[发明专利]一种大型七轴联动数控铺缠一体化成型装备

摘要

本发明属于机械设计与制造‑高档数控机床与基础制造装备领域，涉及一种大型七轴联动数控铺缠一体化成型装备，其采用三个线性轴+一个旋转工作台回转轴构成的主机和三个回转轴驱动的铺缠头，合成三个平移运动和四个旋转运动，实现铺缠头的空间运动轨迹控制和工件回转，同时以送带U轴驱动布带的收放及速度调节，实现八轴控制七轴联动铺放，从而实现空间各类异形曲面的复合材料蒙皮结构的自动化成型。本发明能够直接控制铺缠头的空间运动轨迹，即使是异形曲面的工件也能准确贴合其表面进行铺缠，从而减少甚至避免固化成型后切除材料进行整形的操作，降低污染、节约成本、提高效率，为自动丝束铺放技术提供了适于工程应用研究和制造的装备平台。

主权项

1.一种大型七轴联动数控铺缠一体化成型装备，其特征在于，包括：装备主机(1)、铺缠手腕(2)、铺缠头(3)、旋转工作台(4)以及数控单元；装备主机(1)包括三个平移单元，分别为上下升降Z轴单元(11)、左右移动X轴单元(13)和前后伸缩Y轴单元(14)；左右移动X轴单元(13)设于上下升降Z轴单元上(11)，前后伸缩Y轴单元(14)设于左右移动X轴单元(13)上；铺缠手腕(2)包括三个旋转单元，分别为滚转A轴单元(21)、俯仰B轴单元(22)和偏航C轴单元(23)，A轴平行于Y轴，B轴平行于X轴，C轴平行于Z轴；滚转A轴单元(21)固定于前后伸缩Y轴单元(14)上以随之沿Y轴前后伸缩运动，滚转A轴单元(21)带动俯仰B轴单元(22)绕A轴进行滚转，俯仰B轴单元(22)带动偏航C轴单元(23)绕B轴进行俯仰运动；铺缠头(3)设于偏航C轴单元(23)的输出端，以在偏航C轴单元的带动下绕C轴旋转实现偏航运动；铺缠头(3)具有送带U轴单元，用于安装铺缠工件所需料带卷(31)，并调节送带速度；旋转工作台(4)为一个回转单元，用于安放待铺缠的工件以及带动该工件绕竖直的C1轴旋转；数控单元用于控制三个平移单元、一个回转单元和三个旋转单元的运动，从而带动铺缠头按照设定的轨迹运动和带动工件转动，以及控制送带U轴单元调节送带速度。