本发明专利技术涉及一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，包括安装架、输带组件、辊压组件、检测组件以及控制组件，输带组件包括放卷件和收卷件，辊压组件具有一与预浸带抵接的辊压端，检测组件包括两个第一检测端和一个第二检测端，其中一第一检测端与预浸带连接，另一第一检测端与预浸带连接，第二检测端与辊压端连接，控制组件根据第一张力值控制放卷件的放卷速率，根据第二张力值控制放卷件的收卷速率，根据压力值控制辊压组件的辊压端动作；解决现有铺放设备未考虑在铺放过程中预浸带张力变化所带来的影响，以致于铺放预浸带褶皱、间隙等缺陷增多，导致铺放成本和废料率上升的问题。升的问题。升的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置
[0001]本专利技术涉及复合材料零部件制造
，尤其涉及一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置。
技术介绍
[0002]自动铺带是一种高效的复合材料自动化制造技术，相比传统的手工铺放成型，自动铺放成型技术可以更为准确地控制铺带过程中的过程参量和铺放的纤维角度，可以有效提高制件性能的稳定性，适合于大尺寸、复杂曲面的铺放成型，成型效率高，无需大规模的后续加工并且可大大降低复合材料的制造成本和废品率。
[0003]例如，申请号为CN202110646649.0的专利技术专利所提出的一种预浸带自动铺放装置，其中，在当前路径铺放完毕时，双头激光切割器对第一预浸带和第二预浸带进行激光切割，切割过程不接触带料，不会对带料造成多余的损伤，保证了铺放效果。换向机构进行换向，分别引导第一预浸带和第二预浸带沿与上次铺放过程相反的方向传送至第一压辊和第二压辊，进行下一次的铺放过程，此时第二加热对辊开始工作，第二铺放机构在先铺放，第一铺放机构随后压实固化，不必空程回程或掉头，节省了铺放时间。
[0004]然而，现有铺放设备未考虑在铺放过程中预浸带张力变化所带来的影响，以致于铺放预浸带褶皱、间隙等缺陷增多，导致铺放成本和废料率上升。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，有必要提供一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，用以解决现有铺放设备未考虑在铺放过程中预浸带张力变化所带来的影响，以致于铺放预浸带褶皱、间隙等缺陷增多，导致铺放成本和废料率上升的问题。
[0006]本专利技术提供一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，包括安装架、输带组件、辊压组件、检测组件以及控制组件，所述输带组件包括放卷件和收卷件，预浸带的两端分别连接并缠绕所述放卷件和所述收卷件，所述辊压组件设于所述放卷件和所述收卷件之间，所述辊压组件具有一辊压端，所述辊压端与预浸带抵接，所述检测组件包括两个第一检测端和一个第二检测端，其中一所述第一检测端与所述放卷件和所述辊压端之间的预浸带连接、并得到第一张力值，另一所述第一检测端与所述收卷件和所述辊压端之间的预浸带连接、并得到第二张力值，所述第二检测端与所述辊压端连接、并得到所述辊压端施加给预浸带的压力值，所述控制组件与所述放卷件、所述收卷件以及所述辊压组件连接，所述控制组件根据所述第一张力值控制所述放卷件的放卷速率，所述控制组件根据所述第二张力值控制所述放卷件的收卷速率，所述控制组件根据所述压力值控制所述辊压组件的辊压端动作。
[0007]进一步的，所述放卷件包括放卷辊、第一电机和第一轴承座，所述放卷辊的一端与所述第一电机的输出端连接，所述放卷辊的另一端与所述第一轴承座连接，所述第一电机和第一轴承座安装于所述安装架上；
[0008]所述收卷件包括收卷辊、第二电机和第二轴承座，所述收卷辊的一端与所述第二电机的输出端连接，所述收卷辊的另一端与所述第二轴承座连接，所述第二电机和第二轴承座安装于所述安装架上；
[0009]所述控制组件与所述第一电机和所述第二电机连接，根据所述第一张力值和所述第二张力值分别控制所述放卷辊和收卷辊的转动速率。
[0010]进一步的，所述输带组件还包括导向组件，所述导向组件包括设于所述放卷件和所述辊压端的第一导向辊组、第二导向辊组和第三导向辊组，所述导向组件还包括设于所述放卷件和所述辊压端的第四导向辊组、第五导向辊组和第六导向辊组，其中一所述第一检测端设于所述第一导向辊组和所述第二导向辊组之间的位置处，另一所述第二检测端设于所述第六导向辊和所述收卷件之间的位置处，所述切割组件设于所述第二导向辊组和所述第三导向辊组之间的位置处，所述辊压端设于所述第三导向辊组和所述第四导向辊组之间的位置处。
[0011]进一步的，所述输带组件还包括第三电机和摆杆，所述第三电机安装于所述安装架上，所述第三电机的输出端与所述摆杆的一端连接，所述摆杆的另一端开设有通孔，预浸带穿过所述通孔缠绕至所述收卷辊上，所述摆杆的转动路径覆盖正对着所述收卷辊的侧面设置。
[0012]进一步的，所述辊压组件包括驱动件、轴套、连接轴、压辊和辊压弹簧，所述连接轴的一端延伸至所述轴套中并与所述轴套滑动连接，所述连接轴的另一端与所述压辊转动连接，所述压辊形成与预浸带抵接的所述辊压端，所述辊压弹簧套设于所述轴套上，所述辊压弹簧的一端与所述轴套固定连接，所述辊压弹簧的另一端与所述连接轴固定连接，所述驱动件安装于所述安装架上，所述驱动件的输出端经由所述第二检测端与所述轴套连接，用以驱动所述压辊沿所述连接轴的长度方向移动，所述控制组件与所述驱动件连接，根据所述压力值控制所述驱动件动作。
[0013]进一步的，所述第一检测端包括张力传感器，所述张力传感器的输出端转动连接有检测辊，所述检测辊与预浸带抵接。
[0014]进一步的，所述第一检测端还包括托板、两个导杆和两个张力弹簧，两个所述导杆穿过所述托板并与所述安装架固定连接，两个所述张力弹簧分别套设于两个所述导杆上，两个所述张力弹簧的一端均与所述安装架连接，两个所述张力弹簧的另一端均与所述托板连接，所述张力传感器安装于所述托板上。
[0015]进一步的，所述切割组件与所述安装架连接，用以切割预浸带的复合材料层并保留预浸带的覆膜层。
[0016]进一步的，所述切割组件包括切割刀和移动平台，所述切割刀经由所述移动平台与所述安装架连接，所述切割刀的运动路径与预浸带部分重叠。
[0017]进一步的，所述移动平台包括X向移动件和Y向移动件，所述X向移动件的输出端与所述切割刀连接，所述Y向移动件安装于所述安装架上，所述Y向移动件的输出端与所述X向移动件连接，所述Y向移动件的输出端和所述X向移动件的输出端的运动方向相互垂直设置，用以调节切割刀到预浸带的距离。
[0018]与现有技术相比，将预浸带的两端分别连接并缠绕放卷件和收卷件，并使辊压组件的辊压端与预浸带连接，通过移动安装架，使辊压端将预浸带的复合材料层压进行铺放，
其中，放卷件用以不断放卷预浸带，收卷件用以收卷预浸带铺放后仅剩的覆膜层，在上述过程中，通过设置的其中一第一检测端与放卷件和辊压端之间的预浸带连接、并得到第一张力值，另一第一检测端与收卷件和辊压端之间的预浸带连接、并得到第二张力值，第二检测端与辊压端连接、并得到辊压端施加给预浸带的压力值，控制组件根据第一张力值控制放卷件的放卷速率，控制组件根据第二张力值控制放卷件的收卷速率，控制组件根据压力值控制辊压组件的辊压端动作，可实时监控预浸带的放卷和收卷过程中的张力，并自动调节放卷速率和收卷速率，避免预浸带过紧拉断、以及预浸带过松影响铺放质量的问题，同时，还可实时监控辊压端处施加给预浸带的压力值，以适应不同曲率下的曲面铺放工作，有效的保证了铺放质量。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提供的基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置中整体的立体图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置中整本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，其特征在于，包括安装架、输带组件、辊压组件、检测组件以及控制组件；所述输带组件包括放卷件和收卷件，预浸带的两端分别连接并缠绕所述放卷件和所述收卷件；所述辊压组件设于所述放卷件和所述收卷件之间，所述辊压组件具有一辊压端，所述辊压端与预浸带抵接；所述检测组件包括两个第一检测端和一个第二检测端，其中一所述第一检测端与所述放卷件和所述辊压端之间的预浸带连接、并得到第一张力值，另一所述第一检测端与所述收卷件和所述辊压端之间的预浸带连接、并得到第二张力值，所述第二检测端与所述辊压端连接、并得到所述辊压端施加给预浸带的压力值；所述控制组件与所述放卷件、所述收卷件以及所述辊压组件连接，所述控制组件根据所述第一张力值控制所述放卷件的放卷速率，所述控制组件根据所述第二张力值控制所述放卷件的收卷速率，所述控制组件根据所述压力值控制所述辊压组件的辊压端动作。2.根据权利要求1所述的基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，其特征在于，所述放卷件包括放卷辊、第一电机和第一轴承座，所述放卷辊的一端与所述第一电机的输出端连接，所述放卷辊的另一端与所述第一轴承座连接，所述第一电机和第一轴承座安装于所述安装架上；所述收卷件包括收卷辊、第二电机和第二轴承座，所述收卷辊的一端与所述第二电机的输出端连接，所述收卷辊的另一端与所述第二轴承座连接，所述第二电机和第二轴承座安装于所述安装架上；所述控制组件与所述第一电机和所述第二电机连接，根据所述第一张力值和所述第二张力值分别控制所述放卷辊和收卷辊的转动速率。3.根据权利要求1所述的基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，其特征在于，所述输带组件还包括导向组件，所述导向组件包括设于所述放卷件和所述辊压端的第一导向辊组、第二导向辊组和第三导向辊组，所述导向组件还包括设于所述放卷件和所述辊压端的第四导向辊组、第五导向辊组和第六导向辊组，其中一所述第一检测端设于所述第一导向辊组和所述第二导向辊组之间的位置处，另一所述第二检测端设于所述第六导向辊和所述收卷件之间的位置处，所述切割组件设于所述第二导向辊组和所述第三导向辊组之间的位置处，所述辊压端设于所述第三导向辊组和所述第四导向辊组之间的位置处。4.根据权利要求2所述的基于工业机器人的复合材料预浸带自动铺放装置，其特征在于，所述输带组件还包括第三电机和摆...
【专利技术属性】
技术研发人员：文湘隆，汪光奥，张锦光，胡业发，童诗坛，陈睿，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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