[实用新型]ABC三轴旋转复合材料铺丝装置

说明书

本实用新型涉及一种ABC三轴旋转复合材料铺丝装置，属于复合材料生产设备领域。A轴减速机连接A轴胀紧套，A轴胀紧套端部内层与A轴轴头固定，A轴胀紧套外层与B轴转臂的B轴支座固定；所述的B轴支座的一侧连接平衡缸轴，所述的平衡缸轴通过万向节连接A轴平衡缸，A轴平衡缸的另一端连接在铺丝机滑枕；所述的B轴支座连接B轴减速机，B轴减速机的外部通过B轴轴头连接B轴胀紧套，B轴胀紧套端部内层与B轴轴头固定，B轴伺服电机带动B轴减速机转动，并通过B轴轴头带动C轴转臂转动；所述的C轴转臂的C轴支座连接有C轴减速机，C轴减速机的外部连接铺丝头，C轴伺服电机带动C轴减速机转动，并通过C轴法兰带动铺丝头转动。

技术领域

本实用新型涉及复合材料生产设备领域，详细地讲是一种ABC三轴旋转复合材料铺丝装置。

背景技术

众所周知，随着技术的不断发展，大型飞机以及大型航天器都在广泛采用轻量化设计，从而获得更大的推重比，提高载荷搭载能力，加之结构强度要求不断提高，既保证强度，又要较少质量成为轻量化设计的核心问题，碳纤维铺放成型技术是解决这一问题的最好途径之一。自动铺丝技术改变了传统的制造工艺，提高了复合材料构件的制造速度，具有铺放精度稳定，质量可靠，丝束间隙小且均匀，可适应空间复杂曲面铺放等特点。

纤维铺放技术是实现复合材料“低成本”制造的重要手段之一，综合了纤维缠绕技术与自动铺带技术各自的优点，通过能够完成丝束夹紧、重送和切断功能的铺放头，按一定角度将预浸丝束铺放到制品表面，主要用于航空航天大型球冠类构件、椎体类构件、承力筒类构件、壁板类构件、S进气道、大型飞机机身等复杂零件碳纤维的自动成型加工。

在实际应用中，上述构件都是曲面型结构，铺丝头需要实现A轴、B轴、C轴的三轴旋转运动，才能满足铺丝成型运动的要求。目前的铺丝头实现三轴旋转有多种结构形式，有采用双弧轨加弧齿的方式实现，但弧轨和弧齿制造成本高，安装调试精度困难；有采用伺服电机驱动减速机带动齿轮实现铺丝头旋转的，但这种结构成本高，且无法消除齿隙，定位精度略差，降低了系统的可靠性，增加了铺丝机制造成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种ABC三轴旋转复合材料铺丝装置，定位精度高，增加系统的可靠性，减少了铺丝机制造成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种ABC三轴旋转复合材料铺丝装置，设有A轴转臂，A轴转臂的A轴底座与铺丝机滑枕连接，其特征是，

所述的A轴转臂连接有A轴减速机，A轴减速机的外部通过A轴轴头连接A轴胀紧套，且A轴胀紧套端部内层与A轴轴头固定，A轴胀紧套外层与B轴转臂的B轴支座固定，所述A轴减速机与A轴伺服电机连接；

所述的B轴支座的一侧连接平衡缸轴，所述的平衡缸轴通过万向节连接A轴平衡缸，A轴平衡缸的另一端连接在铺丝机滑枕，A轴平衡缸活塞杆动作时可以驱动B轴支座绕A轴轴线转动；

所述的B轴支座连接B轴减速机，B轴减速机的外部通过B轴轴头连接B轴胀紧套，B轴胀紧套端部内层与B轴轴头固定，所述B轴减速机的入力轴与B轴伺服电机连接，B轴伺服电机带动B轴减速机转动，并通过B轴轴头带动C轴转臂转动；

所述的C轴转臂的C轴支座连接有C轴减速机，C轴减速机的外部连接铺丝头，且C轴减速机的入力轴与C轴伺服电机连接，C轴伺服电机带动C轴减速机转动，并通过C轴法兰带动铺丝头转动。

所述的平衡缸轴与B轴支座相互垂直。

所述的A轴平衡缸与铺丝机滑枕相互垂直。

所述的铺丝头可绕A轴轴线±95°角度旋转。

所述的铺丝头可绕B轴轴线产生±45°角度旋转。

所述的铺丝头可绕C轴轴线产生±275°角度旋转。

所述的A轴转臂连接有两套A轴减速机。