缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置及搭剪纱方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置及搭剪纱方法，包括夹具、夹剪具驱动机构、剪具及控制系统；所述夹具用于夹紧纤维束，所述剪具用于剪断纤维束；所述夹剪具驱动机构用于驱动所述夹具进入和离开纤维缠绕区域，驱动所述剪具进入和离开纤维缠绕区域，驱动夹具夹紧纤维束并牵引纤维束围绕主轴旋转将纤维束缠绕在芯模上，驱动夹具释放纤维束，驱动剪具剪断纤维束；控制系统控制各个工艺环节的动作。本发明专利技术能够实现缠绕纤维加工过程中的自动搭纱、剪纱工艺过程。剪纱工艺过程。剪纱工艺过程。

【技术实现步骤摘要】
缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置及搭剪纱方法


[0001]本专利技术涉及纤维缠绕加工领域，特别涉及一种缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置及搭剪纱方法。

技术介绍

[0002]缠绕纤维加工是纤维缠绕制品加工的重要环节，目前普遍采用缠绕机来实现纤维的缠绕。在一个缠绕制品开始时需要将纤维束平稳搭接在待缠绕工件上，当缠绕结束时，需要切断纤维束。在纤维缠绕加工领域，目前一般采用手工方式完成搭剪纱操作。手工搭剪纱效率低，无法实现相邻两个缠绕工件的自动化连续生产，上述问题对实现自动化搭剪纱提出了需求，但由于浸润树脂的纤维湿滑，同时还要克服纤维的张力，所以在制品批量缠绕纤维加工中，实现自动搭剪纱是需要解决的一个技术难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题的是提供一种缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置及搭剪纱方法，可实现制品纤维缠绕操作过程中的自动化搭剪纱，并显著提高生产效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
[0005]一方面，本专利技术提供一种缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置：包括夹具、夹剪具驱动机构、剪具及控制系统；
[0006]所述夹具用于夹紧纤维束；
[0007]所述剪具用于剪断纤维束；
[0008]所述夹剪具驱动机构用于驱动所述夹具和/或剪具进入纤维缠绕区域，驱动所述夹具和/或剪具离开纤维缠绕区域，驱动夹具夹紧纤维束并牵引纤维束围绕主轴旋转将纤维束缠绕在芯模上，驱动夹具释放纤维束，驱动剪具剪断纤维束；
[0009]所述控制系统根据各传感器回传的信息及控制程序控制各个工艺环节的动作。
[0010]优选的，所述纤维束由纤维供给部输送，包括驱动组件和移动式纤维支架，纤维供给部可带动纤维束沿着主轴移动。
[0011]优选的，所述移动式纤维支架上设置通孔，用于控制纤维束相对于通孔偏转的出丝嘴设置在通孔靠近芯模的一侧，出丝嘴包括出丝嘴导向部和导向部支架，两端分别连接两根导向部支架的一端，导向部支架的另一端连接出丝嘴套筒，出丝嘴套筒容纳在通孔内，与移动式纤维支架转动连接。
[0012]优选的，所述驱动组件设置在机架的底座和/或横梁上。
[0013]优选的，所述驱动组件为电机驱动机构或多轴工业机器人。
[0014]优选的，所述夹具可以牵引纤维束沿着主轴移动。
[0015]优选的，所述夹具包括夹紧夹，夹紧夹的一端安装有夹紧部。
[0016]优选的，所述剪具为具有刀片的切割装置、振动切割装置或激光切割装置中的一种。
[0017]优选的，所述剪具安装于夹紧夹的外侧，并随动固定连接于所述夹紧夹。
[0018]优选的，所述夹具包括两支夹紧夹，所述两支夹紧夹的一端分别安装有夹口侧壁宽度方向的纵截面轮廓为弧形的夹紧部，中部分别铰接于夹紧夹支架的一端，所述两支夹紧夹以铰接点为旋转轴打开闭合。
[0019]优选的，所述夹剪具驱动机构包括夹紧夹支架、开合驱动气缸、夹具连接部、支臂和支臂连接部、夹剪具驱动部，夹紧夹与夹紧夹支架的一端活动连接，夹紧夹的一端被开合驱动气缸驱动，夹紧夹支架的另一端与夹具连接部连接，夹具连接部另一端与支臂的一端连接，支臂的另一端连接支臂连接部，支臂包括两根条板，所述条板上设置用于定位其平行摆动的支臂定位顶丝，支臂连接部为环状，所述支臂连接部设置在主轴上。
[0020]优选的，所述支臂具有调节长度的伸缩结构，所述支臂与穿过主轴的水平面角度可调节。
[0021]优选的，所述支臂连接部固定或转动安装在缠绕机的主轴上，侧下方设置有夹剪具驱动部，所述夹剪具驱动部为摆动气缸或电机。
[0022]优选的，所述驱动组件设置在机架的底座和/或横梁上。
[0023]优选的，所述夹紧夹和所述夹紧夹支架均为柱状体，两者平行设置，所述夹紧夹与紧夹支架的接触面上分别安装有夹紧部，所述夹紧夹的一端与开合气缸活塞杆垂直连接，开合气缸活塞杆垂直穿过夹紧夹支架，纵截面L形的开合气缸支架设置在夹紧夹支架相对于夹紧夹的一面上,所述夹紧夹与所述夹紧夹支架平行设置。
[0024]优选的，所述夹剪具驱动机构包括夹具驱动机构和剪具驱动机构，剪具及剪具驱动机构安装于芯模一侧的主轴上，所述夹具及夹具驱动机构安装于芯模另一侧的主轴上，在剪切和夹紧纤维束时，剪具位于所述夹具与所述芯模之间。
[0025]优选的，所述剪具驱动机构包括第二支臂，所述第二支臂的长度小于所述支臂的长度；所述剪具距芯模顶点距离大于夹具距芯模的顶点距离。
[0026]优选的，所述支臂连接部套设在主轴上且为自由转动连接，所述夹具驱动机构包括驱动组件，所述夹具驱动组件包括第一齿轮、第二齿轮、夹具驱动电机和电机固定部，第一齿轮固定连接所述支臂连接部，所述第二齿轮固定连接于驱动电机的转动轴，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述驱动电机固定于电机固定部上，电机固定部固定连接于机架上。
[0027]优选的，所述支臂连接部套设在主轴上并与其自由转动连接，支臂连接部的一侧固定连接筒状滑环，支臂连接部的另一侧固定连接致动盘，致动盘活动套设在主轴上，支臂连接部连接滑环连接架，主轴穿过滑环连接架的凹部，滑环连接架的端部连接推进气缸，推进气缸与缠绕机机架的立柱固定连接；
[0028]所述夹剪具驱动部包括一条与主轴平行的滑轨，滑轨安装在滑环连接架，滑轨的侧部安装有与主轴平行的无杆气缸，无杆气缸的两端与滑轨的两端固定连接，无杆气缸执行机构与移动块固定连接，移动块还与滑轨的滑块连接，移动块靠近夹具的一个面上还设置拨叉(41)，拨叉上设有滑槽，夹具连接部上设置拨销，拨销与滑槽相适配；
[0029]拨叉驱动气缸，拨叉驱动气缸通过L型支架安装在移动块的侧部，平行于拨叉驱动气缸的拨叉滑轨设置在L型支架的侧部，拨叉滑轨的一端与拨叉驱动气缸的活塞杆连接，另一端与拨叉的侧部连接；
[0030]支臂连接部锁止机构，所述支臂连接部锁止机构包括锁止销和定位销，锁止销为具有锁止机构支架的弹簧销，所述定位销设置在支臂连接部的外周面上，靠近滑环端面超出支臂连接部。
[0031]另一方面，本专利技术提供一种使用上述自动搭剪纱装置的搭剪纱方法，包括以下步骤：
[0032]步骤一：夹具和剪具进入缠绕区域；
[0033]步骤二：所述夹具夹紧纤维束；
[0034]步骤三：所述剪具将所述纤维束切断；
[0035]步骤四：第一芯模移出缠绕操作区域，第二芯模进入缠绕操作区域；
[0036]步骤五：所述夹具牵引纤维束端头按照所述第二芯模旋转方向围绕所述第二芯模旋转；
[0037]步骤六：纤维供给部或所述夹具带动所述纤维束远离，躲避尚未围绕所述第二芯模旋转的纤维束；
[0038]步骤七：所述夹具继续牵引纤维束端头按照第二芯模旋转方向围绕第二芯模旋转，将纤维束缠绕在第二芯模上；
[0039]步骤八：所述夹具释放夹紧的纤维束，移出缠绕操作区域。
[0040]另外，本专利技术还提供一种纤维缠绕机，包括如上述任一项所述缠绕纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：包括夹具(1；1
′
)、夹剪具驱动机构、剪具(2；2
′
)及控制系统；所述夹具(1；1
′
)用于夹紧纤维束(6)；所述剪具(2；2
′
)用于剪断纤维束(6)；所述夹剪具驱动机构用于驱动所述夹具(1；1
′
)和/或剪具(2；2
′
)进入纤维缠绕区域，驱动所述夹具(1；1
′
)和/或剪具(2；2
′
)离开纤维缠绕区域，驱动夹具(1；1
′
)夹紧纤维束(6)并牵引纤维束(6)围绕主轴(9)旋转将纤维束(6)缠绕在芯模(3)上，驱动夹具(1；1
′
)释放纤维束(6)，驱动剪具(2；2
′
)剪断纤维束(6)；所述控制系统根据各传感器回传的信息及控制程序控制各个工艺环节的动作。2.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述纤维束(6)由纤维供给部(5)输送，包括驱动组件(52)和移动式纤维支架(51)，纤维供给部(5)可带动纤维束(6)沿着主轴(9)移动。3.根据权利要求2所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述移动式纤维支架(51)上设置通孔(511)，用于控制纤维束(6)相对于通孔(511)偏转的出丝嘴(53)设置在通孔(511)靠近芯模(3)的一侧，出丝嘴(53)包括出丝嘴导向部(531)和导向部支架(532)，两端分别连接两根导向部支架(532)的一端，导向部支架(532)的另一端连接出丝嘴套筒(533)，出丝嘴套筒(533)容纳在通孔(511)内，与移动式纤维支架(51)转动连接。4.根据权利要求2所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述驱动组件(52)设置在机架(81)的底座(813)和/或横梁(812)上。5.根据权利要求2所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述驱动组件(52)为电机驱动机构或多轴工业机器人。6.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述夹具(1；1
′
)可以牵引纤维束(6)沿着主轴(9)移动。7.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述夹具(1；1
′
)包括夹紧夹(11；11
′
)，夹紧夹(11；11
′
)的一端安装有夹紧部(111；111
′
)。8.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述剪具(2；2
′
)为具有刀片的切割装置、振动切割装置或激光切割装置中的一种。9.根据权利要求8所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述剪具(2；2
′
)安装于夹紧夹(11；11
′
)的外侧，并随动固定连接于所述夹紧夹(11；11
′
)。10.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述夹具(1)包括两支夹紧夹(11)，所述两支夹紧夹(11)的一端分别安装有夹口侧壁宽度方向的纵截面轮廓为弧形的夹紧部(111)，中部分别铰接于夹紧夹支架(12)的一端，所述两支夹紧夹(11)以铰接点为旋转轴打开闭合。11.根据权利要求1所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述夹剪具驱动机构包括夹紧夹支架(12；12
′
)、开合驱动气缸(16)、夹具连接部(13)、支臂(14)和支臂连接部(15)、夹剪具驱动部(151)，夹紧夹(11)与夹紧夹支架(12)的一端活动连接，夹紧夹(11)的一端被开合驱动气缸(16)驱动，夹紧夹支架(12)的另一端与夹具连接部(13)连接，夹具连接部(13)另一端与支臂(14)的一端连接，支臂(14)的另一端连接支臂连接部(15)，支臂(14)包括两根条板，所述条板上设置用于定位其平行摆动的支臂定位顶丝(141)，支臂
连接部(15)为环状，所述支臂连接部(15)设置在主轴(9)上。12.根据权利要求11所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述支臂(14)具有调节长度的伸缩结构，所述支臂(14)与穿过主轴(9)的水平面角度可调节。13.根据权利要求11所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述支臂连接部(15)固定或转动安装在缠绕机(8)的主轴(9)上，侧下方设置有夹剪具驱动部(151)，所述夹剪具驱动部(151)为摆动气缸或电机。14.根据权利要求11所述的缠绕纤维加工用自动搭剪纱装置，其特征在于：所述夹紧夹(11
′
)和所述夹紧夹支架(12
′
)均为柱状体，两者平行设置，所述夹紧夹(11
′
)与紧夹支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓冰，
申请(专利权)人：海控复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：