[发明专利]一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置

权利要求书

1.一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：包括依次设置的，

送料装置，其包括纤维丝束送料装置和树脂膜送料装置，所述纤维丝束送料装置和树脂膜送料装置分别用于输送干纤维丝和树脂膜；

热压辊装置，其用于加热树脂膜并使其与干纤维丝共同构成半预浸料；

张力和速度测量装置，其用于测量半预浸料张力与传输速度；

喷撒装置，其用于喷撒苯氧基粉末能降低半预浸料粘性的物质；

夹紧装置，其包括主动施压夹紧装置和主动摆动夹紧装置，所述主动施压夹紧装置和主动摆动夹紧装置相互配合用于夹持半预浸料并使其产生剪切扭转组合变形；所述主动摆动夹紧装置安装在主动施压夹紧装置的正下方，且两者转轴平行使其能够在统一平面内摆动，从而完成对半预浸料的扭转；

其中主动施压夹紧装置包括夹紧气缸、铰链、施压夹紧辊安装架和施压夹紧辊；所述夹紧气缸的活塞杆底部连接铰链，施压夹紧辊安装架与所述夹紧气缸的活塞杆通过铰链进行铰接，所述施压夹紧辊安装架中设有与所述铰链垂直方向设置的转轴，施压夹紧辊安装在施压夹紧辊安装架上的转轴上，所述施压夹紧辊可以被动地绕铰链转动；

其中主动摆动夹紧装置包括摆动电机、摆动电机输出齿轮、摆动夹紧辊安装架和摆动夹紧辊，其中摆动电机的输出轴与所述摆动电机输出齿轮固定连接，摆动夹紧辊安装架上固连有扇形齿轮，所述扇形齿轮与摆动电机输出齿轮相啮合，摆动夹紧辊安装架和摆动夹紧辊可以绕扇形齿轮的转轴转动；

所述主动摆动夹紧装置中的扇形齿轮的转轴与所述主动施压夹紧装置的铰链平行，两者在同一平面内摆动；此时施压夹紧辊安装架和施压夹紧辊被动地绕铰链转动，同时结合气缸活塞的伸缩可以实现半预浸料的扭转变形；

压实装置，其用于将半预浸料压实在前一铺层或模具上，所述压实装置包括滑台、多个并列设置的压实气缸，所述压实气缸底部固定连接压靴片，所述压靴片侧面设有与所述切割装置配合完成剪切的砧板；所述压实气缸沿所述半预浸料带宽方向并列设置并和所述滑台滑动连接，其中的各个压靴片上有燕尾槽与燕尾镶条，相邻的压靴片通过燕尾槽与燕尾镶条进行配合，各个压靴片分别与对应的压实气缸相连，各压实气缸压力可单独控制；

切割装置，其用于切割半预浸料；

收卷装置，其用于回收背衬纸。

2.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述纤维丝束送料装置和树脂膜送料装置均包括送料电机、送料传动轴与原料盘，所述送料电机进行驱动，送料传动轴与电机输出轴通过第一联轴器相联接，纤维丝或树脂膜的原料盘装在送料传动轴上，控制电机运动使两原料盘的线速度保持一致，将纤维丝与树脂膜以所需的速度输送到热压辊上。

3.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述热压辊装置包括加热轮、黏附轮、黏附轮架和黏附轮气缸，所述加热轮上设有加热装置，所述黏附轮安装在所述黏附轮架上，所述黏附轮气缸提供干纤维丝与树脂膜黏附所需压力；加热轮可调节其温度并通过电机驱动，由加热轮提供干纤维丝与树脂膜黏附所需温度，并且通过电机驱动与送料装置相配合，共同控制输送速度与张力，所述热压辊装置将干纤维丝与树脂膜黏附形成的半预浸料输送至夹紧装置处。

4.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述张力和速度测量装置包括张力传感器、第二联轴器和编码器，所述张力传感器和所述编码器同轴安装，所述张力传感器与半预浸料间不发生相对滑动，在测量输送张力的同时将输送速度转化为其转轴的转速，然后编码器获取张力传感器转轴转速后再结合其半径换算得到输带速度。

5.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述喷撒装置设置在热压辊装置下游，用于将苯氧基粉末能降低半预浸料粘性的物质均匀地喷撒到半预浸料。

6.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述切割装置包括切割刀和砧板，所述砧板安装在压靴上，所述切割刀垂直于所述砧板设置，切割时保持压靴的压紧状态将半预浸料切断。

7.根据权利要求1所述的一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，其特征在于：所述收卷装置包括收卷电机、收卷传动轴和背衬纸盘，其中收卷电机进行驱动，收卷传动轴与收卷电机输出轴通过第三联轴器联接，背衬纸盘安装在收卷传动轴上，工作时控制收卷电机使其稳定收卷背衬纸。