一種集成導向和壓止的一體化複合材料剪切裝置製造方法
2023-09-16 08:29:55 3
一種集成導向和壓止的一體化複合材料剪切裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種導向剪切壓緊止動一體化裝置，該裝置包括：導向壓緊剪切頭、導向刀座和纖維絲束，其中：導向壓緊剪切頭放置在導向刀座的上方，用於在導向刀座的導向下對於纖維絲束進行導向、壓緊和剪切；導向刀座放置在導向壓緊剪切頭的下方，用於對於導向壓緊剪切頭的運動方向進行引導；對應的導向壓緊剪切頭和導向刀座構成獨立的剪切壓緊止動裝置。本發明通過導向和剪切裝置結合在一起的動作，主動輔助絲束在導向裝置內通行，提高了絲束剪切後重送的可靠性，避免了絲束在鋪放過程中的越位跑偏和嵌入連接縫隙等問題。本發明不僅減輕了質量，節約了空間，簡化了結構，而且可以根據不同的材料特性對壓緊力進行調節。
【專利說明】一種集成導向和壓止的一體化複合材料剪切裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及複合材料自動鋪放成型【技術領域】，尤其是對於多束複合纖維絲束材料鋪放成型過程，主要用於實現複合材料絲束鋪放控制過程中對多束纖維絲束的導向、剪切和壓緊止動。
【背景技術】
[0002]複合材料具有高比強度、高比模量，耐疲勞，減振性好，工藝性好等優點，這些優點對飛行器的性能具有很大的價值，在航天航空工業中已經得到了廣泛的應用，同時在其他行業，複合材料的用量也在日益增多。
[0003]對高曲率輪廓復材整體構件，如飛機機身段，以及其他諸如噴氣發動機整流罩、進氣道、噴管、錐形管、壓氣機葉片、圓形或「C」形通道管等橢圓高曲率輪廓整體復材構件，使用自動鋪帶機設備將無法進行鋪放加工製造。自動鋪絲機由於可以對每一束絲帶進行單獨控制，可根據鋪放層輪廓形狀對絲束進行切斷，可鋪放複雜的、甚至帶窗口的曲面。因此，對於此類複雜構件，需要使用自動鋪絲機來實現鋪放加工製造。
[0004]複合材料鋪絲機在鋪放過程中需要對絲束進行獨立的切割，為了保證在絲束切割時的穩定切斷率及防止絲束在切斷後由於張力的原因導致發生收縮回退現象，以及在絲束切斷後，對具有斷口的絲束進行重新導向重送的問題，在進行絲束切割時，通常採用壓緊機構對具有張力的絲束進行壓緊，以保證實現上述功能需求。
[0005]現有的鋪絲頭採用的分立裝置能夠實現對複合材料纖維絲束的壓緊止動和剪切功能，但每套裝置都需要採用獨立的驅動系統進行驅動控制，不僅驅動元件的數量翻倍，還增加了裝置的總質量和佔用體積空間；此外，在控制方面，對每一束纖維絲束的壓緊止動裝置和剪切裝置還需要相互協同控制，才能保證絲束的準確切斷和鋪放，這也增加了控制系統的複雜性。一旦控制失調，壓緊止動和剪切裝置沒有按照設定程序進行配合，就會出現壓緊止動和剪切裝置同時動作或不動作，兩套運動控制系統一旦動作的時序出現偏差，都會影響鋪絲機的正常工作，輕則導致鋪絲精度降低，功能不正常，重則會導致鋪絲機系統運行故障。
[0006]導向系統是保證絲束正常傳送的通道，尤其是當複合材料纖維絲束被剪切後，纖維絲束出現斷口，需要重新送入導向通道。現有的剪切系統不具備與剪切裝置配合的導向系統，絲束被剪斷後，絲束斷口的位置和形狀都不確定。由於纖維絲束的斷口位置不確定，當剪切後的絲束需要進行重送時，切斷的纖維絲束從剪切系統進入導向系統，容易嵌入兩套裝置的連接縫隙，或者嵌入到剪切機構中，也可能滑出導絲槽。
【發明內容】
[0007]為了解決上述問題，本發明提出一種以剪切功能為紐帶，將導向、壓緊止動和剪切功能一體化的新型複合材料剪切裝置。
[0008]通常的絲束切割和壓緊止動裝置是分別進行驅動的，而本發明將絲束的切割和壓緊止動裝置合為一體，只需採用一套驅動系統，即可對複合材料纖維絲束進行壓緊和切割，從而在有限的空間內實現對每束絲束的獨立壓緊和切割。
[0009]本發明提出一種導向剪切壓緊止動一體化裝置，該裝置包括:導向壓緊剪切頭、導向刀座和纖維絲束，其中:
[0010]所述導向壓緊剪切頭放置在所述導向刀座的上方，用於在所述導向刀座的導向下對於纖維絲束進行導向、壓緊和剪切；
[0011]所述導向刀座放置在所述導向壓緊剪切頭的下方，用於對於所述導向壓緊剪切頭的運動方向進行引導；
[0012]對應的導向壓緊剪切頭和導向刀座構成獨立的多套剪切壓緊止動裝置。
[0013]本發明通過導向和剪切裝置結合在一起的動作，主動輔助絲束在導向裝置內通行，提高了絲束剪切後重送的可靠性，避免了絲束在鋪放過程中的越位跑偏和嵌入連接縫隙等問題。本發明不僅減輕了質量，節約了空間，簡化了結構，而且可以根據不同的材料特性對壓緊力進行調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是根據本發明一實施例的單層16束絲束導向剪切壓緊止動一體化裝置的結構示意圖；
[0015]圖2是根據本發明一實施例的單絲束導向剪切壓緊止動一體化裝置的結構示意圖；
[0016]圖3是根據本發明一實施例的導向壓緊剪切頭a的結構示意圖；
[0017]圖4是根據本發明一實施例的連接軸承系統al的結構示意圖；
[0018]圖5是根據本發明一實施例的連接軸al-2的結構示意圖；
[0019]圖6(a)是根據本發明一實施例的本體a2的軸測圖，圖6 (b)是根據本發明一實施例的本體a2的剖視圖；
[0020]圖7是根據本發明一實施例的壓緊裝置a5的結構示意圖；
[0021]圖8是根據本發明一實施例的導向壓緊杆a5_3的結構示意圖；
[0022]圖9是根據本發明一實施例的導向翼柱a5-3_l的結構示意圖；
[0023]圖10是根據本發明一實施例的壓止頭a5-3_4的結構示意圖；
[0024]圖11是根據本發明一實施例的連接杆a5-3_2的結構示意圖；
[0025]圖12是根據本發明一實施例的限位螺母a5_4的結構示意圖；
[0026]圖13是根據本發明一實施例的剪切刀片a4的結構示意圖；
[0027]圖14是根據本發明一實施例的導向刀座b的結構示意圖；
[0028]圖15(a)是根據本發明一實施例的16束絲束刀臺的正視圖，圖15(b)是根據本發明一實施例的16束絲束刀臺的仰視圖；
[0029]圖16是根據本發明一實施例的下剪刃的結構示意圖；
[0030]圖17是根據本發明一實施例的壓板的結構示意圖；
[0031]圖18是根據本發明一實施例的導向剪切壓緊止動一體化裝置的工作流程示意圖。【具體實施方式】
[0032]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0033]本發明提出一種對纖維絲束進行剪切、導向和壓緊止動緊密集成的新型複合材料導向剪切壓緊止動一體化裝置，圖1是根據本發明一實施例的單層16束絲束導向剪切壓緊止動一體化裝置的結構示意圖，圖2是根據本發明一實施例的單絲束導向剪切壓緊止動一體化裝置的結構示意圖，如圖1和圖2所示，所述複合材料導向剪切壓緊止動一體化裝置包括導向壓緊剪切頭a、導向刀座b和纖維絲束C，其中:
[0034]所述導向壓緊剪切頭a放置在所述導向刀座b的上方,用於在所述導向刀座b的導向下對於纖維絲束c進行導向、壓緊和剪切；
[0035]圖3是根據本發明一實施例的導向壓緊剪切頭a的結構示意圖，如圖3所示，所述導向壓緊剪切頭a包括連接軸承系統al、本體a2、固定螺釘a3、剪切刀片a4和壓緊裝置a5，其中:
[0036]所述連接軸承系統al位於所述導向壓緊剪切頭a的上部，其用於與外部驅動裝置連接，以通過連接軸承系統將外部驅動裝置的驅動力傳遞給整個導向壓緊剪切頭a，同時連接軸承系統的轉動特性也保證了外部驅動裝置對導向壓緊剪切頭a施力時，外部驅動裝置和導向壓緊剪切頭a順暢地按照自身的運動軌跡動作。
[0037]圖4是根據本發明一實施例的連接軸承系統al的結構示意圖，如圖4所示，所述連接軸承系統al包括一對軸承al-Ι和嵌在軸承中間的連接軸al-2，其中:
[0038]所述軸承al-Ι為帶肩的標準軸承；
[0039]圖5是根據本發明一實施例的連接軸al-2的結構示意圖，如圖5所示，所述連接軸al-2為圓頭方軸，所述圓頭方軸al-2的中部為截面為矩形的長方體軸體al-2-l，其與本體a2的方形軸孔相配合，方形軸體的設計一方面起到定位軸位置的作用，另一個作用是矩形結構設計可以防止軸體在本體a2的方形軸孔內旋轉，並可通過採用頂絲頂緊軸體，約束方軸沿其軸向的竄動。
[0040]在所述長方體軸體al-2-l的各頂端車有軸肩al_2_2，其作用是對軸承al_l內圈進行限位，還可避免長方體軸體al-2-l對軸承al-Ι外圈的幹涉。
[0041]圓頭方軸al-2的最外部為圓柱形軸體al-2-3,其用於安裝軸承al_l。
[0042]圖6 (a)是根據本發明一實施例的本體a2的軸測圖，圖6 (b)是根據本發明一實施例的本體a2的剖視圖，如圖6(a)和圖6(b)所示，所述本體a2作為纖維絲束導向、壓緊止動和剪切的功能載體，配合其他零部件，共同實現對纖維絲束的導向、壓緊和剪切。
[0043]所述本體a2的外圍為矩形結構，其用於實現對剪切壓緊止動裝置的運動進行導向，約束整個剪切壓緊止動裝置只能沿圖6(a)所示的箭頭方向進行運動，不能旋轉；
[0044]所述本體a2的頂部貫設有方形通孔a2_l，用於安裝連接軸承系統al，所述方形通孔a2_l外部鍃有圓形凹槽，圓形凹槽的設計是為了避免連接軸承系統al上軸承al-Ι的內外圈與本體a2發生幹涉；
[0045]所述本體a2在方形通孔a2_l的側邊垂直開設有螺紋通孔a2_2，用於安裝頂絲，以限制連接軸承系統al的圓頭方軸al-2在本體a2內的竄動和旋轉，保持連接軸承系統al與本體a2之間穩定的位置關係。[0046]所述本體a2的右側上部豎直開設有導向通孔a2_4，導向通孔a2_4的上端開設有內螺紋孔a2_3，導向通孔a2_4的下端開設有內螺紋孔a2_6，導向通孔a2_4的背部開設有縫隙a2_5，導向通孔a2_4和螺紋孔a2_3、a2_6同軸。
[0047]所述內螺紋孔a2_3用於安裝壓緊螺釘a5_l，通過調整壓緊螺釘a5_l的旋入深度，可以調節安裝在所述導向通孔a2_4上部的壓緊彈簧a5_2的壓緊力，進而調節對安裝在所述導向通孔a2_4下部的導向壓緊杆a5_3施加的壓緊力；
[0048]所述導向通孔a2_4和縫隙a2_5用於對導向壓緊杆a5_3進行導向，以約束導向壓緊杆a5_3沿著設定的運動方向進行直線運動；
[0049]所述內螺紋孔a2_6與上部的內螺紋孔a2_3同軸，用於安裝限位螺母a5_4，用於將導向壓緊杆a5_3限制在導向通孔a2_4的內部，防止導向壓緊杆a5_3從所述本體a2中脫離；
[0050]所述本體a2左下部開設有凹槽a2_7，以作為剪切刀片a4的安裝槽位，通過此槽位可對剪切刀片a4進行粗定位，槽的深度設計保證後續安裝的固定螺釘a3不會凸出此槽位，造成與其他部件的機械幹涉；
[0051]所述凹槽a2_7的側面貫設有一對螺紋孔a2_8，其通過固定螺釘a3將剪切刀片a4固定在所述本體a2上，構成上剪切裝置；
[0052]所述本體a2的最下方貫設有方形通孔a2_9，作為集成的複合材料纖維絲束的內導向通道，此通道與導向刀座b的導向通道相配合，共同組成一段完整的絲束導向通道，保證具有斷口的纖維絲束順利進入下一工作流程，避免出現卡絲或絲束滑出導向通道等故障。
[0053]所述壓緊裝置a5安裝在所述本體a2的導向通孔a2_4內，圖7是根據本發明一實施例的壓緊裝置a5的結構示意圖，如圖7所示，所述壓緊裝置a5包括壓緊螺釘a5_l、壓緊彈簧a5_2、導向壓緊杆a5_3和限位螺母a5_4，其中:
[0054]所述壓緊螺釘a5_l為標準螺釘，安裝於所述本體a2的內螺紋孔a2_3內，其與安裝在所述導向通孔a2_4上部的壓緊彈簧a5_2配合使用，以對壓緊裝置a5的壓緊力進行調節。
[0055]所述導向壓緊杆a5_3安裝在所述導向通孔a2_4的內部，圖8是根據本發明一實施例的導向壓緊杆a5-3的結構示意圖，如圖8所示，所述導向壓緊杆a5-3包括導向翼柱a5-3-l、連接杆a5-3-2、鎖緊螺母a5_3_3和壓止頭a5_3_4，其中:
[0056]圖9是根據本發明一實施例的導向翼柱a5-3_l的結構示意圖，如圖9所示，所述導向翼柱a5-3_l位於導向壓緊杆a5_3的上部，為圓柱翼型結構，其圓柱部分保證所述導向壓緊杆a5_3在所述本體a2的導向通孔a2_4中平穩滑動，翼型結構插入所述本體a2的縫隙a2_5中，以約束導向壓緊杆a5_3隻能沿導向通孔a2_4滑動，不發生旋轉運動；
[0057]所述導向翼柱a5-3_l的頂部為平面，其與壓緊彈簧a5_2接觸，用於承載來自壓緊彈簧a5_2的壓緊力；
[0058]所述導向翼柱a5-3_l的底面中部開有螺紋孔，用於與連接杆a5_3_2進行螺紋連接；
[0059]圖10是根據本發明一實施例的壓止頭a5-3_4的結構示意圖，如圖10所示，所述壓止頭a5-3-4為半圓柱狀結構，圓柱結構設計降低了對壓止頭與複合材料接觸角度的要求，保證壓止頭即使有一定安裝或定位偏差也可以緊密壓緊複合材料纖維絲束。壓止頭a5-3-4上部平面上開設有螺紋孔，用於和連接杆a5-3-2進行螺紋連接，構成導向壓緊杆整體。同時，採用螺紋連接還可對壓止頭a5-3-4與連接杆a5-3-2之間的相對角度進行調節；另外，在外部驅動的作用下，壓止頭終壓緊在纖維絲束上，即使壓止頭有磨損，也能保證與纖維絲束的緊密接觸，補償掉磨損造成的間隙，因此可以說，所述壓止頭具有磨損自補償能力。
[0060]圖11是根據本發明一實施例的連接杆a5-3_2的結構示意圖，如圖11所示，所述連接杆a5-3-2為雙頭螺柱結構，所述連接杆a5-3-2的一端與導向翼柱a5_3_l底面的螺紋孔進行螺紋連接，另一端與壓止頭a5-3-4上部平面的螺紋孔進行螺紋連接；
[0061]所述鎖緊螺母a5-3_3設於壓止頭a5_3_4和連接杆a5_3_2之間，其與連接杆a5-3-2採用螺紋進行連接，當壓止頭a5-3-4和連接杆a5-3-2的位置和角度調定後，通過鎖緊螺母a5-3-3將壓止頭a5-3-4鎖定到連接杆a5_3_2上，從而保證連接杆a5_3_2和壓止頭a5_3_4之間穩定的位置和角度關係。
[0062]所述限位螺母a5_4為中空結構的外螺紋結構，其上半部分為螺紋部分，下半部分為六面體部分，上半部分螺紋與本體a2的內螺紋a2_6進行螺紋連接，下半部分的六面體方便使用工具將限位螺母a5_4旋緊。
[0063]圖12是根據本發明一實施例的限位螺母a5_4的結構示意圖，如圖12所示，所述限位螺母a5_4採用中空結構設計，其允許導向壓緊杆a5_3的連接杆a5_3_2穿過此孔道，並可在此中空孔道中不受幹涉地自由運動。同時，限位螺母a5_4的上端面又可對導向壓緊杆a5_3的導向翼柱a5-3_l進行限位，避免壓緊裝置脫離本體。
[0064]圖13是根據本發明一實施例的剪切刀片a4的結構示意圖，如圖13所示，所述剪切刀片a4為矩形片狀結構的單面刀刃，所述剪切刀片a4刀刃朝外，安裝在本體a2的凹槽a2-7內，以對剪切刀片a4進行初定位，所述剪切刀片a4上開設有兩個圓孔，通過安裝固定螺釘a3，將所述剪切刀片a4固定在本體a2上。
[0065]圖14是根據本發明一實施例的導向刀座b的結構示意圖，如圖14所示，所述導向刀座b放置在所述導向壓緊剪切頭a的下方，用於對於所述導向壓緊剪切頭a的運動方向進行引導，所述導向刀座b包括刀臺bl、下剪刃b2和壓板b3，其中:
[0066]圖15(a)是根據本發明一實施例的16束絲束刀臺的正視圖，圖15(b)是根據本發明一實施例的16束絲束刀臺的仰視圖，如圖15所示，所述刀臺bl為方型結構，左右兩側對稱開設有導向槽bl-Ι，用於對所述刀臺bl的安裝進行精確定位，所述導向槽bl-Ι的兩側開設有多個螺紋孔bl-2，用於連接刀臺bl和固定架；
[0067]所述刀臺bl的上部等間距開設有多個，比如16個矩形導向槽孔bl-3，用於對導向壓緊剪切頭a進行運動導向，所述矩形導向槽孔bl-3與導向壓緊剪切頭a精密配合，約束導向壓緊剪切頭a在矩形導向槽孔bl-3的內隙中平動和旋轉運動，使得導向壓緊剪切頭a只能按照如圖6(a)箭頭所示的方向進行直線運動；
[0068]所述刀臺bl的下部等間距開設有多個，比如16個倒U型通槽bl-4，用做纖維絲束的導向通道，所述倒U型通槽bl-4、矩形導向槽孔bl-3的數量與纖維絲束的數量相同。所述倒U型通槽bl-4作為導向系統的一部分，其孔型和間距與鋪絲機的導向系統的尺寸完全匹配，與外接導向模塊一起，構成完整的導向系統。[0069]所述刀臺bl的前端面為第一安裝面bl-5，用於配合連接複合材料纖維絲束傳送用的外接導向模塊；
[0070]所述刀臺bl的底面為第二安裝面bl-6，其作為下剪刃b2和壓板b3的安裝基面，用於將下剪刃b2和壓板b3安裝在刀臺bl上。
[0071]所述刀臺bl的底部等間距開有多個安裝螺紋孔bl-7，所述多個安裝螺紋孔bl-7分兩列上下對稱分布，每列比如可以為17個，作為下剪刃b2和壓板b3的安裝螺紋孔，通過螺釘即可將下剪刃b2和壓板b3精確安裝在刀臺bl的安裝面bl-6上。
[0072]所述刀臺bl的底部左右對稱開設有多個比如4個固定螺紋孔bl-8，用於對壓板b3進行輔助固定，通過螺釘即可將壓板b3緊密固定在刀臺bl的安裝面bl-6上。
[0073]圖16是根據本發明一實施例的下剪刃的結構示意圖，如圖6所示，所述下剪刃b2為長方體結構，下剪刃b2與多套導向壓緊剪切頭a共同構成導向剪切系統；
[0074]所述下剪刃b2上均布多個比如17個通孔b2-l，其與刀臺bl上的安裝螺紋孔bl-7螺紋孔一一對應，以通過螺釘將下剪刃b2與刀臺bl連接起來，與壓緊剪切頭a共同構成對複合材料纖維絲束的剪切系統，同時，下剪刃b2與刀臺bl構成封閉的絲束導向通道；
[0075]每條下剪刃b2採用刃口對稱設計，即每條下剪刃b2包括兩個對稱設計的刃口b2-2和b2-3，在使用過程中，當其中一個刃口磨損後，可方便進行快速更換，採用另一個刃口，以保持系統的正常運行。
[0076]圖17是根據本發 明一實施例的壓板的結構示意圖，如圖17所示，所述壓板b3為長方體結構，其寬度比下剪刃b2略寬，所述壓板b3配合導向壓緊剪切頭a的導向壓緊杆a5-3，共同構成對複合材料纖維絲束的壓緊止動系統和複合材料纖維絲束導向通道；
[0077]所述壓板b3上左右對稱開設有多個，比如4個輔助通孔b3_l，其與刀臺bl上的固定螺紋孔bl_8 對應；
[0078]所述壓板b3上均布多個比如17個通孔b3_2，其與刀臺bl上的安裝螺紋孔bl_7--對應；
[0079]通過螺釘將壓板b3與刀臺bl連接，與壓緊剪切頭a的導向壓緊杆a5_3共同構成對複合材料纖維絲束的壓緊止動系統和複合材料纖維絲束導向通道，其中，對應的導向壓緊剪切頭和導向刀座構成獨立的多套剪切壓緊止動裝置，多套剪切壓緊止動裝置可獨立進行調整，彼此獨立，沒有相互影響，而且剪切壓緊止動裝置的數量可以根據實際要求進行數量上的增減。
[0080]以16束絲束中的一束絲束為例，本發明集成導向和壓緊止動的一體化裝置的工作流程為:
[0081]1、纖維絲束在導向壓緊剪切頭a的內導向通道和導向刀座b中由刀臺bl、下剪刃b2和壓板b3共同組成的導向通道中通行，在接收到剪切指令後，導向壓緊剪切頭a在外部驅動模塊的推動下，沿著導向刀座b內部的矩形導向槽孔向下運動，此時，位於內導向通道和外導向通道中的纖維絲束被下行的導向壓緊剪切頭a的導向壓緊杆a5_3壓至壓板b3上，此時，
[0082]剪切刀片a4尚未接觸到纖維絲束，如圖18 (a)所示；
[0083]2、外部驅動模塊繼續下行，壓緊彈簧a5_2受到外力壓縮，給導向壓緊杆a5_3施加的壓緊力逐漸增大。此時，導向壓緊杆a5_3不動，由於壓緊彈簧a5_2的壓縮，使得剪切刀片a4逐漸靠近絲束，直至最終接觸到纖維絲束，如圖18(b)所示；
[0084]3、在外部驅動模塊繼續推動下，導向壓緊杆a5_3在壓緊彈簧a5_2的作用下緊密壓緊纖維絲束，同時，下切的剪切刀片a4與下剪刃b2配合將纖維絲束剪斷，如圖18(c)所示；
[0085]4、回撤驅動系統，位於導向刀臺bl與下剪刃b2組成的通道內的最外端纖維絲束在鋪放系統的帶動下鋪敷到模具表面，剩下的另一段纖維絲束停留在導向壓緊剪切頭a的內導向通道內，如圖18(d)所示；
[0086]5、當纖維絲束需要進行重送時，驅動模塊接到指令進行做動，導向壓緊剪切頭a在驅動模塊的拉動下，沿著導向刀座內部的矩形導向槽孔向上運動，滯留在導向壓緊剪切頭a內導向通道中纖維絲束隨著導向壓緊剪切頭a的運動被向上拉起，導向壓緊剪切頭a的內導向通道底面比導向刀座的導向通道底面略高一點，以保證纖維絲束在重送過程中順暢進入另一半的外導向通道，避免嵌入內外導向通道之間的縫隙中，如圖18(e)所示；
[0087]6、對纖維絲束進行重送，纖維絲束順利進入有導向刀臺bl與下剪刃b2組成的通道內，進行連續鋪放，如圖18(f)所示。
[0088]由上可知，本發明將原有的剪切和壓緊止動兩套驅動系統簡化為一套驅動系統，從而減少了驅動器件的數量；同時採用輕量化設計，減輕了質量；另外，本發明壓緊止動裝置的標準化設計，可支持整體拆卸更換；本發明驅動系統可以採用氣動驅動，但不局限於氣動，也可以採用電動平臺驅動；本發明壓止系統壓力可調節，壓止頭角度可調節，且壓止頭具有磨損自補償能力；本發明的驅動系統採用直線運動，不需要旋轉運動。
[0089]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種導向剪切壓緊止動一體化裝置，其特徵在於，該裝置包括:導向壓緊剪切頭、導向刀座和纖維絲束，其中: 所述導向壓緊剪切頭放置在所述導向刀座的上方，用於在所述導向刀座的導向下對於纖維絲束進行導向、壓緊和剪切； 所述導向刀座放置在所述導向壓緊剪切頭的下方，用於對於所述導向壓緊剪切頭的運動方向進行引導； 對應的導向壓緊剪切頭和導向刀座構成獨立的剪切壓緊止動裝置。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述導向壓緊剪切頭包括連接軸承系統、本體、固定螺釘、剪切刀片和壓緊裝置，其中: 所述連接軸承系統位於所述導向壓緊剪切頭的上部，其用於與外部驅動裝置連接，以通過連接軸承系統將外部驅動裝置的驅動力傳遞給整個導向壓緊剪切頭； 所述本體作為纖維絲束導向、壓緊止動和剪切的功能載體，配合其他零部件，共同實現對纖維絲束的導向、壓緊和剪切； 所述剪切刀片刀刃朝外，安裝在本體的凹槽內，以對剪切刀片進行初定位，所述剪切刀片上開設有兩個圓孔，通過安裝固定螺釘，將所述剪切刀片固定在本體上； 所述壓緊裝置安裝在所述本體的導向通孔內。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述連接軸承系統包括一對軸承和嵌在軸承中間的連接軸，其中: 所述軸承為帶肩的標準軸承；` 所述連接軸為圓頭方軸。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述圓頭方軸的中部為截面為矩形的長方體軸體，其與本體的方形軸孔相配合；所述長方體軸體的各頂端車有軸肩，以對軸承內圈進行限位，避免長方體軸體對軸承外圈的幹涉；圓頭方軸的最外部為圓柱形軸體，其用於安裝軸承。
5.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於， 所述本體的頂部貫設有方形通孔，用於安裝連接軸承系統，所述方形通孔外部鍃有圓形凹槽； 所述本體在方形通孔的側邊垂直開設有螺紋通孔，用於安裝頂絲，以限制連接軸承系統的圓頭方軸在本體內的竄動和旋轉； 所述本體的右側上部豎直開設有導向通孔，導向通孔的上端開設有第一內螺紋孔，用於安裝壓緊裝置中的壓緊螺釘，導向通孔的下端開設有第二內螺紋孔，用於安裝壓緊裝置中的限位螺母，以將導向壓緊杆限制在導向通孔的內部，導向通孔的背部開設有縫隙，導向通孔和第一、第二內螺紋孔同軸； 所述導向通孔和縫隙用於對壓緊裝置中的導向壓緊杆進行導向； 所述本體左下部開設有凹槽，以作為剪切刀片的安裝槽位，所述凹槽的側面貫設有一對螺紋孔，其通過固定螺釘將剪切刀片固定在所述本體上； 所述本體的最下方貫設有方形通孔，與導向刀座的導向通道相配合，共同組成一段完整的絲束導向通道。
6.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述壓緊裝置包括壓緊螺釘、壓緊彈簧、導向壓緊杆和限位螺母，其中: 所述壓緊螺釘安裝於所述本體的第一內螺紋孔內，其與安裝在所述導向通孔上部的壓緊彈簧配合使用，以對壓緊裝置的壓緊力進行調節； 所述導向壓緊杆安裝在所述導向通孔的內部； 所述限位螺母安裝在所述導向通孔的第二內螺紋孔中，用於將導向壓緊杆限制在導向通孔的內部。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述導向壓緊杆包括導向翼柱、連接杆、鎖緊螺母和壓止頭，其中: 所述導向翼柱位於導向壓緊杆的上部，為圓柱翼型結構，其圓柱部分保證所述導向壓緊杆在所述本體的導向通孔中平穩滑動，翼型結構插入所述本體的縫隙中，以約束導向壓緊杆只能沿導向通孔滑動，不發生旋轉運動；所述導向翼柱的頂部為平面，其與壓緊彈簧接觸，用於承載來自壓緊彈簧的壓緊力；所述導向翼柱的底面中部開有螺紋孔，用於與連接杆進行螺紋連接； 所述連接杆的一端與導向翼柱底面的螺紋孔進行螺紋連接，另一端與壓止頭上部平面的螺紋孔進行螺紋連接； 所述壓止頭上部平面上開設有螺紋孔，用於和連接杆進行螺紋連接，構成導向壓緊杆整體，所述壓止頭與連接杆之間的相對角度通過螺紋孔可調節； 所述鎖緊螺母設於壓止頭和連接杆之間，其與連接杆採用螺紋進行連接。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述導向刀座包括刀臺、多條下剪刃和壓板，所述下剪刃和壓板依次安裝在刀臺的底`面上。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於， 所述刀臺左右兩側對稱開設有導向槽，用於對所述刀臺的安裝進行精確定位，所述導向槽的兩側開設有多個螺紋孔； 所述刀臺的上部等間距開設有多個矩形導向槽孔，用於對導向壓緊剪切頭進行運動導向； 所述刀臺的下部等間距開設有多個倒U型通槽，用做纖維絲束的導向通道； 所述刀臺的前端面為第一安裝面，用於配合連接複合材料纖維絲束傳送用的外接導向模塊； 所述刀臺的底面為第二安裝面，其作為下剪刃和壓板的安裝基面。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，每條下剪刃均包括兩個對稱設計的刃□。
【文檔編號】B29C70/38GK103660316SQ201310746742
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】吳保林, 徐德 申請人:中國科學院自動化研究所