[发明专利]一种用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备及其使用方法

说明书

本发明提供一种用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备，包括电控系统、工装夹具系统、行走系统、喷涂系统和吸风系统；行走系统包括导轨以及活动安装在导轨上方的行走小车，行走小车上方安装有电控台、伸出夹持工装，喷涂系统包括供料泵以及通过输料管与供料泵相连的内部喷枪和外部喷枪，内部喷枪通过内部伸杆与伸出夹持工装相连，外部喷枪通过外部喷枪通过外部伸杆与伸出夹持工装相连，工装夹具系统包括夹具工作台、壳体夹具。本发明通过该自动化涂胶系统的设计，可以实现圆柱体复合壳体结构胶接面的自动化涂胶，并且实现不同长度、不同直径的复合壳体涂胶，并可以通过喷涂量以及工件旋转速度控制胶层厚度，实现不同厚度胶黏剂的涂覆。

技术领域

本发明涉及复合材料自动化胶接技术领域，具体涉及一种用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备及其使用方法。

背景技术

由于复合材料具有高的比模量比强度，同时因其结构的设计与制造一体化的优势，使得复合材料在航空航天领域得到广泛应用。随着航空航天领域复合材料产品结构的可靠性及质量要求不断地提高，并且复合材料成型工艺技术不断地进步，对于复合材料成型中间环节的复合材料预制品的性能、可靠性、稳定性的要求越来越苛刻。复合壳体作为火箭发动机重要零部件，是影响火箭动力性能的关键。

复合壳体是指采用玻璃纤维增强复合材料通过布带缠绕成型制造的复合材料与金属壳体通过胶黏剂的胶接固化成型。无论是采用玻璃纤维增强复合材料成型的绝热层，还是金属壳体，这两部分均采用整体成型，其性能稳定可靠；但是两种不同材料部件通过胶黏剂胶接时，由于材料物理属性不同，制造公差的存在以及胶接方法对胶接界面连接性能产生重要影响。目前复合材料壳体胶接采用人工刷胶，人工刷胶对胶层厚度均匀性、胶层覆盖完整性、刷胶质量的稳定性度难以精确控制，并且刷胶采用接触式，在胶接面引入杂物而降低连接强度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备及其使用方法。通过设计复合壳体自动化涂胶设备，对涂胶厚度、以及覆盖完整性进行控制，同时避免了胶接面的污染，提高了复合壳体胶接强度以及降低了产品制造成本。满足复合壳体产品高效低成本制造要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备，包括电控系统、工装夹具系统、行走系统、喷涂系统和吸风系统；所述行走系统包括导轨以及活动安装在导轨上方的行走小车，所述行走小车上方安装有电控台、伸出夹持工装，所述喷涂系统包括供料泵以及通过输料管与供料泵相连的内部喷枪和外部喷枪，所述内部喷枪通过内部伸杆与所述伸出夹持工装相连，所述外部喷枪通过外部喷枪通过外部伸杆与所述伸出夹持工装相连，所述工装夹具系统包括夹具工作台，所述夹具工作台上方安装有壳体夹具，所述壳体夹具外罩设有一吸风橱柜外罩，所述吸风橱柜外罩内顶面安装有一吸风装置，所述电控系统内载于所述电控台内，所述吸风橱柜外罩和吸风橱柜外罩构成所述吸风系统。

优选地，所述吸风橱柜外罩内一侧设有用于驱动壳体夹具的驱动电机。

优选地，所述供料泵5安装在所述行走小车上。

优选地，所述内部喷枪包括金属外壳、安装在金属外壳内的雾化喷头，雾化喷头连接有空气进料管和一粘结剂进料管，空气进料管套接在粘结剂进料管外，且两者的中心线在同一水平面上，空气进料管内安装有空气马达。

优选地，所述外部喷枪包括复合壳体、安装在复合壳体内的喷头，所述喷头连接有一粘结剂及空气进料管。

优选地，所述行走小车包括车体及安装在车体下方的车轮。

本发明还提供了上述用于圆柱体复合壳体自动涂胶设备的使用方法，包括以下步骤：

S1、根据复合壳体的胶接面积以及胶层厚度计算所需胶黏剂用量；所述胶黏剂用量计算公式为：

m＝ρ(L*π*D*δ)φ