[发明专利]一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置及缠绕方法

说明书

本发明提出了一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置及缠绕方法，属于生产设备领域。解决了现有复合材料环链成型技术存在张力缺陷的问题。它包括固定连接在机架上的主轴组件、卡具推入机构、行程开关组件、模具推送机构、卡具拉出机构、定位夹紧机构和张力控制机构，所述主轴组件包括驱动机构、轴承座、旋转主轴、卡具滑动轴和支撑块，所述驱动机构与旋转主轴一端相连，旋转主轴的另一端与支撑块相连，所述旋转主轴通过轴承与轴承座相连，所述轴承座固定在机架上，所述卡具滑动轴数量为两个，两个卡具滑动轴沿旋转主轴对称设置，所述卡具滑动轴与支撑块滑动连接，所述卡具滑动轴安装有卡具。它主要用于生产纤维复合材料环链。

技术领域

本发明属于生产设备领域，特别是涉及一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置及缠绕方法。

背景技术

环链是军用舰船驻泊必不可少的关键零部件，军方对此有着明确的标准规定。目前，我国舰船的环链锁具还是采用钢质材料制作，其庞大的重量无形中带来了操作困难和能源的损耗，同时也影响了舰船的性能。复合材料与钢质材料相比，有着比强度高的优势，即在等重量下复合材料的强度要比钢高很多。在世界及国内复合材料已被应用到很多领域，尤其是航空航天及军品。可以考虑使用符合材料代替钢质材料制造环链，以减轻现有军用船舶的环链重量并提高强度。

目前，复合材料环链成型方法有3D打印和铺放模压两种工艺方式。而这两种工艺方式均存在着张力缺陷，而纤维张力的有效性直接影响着环链的性能，现缺少一种能够对符合材料环链进行直接缠绕的装置和方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置及缠绕方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置，它包括固定连接在机架上的主轴组件、卡具推入机构、行程开关组件、模具推送机构、卡具拉出机构、定位夹紧机构和张力控制机构，所述主轴组件包括驱动机构、轴承座、旋转主轴、卡具滑动轴和支撑块，所述驱动机构与旋转主轴一端相连，旋转主轴的另一端与支撑块相连，所述旋转主轴通过轴承与轴承座相连，所述轴承座固定在机架上，所述卡具滑动轴数量为两个，两个卡具滑动轴沿旋转主轴对称设置，所述卡具滑动轴与支撑块滑动连接，所述卡具滑动轴安装有卡具，所述卡具推入机构和卡具拉出机构分别设置在主轴组件的两侧，所述卡具推入机构通过气缸推动卡具滑动轴，所述卡具拉出机构通过气缸拉动另一个卡具滑动轴，所述模具推送机构设置在主轴组件的前端，所述模具推送机构包括第一推送气缸、第二推送气缸、夹紧块和直线导轨，所述第一推送气缸和第二推送气缸对称布置，气缸杆前端均连接有夹紧块，两个夹紧块相对设置，所述夹紧块底端与直线导轨相连，所述行程开关组件数量为多个，多个行程开关组件分别布置在卡具推入机构、卡具拉出机构、支撑块、第一推送气缸和第二推送气缸处，所述定位夹紧机构设置在模具推送机构的前端，所述定位夹紧机构包括支架、夹钳、定位块、托板和定位成品环，所述支架与机架相连，所述夹钳与支架绞接相连，所述定位块和托板均与支架固连，所述定位成品环分别与待缠模具和成品环套装在一起，所述定位成品环卡装在定位块和托板上，所述张力控制机构为缠绕纤维提供缠绕张力并将缠绕纤维导到待缠模具上。

更进一步的，所述驱动机构包括伺服电机和减速机，所述伺服电机的输出端与减速机的输入端相连，所述减速机的输出端通过联轴器与旋转主轴相连。

更进一步的，所述主轴组件还包括锁紧螺母、导向销、撞铁、卡具胀块和直线轴承，所述旋转主轴通过锁紧螺母锁紧到轴承座上，所述导向销上端通过螺纹固定在卡具滑动轴中心线的位置，下端为销结构与卡具滑动轴上键槽相配合，所述撞铁设置在支撑块的一侧，所述卡具胀块为楔形结构，设置在卡具前端的凹槽中，所述直线轴承设置在卡具滑动轴和支撑块之间。

更进一步的，所述卡具推入机构包括顶套和推入气缸，所述顶套与推入气缸的缸杆相连，所述推入气缸和推入气缸底座相连，所述推入气缸底座与机架相连，所述卡具拉出机构包括拉套和拉出气缸，所述拉套与拉出气缸的缸杆相连，所述拉出气缸和拉出气缸底座相连，所述拉出气缸底座与机架相连。