專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置，屬于復(fù)合材料成型技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和能源的大量消耗，節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展思想越來(lái)越多的被關(guān)注和被重視，其中如何提高產(chǎn)品壽命、降低產(chǎn)品能耗、提高產(chǎn)品性能、降低成本等問(wèn)題就是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。碳纖維復(fù)合材料具有高比模量、高強(qiáng)度、輕質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，其制品以壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、能耗低、重量低等優(yōu)點(diǎn)而在航空航天及軍工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制難度大，制造成本高，因此復(fù)合材料制品目前在民用領(lǐng)域尚鮮有涉足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提出一種簡(jiǎn)易復(fù)合材料鋪放裝置，在保證具有鋪帶基本功能的同時(shí)， 可大大降低設(shè)備的制造成本和控制難度，使碳纖維復(fù)合材料制品廣泛應(yīng)用于一般工業(yè)和農(nóng)業(yè)成為可能。一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置，其特征在于包括框架、安裝于框架一端的放帶軸、安裝于放帶軸上的放帶卷、安裝于框架另一端的收紙軸、安裝于收紙軸上的收紙卷，還包括通過(guò)氣缸安裝于框架底部的柔性壓輥；還包括安裝于框架上的收紙導(dǎo)向輥，以及安裝于框架上超聲切割裝置。在進(jìn)行實(shí)際鋪放操作時(shí)，首先將預(yù)浸帶卷安裝于放帶軸上，將背襯紙繞過(guò)導(dǎo)向軸固定于收紙軸上，預(yù)浸帶放置于柔性壓輥下方。手動(dòng)運(yùn)行設(shè)備至模具上軌跡起點(diǎn)處，調(diào)整設(shè)備升降軸使柔性壓輥施壓于模具表面。調(diào)整放帶軸、收紙軸工作于力矩模式，然后運(yùn)行程序，預(yù)浸帶鋪放于模具表面，背襯紙收于收紙軸上。在軌跡結(jié)束時(shí)，超聲切刀切割，然后設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，直至將切刀至壓輥間的預(yù)浸帶鋪放到芯模表面。該裝置相比現(xiàn)役復(fù)合材料鋪帶裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、控制難度小、運(yùn)行效率高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，可解決一般中小曲率構(gòu)件的鋪放成型問(wèn)題，在風(fēng)電、汽車(chē)、建筑等領(lǐng)域均有較好的應(yīng)用前景。

圖1、低成本復(fù)合材料鋪放裝置簡(jiǎn)圖；圖1-1、低成本復(fù)合材料鋪放裝置正視圖；圖 1-2、低成本復(fù)合材料鋪放裝置左視圖；圖1-3、低成本復(fù)合材料鋪放裝置俯視圖圖2、超聲切割裝置簡(jiǎn)圖；圖2-1、超聲切割裝置正視圖；圖2-2、超聲切割裝置左視圖；圖2-3、超聲切割裝置俯視圖圖3、90度帶形；圖4、45度帶形；圖5、-45度帶形；[0012]圖6、0度帶形；圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)1、框架，2、收紙卷，3、收紙軸，4、氣缸，5、柔性壓輥，6、放帶卷，7、放帶軸，8、導(dǎo)向輥，9、超聲切刀裝置，d為壓輥到切刀的距離，W為帶寬。
具體實(shí)施方式
一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置主要適用于寬帶、小曲率曲面鋪放，具有鋪放效率高、鋪放質(zhì)量穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行實(shí)際鋪放操作時(shí)，首先將預(yù)浸帶卷安裝于放帶軸上，將背襯紙繞過(guò)導(dǎo)向軸固定于收紙軸上，預(yù)浸帶放置于壓輥下放。手動(dòng)運(yùn)行設(shè)備至模具上軌跡起點(diǎn)處，調(diào)整升降軸使壓輥施壓于模具表面。調(diào)整放帶軸、收紙軸工作于力矩模式，然后運(yùn)行程序，預(yù)浸帶鋪放于模具表面，背襯紙收于收紙軸上。在軌跡結(jié)束時(shí)，超聲切刀切割，然后設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，直至將切刀至壓輥間的預(yù)浸帶鋪放到芯模表面。實(shí)施方式一結(jié)合圖1、圖2、圖3說(shuō)明本實(shí)施方式。將預(yù)浸帶裝于送帶軸上，然后把背襯紙固聯(lián)于收紙軸，碳纖維預(yù)浸料置于壓輥下，完成裝料工作。然后啟動(dòng)超聲切割裝置，使用該裝置進(jìn)行90度鋪放時(shí)，即運(yùn)行軌跡線與鋪放邊界呈90度夾角，此時(shí)應(yīng)將切刀調(diào)整至0度位置，橫移刀軸進(jìn)行預(yù)浸帶90度預(yù)切割。調(diào)整鋪帶頭至鋪放軌跡起點(diǎn)，調(diào)整鋪帶頭位姿，使壓輥軸線與軌跡中心線垂直，送帶軸送帶使預(yù)浸帶起始邊界處于壓輥正下方。運(yùn)行設(shè)備，下壓鋪帶頭，使壓輥將預(yù)浸帶壓至模具表面，然后運(yùn)行程序，開(kāi)始鋪放預(yù)浸帶。壓輥距軌跡終點(diǎn)還有距離d時(shí)，鋪帶頭暫停，超聲切刀進(jìn)行切割，然后設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行至軌跡終點(diǎn)，將預(yù)浸帶全部鋪放于模具表面。接下來(lái)，鋪帶頭抬起、調(diào)整位姿、移至下條軌跡起點(diǎn)、下壓，繼續(xù)鋪放。實(shí)施方式二結(jié)合圖1、圖2、圖4說(shuō)明本實(shí)施方式。將預(yù)浸帶裝于送帶軸上，然后把背襯紙固聯(lián)于收紙軸，碳纖維預(yù)浸料置于壓輥下，完成裝料工作。然后啟動(dòng)超聲切割裝置，使用該裝置進(jìn)行45度鋪放時(shí)，即運(yùn)行軌跡線與鋪放邊界呈45度夾角，此時(shí)應(yīng)將切刀調(diào)整至45度位置，刀軸與送帶軸同時(shí)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行預(yù)浸帶45度預(yù)切割。調(diào)整鋪帶頭至鋪放軌跡起點(diǎn)，調(diào)整鋪帶頭位姿，使壓輥軸線與軌跡中心線垂直，并與模具邊界呈45度夾角，送帶軸送帶使預(yù)浸帶起點(diǎn)邊界處于壓輥正下方。運(yùn)行設(shè)備，下壓鋪帶頭，使壓輥將預(yù)浸帶壓至模具表面，然后運(yùn)行程序，開(kāi)始鋪放預(yù)浸帶。壓輥距軌跡終點(diǎn)還有距離W+d時(shí)，鋪帶頭與切刀聯(lián)動(dòng)，超聲切刀進(jìn)行切割，設(shè)備運(yùn)行至軌跡終點(diǎn)，將預(yù)浸帶全部鋪放于模具表面。接下來(lái)，鋪帶頭抬起、調(diào)整位姿、移至下條軌跡起點(diǎn)、下壓，繼續(xù)鋪放。實(shí)施方式二結(jié)合圖1、圖2、圖5說(shuō)明本實(shí)施方式?；趯?shí)施方式二，將實(shí)施方式二中45度調(diào)整為-45度。實(shí)施方式四結(jié)合圖1、圖2、圖6說(shuō)明本實(shí)施方式?；趯?shí)施方式一，將實(shí)施方式一中90度調(diào)整為0度。
權(quán)利要求1. 一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置，其特征在于包括框架(1)、安裝于框架一端的放帶軸(7)、安裝于放帶軸上的放帶卷(6)、安裝于框架另一端的收紙軸(3)、安裝于收紙軸上的收紙卷(2)，還包括通過(guò)氣缸(4)安裝于框架底部的柔性壓輥(5)；還包括安裝于框架上的收紙導(dǎo)向輥(8)，以及安裝于框架上超聲切割裝置(9)。
專(zhuān)利摘要一種低成本復(fù)合材料鋪帶裝置，屬于復(fù)合材料成型技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于包括框架(1)、安裝于框架一端的放帶軸(7)、安裝于放帶軸上的放帶卷(6)、安裝于框架另一端的收紙軸(3)、安裝于收紙軸上的收紙卷(2)，還包括通過(guò)氣缸(4)安裝于框架底部的柔性壓輥(5)；還包括安裝于框架上的收紙導(dǎo)向輥(8)，以及安裝于框架上超聲切割裝置(9)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，該裝置可完成鋪放設(shè)備的一般功能。
文檔編號(hào)B65H35/06GK202107364SQ201020692949
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者姜明, 文立偉, 王崇民, 王顯峰, 程鳳蘭, 肖軍 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué), 齊齊哈爾第二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司