[发明专利]一种管材缠绕成型脱模机构

说明书

本发明涉及一种管材缠绕成型脱模机构，包括中心轴、扩径滑块、支撑组件以及多个脱模叶片，所述扩径滑块套设在所述中心轴上且与所述中心轴同步轴向移动，所述支撑组件可移动的套设在所述中心轴上且位于扩径滑块的一侧；所述支撑组件内设有叶片同步轮和扭簧，所述扭簧两端分别与所述支撑组件以及叶片同步轮连接；所述脱模叶片端部能够径向移动的设置在所述支撑组件上，所述脱模叶片的端部穿过所述支撑组件的端面并与叶片同步轮活动连接，所述脱模叶片在径向向外移动过程中驱动叶片同步轮旋转；多个脱模叶片环绕设置在所述中心轴以及所述扩径滑块的周侧，多个所述脱模叶片内侧分别设有与所述扩径滑块适配的驱动凸块。

技术领域

本发明涉及空间站设施建造相关技术领域，具体涉及一种管材缠绕成型脱模机构。

背景技术

现有航天器的发展模式是地面制造，火箭运载至轨道后进行展开、组装，受运载火箭及技术水平所限，对空间太阳能电池阵、空间大型天线及空间平台等空间大型设施建造十分困难，甚至技术上无法实现，故大型空间结构在轨建造是改变未来航天器体积和运载制约的颠覆性技术。

现有技术中，一般采用热塑性复合材料带材为原料，基于自动纤维铺放工艺，将热塑性带材缠绕铺放在模具轴上，并在单个工艺步骤中完全固定，形成有限程度的热塑性复合材料管状产品。现有技术的方法所用的模具轴无任何直径变化，其脱模时为直接拉扯出管材，该方式对已成型的热塑性复合材料管轴向性能以及管壁内侧会有不同程度的损伤。

发明内容

本发明为了解决上述技术的一种或几种，提供了一种管材缠绕成型脱模机构。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种管材缠绕成型脱模机构，包括中心轴、扩径滑块、支撑组件以及多个脱模叶片，所述扩径滑块套设在所述中心轴上且与所述中心轴同步轴向移动，所述支撑组件可移动的套设在所述中心轴上且位于扩径滑块的一侧；所述支撑组件内设有叶片同步轮和扭簧，所述扭簧两端分别与所述支撑组件以及叶片同步轮连接；所述脱模叶片端部能够径向移动的设置在所述支撑组件上，所述脱模叶片的端部穿过所述支撑组件的端面并与叶片同步轮活动连接，所述脱模叶片在径向向外移动过程中驱动叶片同步轮旋转；多个脱模叶片环绕设置在所述中心轴以及所述扩径滑块的周侧，多个所述脱模叶片内侧分别设有与所述扩径滑块适配的驱动凸块。

本发明的有益效果是：本发明采用纯机械传动方式控制，驱动中心轴带动扩径滑块轴向移动，使扩径滑块挤压驱动凸块，进而驱动脱模叶片径向向外运动，同时带动叶片同步轮周向旋转，将径向运动转变为周向运动，由于叶片同步轮与扭簧连接，扭簧发生形变蓄积复原力，此时脱模叶片为扩径状态，可以通过控制支撑组件、脱模叶片、叶片同步轮以及扭簧进行旋转，实现带材在扩径状态下的脱模叶片上缠绕成型；然后再使扩径滑块脱离驱动凸块，扭簧在自身复原力作用下带动叶片同步轮旋转，叶片同步轮驱动脱模叶片径向向内运动，使脱模叶片不再对缠绕成型的管材进行支撑，可将管材直接从脱模叶片上取下即可。本发明的脱模机构可将具有一定长度的管材缠绕成型机构同步进行整体扩径与收缩，成型脱模机构变径自由度与旋转自由度相解耦，可实现分开控制脱模机构变径以及整体机构的旋转，可实现管材的快速脱模，建造成型出规则、缺陷少的管材，较少的损伤管材的内表面，有利于进一步建设大型空间结构。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述支撑组件靠近所述扩径滑块的一端为连接端，所述连接端上开设有多个径向滑槽，所述脱模叶片的端部连接在径向滑槽中，每个径向滑槽中均连接有所述脱模叶片。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置径向滑槽，有利于对脱模叶片进行安装定位。

进一步，所述叶片同步轮上开设有多个驱动槽，多个所述驱动槽与多个所述脱模叶片一一对应布置，所述驱动槽沿周向延伸，所述脱模叶片的一端穿过所述支撑组件的端面并设置在对应的驱动槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置多个驱动槽，有利于对每个脱模叶片进行独立驱动控制，可以利用驱动槽将径向运动转变为叶片同步轮的周向运动。