[发明专利]一种用于自动铺丝设备的回转装置

说明书

本发明公开了一种用于自动铺丝设备的回转装置，轴承内、外圈分别固定在固定耳A和B上；C轴回转机构带动C轴回转体沿C轴旋转；摆动体下端部的同轴心的两轴其中与摆动体一体的轴铰接在C轴回转体开有的其中一个安装孔B内，另一个轴为A轴回转机构的输出轴，A轴回转机构固定在C轴回转体开有的另一个安装孔B内，A轴回转机构带动摆动体沿A轴旋转；C1轴回转机构带动纱架沿C1轴旋转；摆动体上安装有刹闸装置；控制系统控制C轴、C1轴、A轴回转机构和刹闸装置的运行。使用本发明的自动铺丝设备除了能实现X、Y、Z轴移动外，还能实现C、C1和A轴的回转，实现了铺丝头在空间的任意角度旋转；铺放精度高，速度快，铺放作业效率高。

技术领域

本发明涉及一种用于纤维复合材料铺放的自动铺丝设备的回转装置。

背景技术

纤维复合材料广泛应用在飞机、航空航天、风电和交通运输等行业。目前的纤维增强复合材料的加工方式主要为手糊、真空袋、模压以及自动铺丝工艺。自动铺丝技术是未来飞机、航空航天、风电和交通运输领域重点发展的技术。但现有的自动铺丝设备广泛应用在飞机、航空航天以及军工领域，技术主要掌握在欧美国家，并对我国技术需要施加限制；国内技术人员也在抓紧研究，但只限于一些局部技术的改进，如专利号为201210116290.8，名称为自动铺设预浸丝的方法和设备的发明专利申请，解决了压辊遇到折边时翘起而导致预浸丝无法压实的技术问题；专利号为201710032926.X，名称为一种纤维缠绕铺层的工艺设备想要解决现有的纤维增强材料加工难度大的问题，研究了一种由固定的外环、外环内自由转动的内盘、内盘中定位孔中的套筒组成的一个设备。但由于没有其它技术的配合，不能应用于实际，而且在实际应用中到底能不能实现也是一个问题。目前国内尚没有一台完整的纤维复合材料自动铺丝设备，且国外一直对中国禁运该类设备，并进行技术封锁，所以国内对纤维复合材料的铺设都采用手工加工装铺设，其铺放精度差，速度慢，铺放作业效率低，铺放质量不稳定。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于自动铺丝设备的回转装置，使用该回转装置的自动铺丝设备除了能实现X、Y、Z轴移动外，还能实现C轴、C1轴和A轴的回转，实现了铺丝设备的铺丝头在空间的任意角度旋转姿态；其铺放精度高，速度快，铺放作业效率高，铺放质量稳定。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用于自动铺丝设备的回转装置，包括固定体、C轴回转体、C轴回转机构、摆动体、C1轴回转机构、A轴回转机构和控制系统；轴承内圈固定在固定体下端伸出的固定耳A上，其外圈固定在C轴回转体上端伸出的固定耳B上；固定在固定体上的C轴回转机构带动C轴回转体沿C轴回转体的中心轴C轴旋转；摆动体下端部的同轴心的两轴其中与摆动体一体的轴铰接在C轴回转体开有的同轴心线的相对的两个的其中一个安装孔B内，另一个轴为固定在摆动体开有的孔内的A轴回转机构的输出轴，A轴回转机构固定在C轴回转体开有的另一个安装孔B内，A轴回转机构带动摆动体沿同轴心的两轴的轴心线A轴旋转；固定在摆动体上的C1轴回转机构带动纱架沿纱架中心轴C1轴旋转；摆动体上安装有刹闸装置；控制系统控制C轴回转机构、C1轴回转机构、A轴回转机构和刹闸装置的运行。

上述所述的C轴回转机构包括带减速器Ⅰ的伺服电机Ⅰ、带消隙机构的消隙小齿轮组、消隙大齿轮和联轴器；所述的固定体下端部的内圆上开有安装孔A，伺服电机Ⅰ的减速器Ⅰ通过联接件Ⅰ固定在安装孔A的壁上，带消隙机构的消隙小齿轮组安装在安装孔A内，消隙小齿轮组的主轴通过联轴器连接在减速器Ⅰ的输出轴上，消隙大齿轮与消隙小齿轮组的两小齿轮啮合，消隙大齿轮通过联接件Ⅱ固定到C轴回转体上端；伺服电机Ⅰ由所述的控制系统控制运行。需要旋转时伺服电机Ⅰ带动消隙小齿轮组转动，消隙小齿轮组带动消隙大齿轮旋转，消隙大齿轮带动C轴回转体沿C轴转动，实现了铺丝设备的铺丝头围绕C轴±180°旋转。此C轴回转机构结构简单，体积小，控制精确度高。