[发明专利]一种纤维缠绕装置及其缠绕成型方法

权利要求书

1.一种纤维缠绕装置，其包括第一工作台、第二工作台、第三工作台、纤维张力控制机构、展纱机构，所述纤维张力控制机构包括交流伺服电机、工件，所述第一工作台上装有交流伺服电机，所述交流伺服电机与支撑固定第一工作台的回转支撑相连接，所述工件固定在所述第一工作台上，所述交流伺服电机带动所述工件转动，其特征在于，在一定距离位置上固定一旋转立柱，所述旋转立柱上固定一水平的直线导轨，所述第二工作平台和第三工作平台装在所述水平的直线导轨上，通过控制所述第二工作平台和第三工作平台在水平直线导轨上的位置，从而实现对不同直径的工件进行缠绕。

2.根据权利要求1所述的纤维缠绕装置，其特征在于，在所述第二工作台装有所述纤维张力控制机构，在第三工作台上装有所述展纱机构。

3.根据权利要求1或2所述的纤维缠绕装置，其特征在于，所述纤维张力控制机构还包括磁粉离合器、导向轮、张力控制器、展纱轮、吐丝嘴、纤维轴辊、磁粉制动器、手摇柄。

4.根据权利要求1或2所述的纤维缠绕装置，其特征在于，所述纤维缠绕装置采用螺旋缠绕方式，该装置还包含装有滚珠丝杠副。

5.根据权利要求4所述的纤维缠绕装置，其特征在于，所述展纱机构包括磁粉制动器、纤维轴辊、带制动的伺服电机、滚珠丝杠副、吐丝嘴、展纱轮、导纱轮。

6.根据权利要求5所述的纤维缠绕装置，其特征在于，所述纤维缠绕装置通过旋转立柱、滚珠丝杠副、直线导轨互相配合实现不同直径工件进行纤维缠绕，采用滚珠丝杠副和直线导轨按照纤维展开的螺旋角对纤维轴辊实施控制，使纤维能够与吐丝嘴保持平衡，经吐丝嘴导向后的纤维按照确定的螺旋线缠绕在工件上。

7.根据权利要求1所述的纤维缠绕装置，其特征在于，所述纤维张力控制机构中有一张力控制器，张力控制器通过测量驱动工件和驱动纤维轴辊的两个电机的速度差，从而实现对纤维的张力测量，并且张力控制器能够控制磁粉制动器和磁粉离合器，从而实现对张力的控制，并且能够实现电机的反转，实现反向缠绕。

8.一种利用权利要求7所述的纤维缠绕装置的缠绕成型方法，其特征在于，至少包含以下步骤：

(1)将纱卷安装于展纱机构的纤维轴辊的芯轴上，端头设有上压盖和下压盖压紧卷纱，从而实现纤维轴辊的安装；

(2)在一端，伺服电机经过磁粉离合器驱动工件进行转动，在另一端，伺服电机驱动纤维轴辊进行转动，纤维经吐丝嘴后经过展纱轮进行展纱，平展的纤维经过张力控制器后，又经过导向轮，最后缠绕在工件上，张力控制器通过测量驱动工件和驱动纤维轴辊之间的速度差，来进行纤维张力的测量，并能将测量的结果反馈到磁粉离合器和磁粉制动器，来对速度进行控制，从而对纤维的张力进行控制，并且能够实现电动机的反向转动。

9.根据权利要求8所述的缠绕成型方法，其特征在于，将吐丝嘴固定安装于展纱轮前端，采用带制动的伺服电机驱动滚珠丝杠，带动纱卷按照螺旋角实现上下位移，使纤维始终与吐丝嘴保持平行，吐丝嘴拟制作成圆环形状，经吐丝嘴穿过的纤维呈平展状态，平展的纤维再经过展纱轮、张力机构、以及导向轮，最后缠绕于工件外径上。