[发明专利]一种平板自动铺带设备及其控制方法

说明书

本发明涉及碳纤维复合材料预成型设备技术领域，尤其涉及一种自动铺带装置，驱动单元设置在龙门架上并能够驱动铺放单元移动，铺放单元通过滑台座固定在龙门架上，在滑台座上设置有升降组件能够驱动铺放单元沿竖直方向移动，在滑台座上还设置有旋转组件能够驱动铺放单元360度转动，使铺放单元能够实现多个角度的料带铺放；在铺放单元中设置第一气涨轴用于固定支撑料盘，第二气涨轴和所述第三气涨轴分别用于收卷隔离膜和离型纸，且三个气涨轴均由电机提供动力驱动旋转，料盘在放卷过程中不仅通过第一气涨轴驱动放卷，第二气涨轴在对隔离膜收卷的过程中同时也对料盘的放卷起到一定的牵拉作用。

技术领域

本发明涉及复合材料预成型设备技术领域，尤其涉及一种平板自动铺带设备及其控制方法。

背景技术

20世纪60年代中期，美国Vought公司开发了世界上第一台自动铺带机。后来这一技术逐渐在各种类型飞机的部件制造上开始应用。铺带机属于技术含量比较高的专用设备，围绕龙门架床身结构、可旋转升降铺放头和铺贴区裁切实现预浸料带自动铺贴、制件自动裁切的工作。

在对碳纤维预浸料的放卷过程中，需要将料盘上的碳纤维预浸料带铺设到吸附平台上，通过龙门架驱动料盘在吸附平台的上方移动，再通过放卷机构驱动料盘上的料带放卷并导向至吸附平台上。料盘上的碳纤维预浸料带设置为三层夹心状结构，通过隔离膜和离型纸将碳纤维预浸料夹在中间，隔离膜用于分割料盘中相邻的两层料带，且隔离膜随料带的放卷在料带导出料盘的时候便被收卷，使碳纤维预浸料贴合一层离型纸导向吸附平台，最终使碳纤维预浸料平铺在吸附平台上。在实际生产中，预浸料带手工铺贴、裁切，生产效率低、质量一致性差、废品率高。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种平板自动铺带设备及其控制方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种平板自动铺带设备及其控制方法，实现预浸料带的自动铺贴与裁切。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种平板自动铺带设备，包括：驱动单元和铺放单元，所述驱动单元设置在龙门架上并能够驱动所述铺放单元移动，所述铺放单元位于吸附平台上方，所述龙门架与所述吸附平台滑动连接并能够沿其长度方向移动；

所述龙门架包括支撑横梁和设置在其两端的支撑竖梁，所述驱动单元包括滑台座和设置在所述滑台座上的升降组件和旋转组件，所述滑台座设置在所述支撑横梁上并能沿其长度方向做横向运动，所述升降组件能够驱动所述旋转组件沿竖直方向运动，所述旋转组件能够驱动所述铺放单元沿水平方向转动；

所述铺放单元包括支撑板和设置在其上的放卷组件、收卷组件和铺带组件，所述放卷组件用于料盘中料带的放卷，所述收卷组件用于收卷料带外层的隔离膜和离型纸，所述铺带组件用于将料带中碳纤维预浸料层平铺在所述吸附平台上。

进一步地，在所述支撑横梁上沿其长度方向设置有第一导轨和第一齿条，在所述滑台座上设置有第一电机和第一滑块，在所述第一电机的输出轴上设置有第一齿轮并与其同轴转动；

所述滑台座通过所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接，所述第一齿轮与所述第一齿条相啮合。

进一步地，所述升降组件包括连接座和丝杆，在所述连接座的顶部固定设置有螺套，所述丝杆沿竖直方向设置并与所述螺套螺接，所述丝杆通过第二电机驱动转动；

在所述连接座的两侧设置有第二滑块，在所述滑台座上对应所述第二滑块沿竖直方向设置有第二导轨，所述连接座通过所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接。

进一步地，所述旋转组件设置在所述连接座底部，包括旋转芯轴、传动齿组、轴承座和轴承组，所述传动齿组包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮固定在所述旋转芯轴靠近所述连接座的一端，所述小齿轮通过第三电机驱动转动；