宽度的带状材料)，缠绕或者铺放又分为卧式和立式，根据工件本身的形状和精度要求将其以卧式或立式放置，本装置用于在立式缠绕或铺放(铺放的同时施加一定的压力让非金属带贴合于工件表面)时夹持非金属带，通过铺缠手腕的灵活运动，带动铺缠带实现不同的空间运动，从而较好地将其铺放于工件表面。

传统的机械臂(机器人)的灵活性比较好，但是其负载较低，但在缠绕或者铺放非金属带时，往往需要夹持一卷非金属带，而浸润过的非金属带质量较大，往往有十公斤至几十公斤，通用的机械臂常常难以满足要求。且其手臂比较长，臂展比较大，因而精度比较差，比较适合车间流水线等通用操作。而铺缠非金属带的工件属于非标件，需要对应的非标设备，故通用性较强的机器人不太适合铺缠领域。而需要专门设计能够满足要求的手腕(机械臂)对非金属带进行铺缠，从而达到增加工件强度，减小工件质量的目的。而现有的机械臂(机器人)精度比较差、使用时针对性不强，即专用性较差，使用也不太方便，往往不能很好地满足本领域的需要。故本领需要一种装置来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种铺缠手腕，旨在解决目前铺缠非金属带时操作不方便、精度不高、负载小的问题。

本实用新型是这样实现的，一种铺缠手腕，包括：

用于夹持且铺缠非金属带的可在不同平面内一定角度内旋转的铺带头；

用于驱动铺带头在XYZ坐标系的XZ平面内旋转的水平设置的水平电机和与其连接且配合使用的水平减速机；

用于驱动铺带头在XYZ坐标系的XY平面内旋转的竖直设置的竖直电机和与其连接且配合使用的竖直减速机；

用于驱动铺带头在XYZ坐标系的YZ平面内旋转的倾斜设置的俯仰电机和与其连接且配合使用的俯仰减速机；

用于在不同侧面分别连接水平减速机、竖直减速机和俯仰减速机的中心座；

以及用于在中心座下方连接铺带头的铺带头安装座。

优选地，中心座包括：

水平设置的与水平减速机输出轴固定连接，且外表面套有轴承，可带动铺带头在XZ平面内旋转的水平轴套；

竖直设置的与竖直减速机输出轴固定连接，且外表面套有轴承，可带动铺带头在XY平面内旋转的竖直轴套。

优选地，还包括连接俯仰减速机输出轴的俯仰齿轮轴、与俯仰齿轮轴配合的贯穿中心座的带动铺带头在YZ平面内旋转的俯仰大齿轮。