[发明专利]一种纤维剪切装置及环向缠绕装置

说明书

本发明属于纤维缠绕装置技术领域，具体涉及一种纤维剪切装置及环向缠绕装置，包括X轴移动平台、Y轴移动平台、Z轴移动平台和剪切机构；Y轴移动平台与X轴移动平台连接，通过X轴移动平台驱动Y轴移动平台沿X轴移动；Z轴移动平台与Y轴移动平台连接，通过Y轴移动平台连接驱动Z轴移动平台沿Y轴移动；剪切机构与Z轴移动平台，通过Z轴移动平台驱动剪切机构沿Z轴移动；剪切机构包括手爪气缸和剪切头，手爪气缸的两个手爪分别连接有一个剪切头；剪切头由至少两个平行设置的切割板组成。通过括X轴移动平台、Y轴移动平台和Z轴移动平台可以带动剪切机构进行X、Y、Z轴方向的移动，因此可以对不同位置的纤维进行夹持或剪断。

技术领域

本发明属于纤维缠绕装置技术领域，具体涉及一种纤维剪切装置及环向缠绕装置。

背景技术

复合材料凭借优异的材料性能、质量轻等优点，可以作为金属材料良好的替代品，广泛地应用于压力容器、输送管道、汽车轻量化与航空航天等领域，为了提高零部件的工作强度，会在表面缠绕纤维，以提高该零部件的安全工作性能。

纤维缠绕是压力容器及相似类型零部件加工过程中重要环节之一。缠绕效率与质量直接决定了压力容器等零部件的生产效率、性能与寿命。目前，随着新型材料的发展，赋予了纤维缠绕工艺广阔的发展前景，纤维缠绕工艺主要分为螺旋缠绕工艺与环向缠绕工艺，螺旋缠绕工艺主要提高了压力容器等零部件轴向强度，环向缠绕工艺可以提高零件的周向强度。

现有的环向缠绕装置在缠绕时，需要人工先将纤维固定在工件的表面然后进行缠绕，缠绕之后人工再将纤维剪断。因此，在缠绕过程中需要人工干预的环节，从而影响了整体的生产效率。同时，现有环向缠绕装置的缠绕效率也不高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种纤维剪切装置及环向缠绕装置，可以代替人工进行作业，可以有效提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种纤维剪切装置，包括X轴移动平台、Y轴移动平台、Z轴移动平台和剪切机构；所述Y轴移动平台与X轴移动平台连接，通过X轴移动平台驱动Y轴移动平台沿X轴移动；所述Z轴移动平台与Y轴移动平台连接，通过Y轴移动平台连接驱动Z轴移动平台沿Y轴移动；所述剪切机构与Z轴移动平台，通过Z轴移动平台驱动剪切机构沿Z轴移动；所述剪切机构包括手爪气缸和剪切头，手爪气缸的两个手爪分别连接有一个剪切头；所述剪切头由至少两个平行设置的切割板组成，切割板之间存在间隔，通过手爪气缸可以带动两剪切头相对运动，两剪切头的切割板相互交错。

剪切头中的切割板之间通过连接柱固定连接。

所述剪切机构设有两个。

所述X轴移动平台采用齿轮齿条移动机构；所述Y轴移动平台和Z轴移动平台采用丝杠移动机构。

所述剪切机构处设有在线检测摄像机和测距传感器。

一种环向缠绕装置，包括环向缠绕机构和上述的纤维剪切装置，所述纤维剪切装置设置在环向缠绕机构上。

所述环向缠绕机构包括机架、固定板、纤维束筒、集束装置和导丝头，所述固定板与机架转动连接，固定板连接有驱动元件，通过驱动元件驱动固定板转动；X轴移动平台与机架连接；

所述纤维束筒设有若干个，每个纤维束筒对应有一个张力控制器；所述固定板中部设有通孔，各纤维束筒沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接，各张力控制器均与固定板固定连接；

所述固定板上设有若干个绕线辊，各绕线辊均位于每个纤维束筒的外侧，各绕线辊沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接；

所述集束装置和导丝头固定在固定板上，每个纤维束筒上缠绕的纤维束依次经过对应的张力控制器和绕线辊并通过集束装置汇聚后，从导丝头伸出。