[发明专利]用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置

说明书

本发明涉及一种用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置，包括裁刀机构和砧板机构，所述裁刀机构包括：丝杆安装座，所述丝杆安装座上对称设有两套丝杆组件，每套丝杆组件分别包括传动相连的丝杆和丝杆电机，所述丝杆转动设在丝杆安装座上；两丝杆上分别传动设有对称的裁刀滑台，两裁刀滑台上分别对称设有进给气缸，两进给气缸的伸缩端分别对称设有旋转电机，两旋转电机的输出端分别对称设有裁刀座，两裁刀座上分别对称设有裁刀；所述砧板机构与两裁刀相对。本发明属于复合材料增材制造技术领域。

技术领域

本发明涉及复合材料增材制造技术领域，特别是涉及一种用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置。

背景技术

复合材料铺放技术是工业发达国家近30年来发展和广泛应用的自动化制造技术，适用于大型复合材料构件制造，特别在大飞机的制造中所占比重越来越大。如图1所示，国内现有铺带头裁断机构为单刀裁断，只能裁切斜率一致的直线段，无法裁切凸形形状预浸带。另外，由于复合材料预浸带的材料厚度和衬纸厚度极薄，约0.15mm，所以需要将切割深度控制在0.2±0.015mm左右，使预浸料裁断后仅在衬纸上留下轻微划痕。但现有裁断装置在复合料铺放裁断过程中经常出现预浸带裁不断或将衬纸一同裁断的现象，主要有两方面原因：其一，裁刀机构与砧板不平行；其二，切刀伸出距离不足或伸出距离过大触碰砧板。这样既难保证裁切质量，又加速超声波裁刀磨损，降低了复合料铺放效率。针对上述问题，现提供一种铺带头的复合材料预浸带的裁断装置，采用沿送料方向双裁刀装置布置方式，可满足预浸带特殊裁切形状要求；同时，在裁刀机构及砧板机构中设计微调机构，可快速有效调整裁刀与砧板的平行度及裁刀伸出距离，提高铺带头复合料裁切质量和铺放效率。

目前现有的裁刀砧板主要有以下几种形状：平面砧板、圆弧面砧板、圆弧面中间开槽式砧板。这几种形式在实际操作中存在以下问题：平面砧板平面面积过大，预浸料在裁切时无法与完全砧板紧密贴合，影响裁切质量；弧形砧板在安装时易存在安装误差，使裁刀裁切方向与弧形砧板母线不平行，裁刀裁切轨迹与弧形砧板母线存在夹角，导致裁刀相对于与砧板实际裁切距离不一致；中间开槽式砧板虽然起到保护裁刀的作用，但是裁切区域无砧板支撑，预浸料无法准确定位。因此，发明人提供了一种用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置，解决了不能裁切凸形形状的预浸带、裁切厚度不可调的技术问题。

(2)技术方案

本发明实施例的第一目的是提供一种用于铺带头的复合材料预浸带的裁断装置，包括裁刀机构和砧板机构，所述裁刀机构包括：

丝杆安装座，所述丝杆安装座上对称设有两套丝杆组件，每套丝杆组件分别包括传动相连的丝杆和丝杆电机，所述丝杆转动设在丝杆安装座上；

两丝杆上分别传动设有对称的裁刀滑台，两裁刀滑台上分别对称设有进给气缸，两进给气缸的伸缩端分别对称设有旋转电机，两旋转电机的输出端分别对称设有裁刀座，两裁刀座上分别对称设有裁刀；

所述砧板机构与两裁刀相对。

进一步改进的，所述裁刀座上还设有用于调节进给气缸行程的微调限位螺母。

进一步改进的，所述砧板机构包括：

砧板支架，所述砧板支架与两裁刀相对，所述砧板支架靠近裁刀一面的两端分别设有砧板，所述砧板为条状结构，两砧板相互平行；

所述砧板靠近裁刀的端面为平面，所述平面的两侧分别设有弧形曲面。

进一步改进的，所述砧板和砧板支架之间设有调整垫片和微调螺母，所述调整垫片靠近砧板的一端设置，所述微调螺母靠近砧板的另一端设置，所述微调螺母的圆柱头伸出端抵设在砧板支架上。

进一步改进的，所述砧板通过锁紧螺钉固定在砧板支架上。