專利名稱：向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于加工自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及一種向蜂窩柔性材料中自動(dòng)填充鐵粉的 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蜂窩柔性材料是一種先進(jìn)的復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、密度低等優(yōu)點(diǎn)，
而且根據(jù)需要可以在較大范圍內(nèi)按照密度進(jìn)行選擇與調(diào)整，以Nomex蜂窩為芯 材制成的夾層結(jié)構(gòu)件，其比強(qiáng)度、比剛度約為鋼材的9倍，同時(shí)蜂窩柔性材料 具有耐腐蝕、抗沖擊、抗疲勞、吸收振動(dòng)能量和熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的絕緣性 能和透電磁波等一系列優(yōu)良特性。蜂窩柔性材料的應(yīng)用首先是從航空航天領(lǐng)域 開始的，從其投入應(yīng)用以來有三件標(biāo)志性的歷史事件。第一件是美國的第一架 八座商用飛機(jī)一里爾芳2100號，這架飛機(jī)僅重567kg,它以結(jié)構(gòu)小巧、重量輕 而稱奇于世；第二件是哥倫比亞號航天飛機(jī)；第三件是波音767大型客機(jī)。蜂 窩芯材料在這幾個(gè)飛行器上取得了重大的成功。
蜂窩柔性材料作為一種新型的復(fù)合材料，由于具有各種優(yōu)良的物理性能，其 應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，但是由于這種新型材料獨(dú)特的外形結(jié)構(gòu)和特殊的各向異 性力學(xué)性能使其加工成形比較困難。 一般來說，蜂窩芯零件比較普遍地類似于 金屬、非金屬加工中的板類零件，零件面積大，厚度小，零件本身的剛性差。 因此，傳統(tǒng)的應(yīng)用于金屬、非金屬材料的加工成形夾緊固持方法根本不適用。 目前，適用于蜂窩芯零件加工固持的方法大致可分為四種(l)聚乙二醇法，(2) 雙面粘結(jié)帶法，(3)隔膜法，(4)基于磁場和摩擦力的固持方法(ZL01 1 35679.0)。 前三種方法不能將蜂窩可靠地固持，而且工序繁瑣、效率低下、成本高、環(huán)境 污染嚴(yán)重。上述基于磁場和摩擦力的固持方法(4)，固持可靠，操作簡捷、效 率高、成本低、無污染。然而，根據(jù)(4)實(shí)現(xiàn)蜂窩加工固持時(shí)，首先要解決向 蜂窩柔性材料孔隙中均勻填充鐵粉的問題，正是根據(jù)這一應(yīng)用需求本專利提出 一種向蜂窩柔性材料中自動(dòng)填充鐵粉的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種向蜂窩材料中自動(dòng)填充鐵粉 系統(tǒng)。
它包括加工中心、加工中心主軸、刀柄接口、鐵粉填料裝置、蜂窩柔性材 料、磁性固持平臺、加工中心平臺、支撐托架，加工中心上部設(shè)有加工中心主
軸，加工中心主軸下端設(shè)有刀柄接口、鐵粉填料裝置，加工中心下部設(shè)有加工 中心平臺，中心平臺上設(shè)有磁性固持平臺，磁性固持平臺上放置有蜂窩材料， 加工中心平臺的一角放置有支撐托架。
所述的鐵粉填料裝置包括連接柄、交流步進(jìn)電機(jī)、蝸輪蝸桿減速器、料斗、 下料口、傳送帶、第一帶輪、第二帶輪、第一長帶輪、第一傳動(dòng)軸、第二長帶 輪、第二傳動(dòng)軸，交流步進(jìn)電機(jī)依次與蝸輪蝸桿減速器、第一帶輪、第二帶輪、 第一傳動(dòng)軸、第一長帶輪、第二傳動(dòng)軸、第二長帶輪、傳送帶相連接，傳送帶 下方設(shè)有下料口，傳送帶上方設(shè)有料斗，料斗上方設(shè)有刀柄接口。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
1) 利用加工中心自動(dòng)換刀功能，通過刀柄接口自動(dòng)抓緊鐵粉填料裝置；
2) 在數(shù)控程序的驅(qū)動(dòng)下，加工中心主軸帶動(dòng)鐵粉填料裝置沿按數(shù)控程序規(guī) 劃的路徑在蜂窩材料上方填充鐵粉，鐵粉填充裝置的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向等參 數(shù)都由程序控制，而且移動(dòng)速度間接確定填料厚度；
3) 鐵粉填充結(jié)束后，加工中心主軸自動(dòng)將鐵粉填料裝置放回到支撐托架上， 支撐托架放置于加工中心平臺的一角，避免與加工過程干涉。


圖l (a)是向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充鐵粉系統(tǒng)主視圖； 圖l (b)是向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充鐵粉系統(tǒng)俯視圖； 圖2 (a)是本發(fā)明鐵粉填充裝置主視圖； 圖2 (b)是圖2 (a) A-A剖視圖。
圖中加工中心1、加工中心主軸2、刀柄接口 3、鐵粉填料裝置4、蜂窩 柔性材料5、磁性固持平臺6、加工中心平臺7、支撐托架8、連接柄9、交流步 進(jìn)電機(jī)10、蝸輪蝸桿減速器11、料斗12、下料口 13、傳送帶14、第一帶輪15、 第二帶輪16、第一長帶輪17、第一傳動(dòng)軸18、第二長帶輪19、第二傳動(dòng)軸20。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充系統(tǒng)包括加工中心1、 加工中心主軸2、刀柄接口3、鐵粉填料裝置4、蜂窩材料5、磁性固持平臺6、 加工中心平臺7、支撐托架8，加工中心1上部設(shè)有加工中心主軸2，加工中心 主軸2下端設(shè)有刀柄接口 3、鐵粉填料裝置4，加工中心1下部設(shè)有加工中心平 臺7,中心平臺7上設(shè)有磁性固持平臺6，磁性固持平臺6上放置有蜂窩材料5， 加工中心平臺7的一角放置有支撐托架8。
如圖2所示，鐵粉填料裝置4包括連接柄9、交流步進(jìn)電機(jī)IO、蝸輪蝸桿
減速器ll、料斗12、下料口13、傳送帶14、第一帶輪15、第二帶輪16、第一 長帶輪17、第一傳動(dòng)軸18、第二長帶輪19、第二傳動(dòng)軸20，交流步進(jìn)電機(jī)10 依次與蝸輪蝸桿減速器11、第一帶輪15、第二帶輪16、第一傳動(dòng)軸18、第一 長帶輪17、第二傳動(dòng)軸20、第二長帶輪19、傳送帶14相連接，傳送帶14下方 設(shè)有下料口 13，傳送帶14上方設(shè)有料斗12,料斗12上方設(shè)有刀柄接口 9。 本發(fā)明的工作過程如下
1) 蜂窩柔性材料5放置在磁性固持平臺6上，加工中心1利用自動(dòng)換刀功 能，通過加工中心主軸2上的刀柄接口3自動(dòng)抓緊連接柄9，通過連接柄9帶動(dòng) 鐵粉填料裝置4運(yùn)動(dòng)；
2) 在數(shù)控程序的驅(qū)動(dòng)下，加工中心主軸2帶動(dòng)鐵粉填料裝置4沿?cái)?shù)控程序 規(guī)劃的路徑在蜂窩材料5上方填充鐵粉。鐵粉填充裝置的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向 等參數(shù)都由程序控制，而且移動(dòng)速度間接確定填料厚度；
3) 鐵粉填充結(jié)束后，利用自動(dòng)換刀功能，加工中心主軸2將鐵粉填料裝置 4放回到支撐托架8上，支撐托架8位于加工中心平臺7的一角。
權(quán)利要求
1. 一種向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充系統(tǒng)，其特征在于包括加工中心(1)、加工中心主軸(2)、刀柄接口(3)、鐵粉填料裝置(4)、蜂窩柔性材料(5)、磁性固持平臺(6)、加工中心平臺(7)、支撐托架(8)，加工中心(1)上部設(shè)有加工中心主軸(2)，加工中心主軸(2)下端設(shè)有刀柄接口(3)、鐵粉填料裝置(4)，加工中心(1)下部設(shè)有加工中心平臺(7)，中心平臺(7)上設(shè)有磁性固持平臺(6)，磁性固持平臺(6)上放置有蜂窩柔性材料(5)，加工中心平臺(7)的一角放置有支撐托架(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充系統(tǒng)， 其特征在于所述的鐵粉填料裝置(4)包括連接柄(9)、交流步進(jìn)電機(jī)(10)、 蝸輪蝸桿減速器(11)、料斗(12)、下料口 (13)、傳送帶(14)、第一帶輪(15)、 第二帶輪(16)、第一長帶輪(17)、第一傳動(dòng)軸(18)、第二長帶輪(19)、第 二傳動(dòng)軸(20)，交流步進(jìn)電機(jī)(10)依次與蝸輪蝸桿減速器(11)、第一帶輪(15)、 第二帶輪(16)、第一傳動(dòng)軸(18)、第一長帶輪(17)、第二傳動(dòng)軸(20)、第二長帶輪 (19)、傳送帶(14)相連接，傳送帶(14)下方設(shè)有下料口(13)，傳送帶(14)上方設(shè)有 料斗(12)，料斗(12)上方設(shè)有刀柄接口(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動(dòng)填充系統(tǒng)。它包括加工中心、加工中心主軸、刀柄接口、鐵粉填料裝置、蜂窩柔性材料、磁性固持平臺、加工中心平臺、支撐托架，加工中心上部設(shè)有加工中心主軸，加工中心主軸下端設(shè)有刀柄接口、鐵粉填料裝置，加工中心下部設(shè)有加工中心平臺，加工中心平臺上設(shè)有磁性固持平臺，磁性固持平臺上放置蜂窩柔性材料，支撐托架放在加工中心平臺的一角。本發(fā)明利用數(shù)控加工中心的自動(dòng)換刀和控制功能，通過加工中心主軸的刀柄接口自動(dòng)抓住鐵粉填料裝置，在數(shù)控程序驅(qū)動(dòng)下，向指定蜂窩柔性材料區(qū)域填充一定厚度的鐵粉。填充結(jié)束后，數(shù)控加工中心將鐵粉填料裝置放回到支撐托架上，不會(huì)干涉加工過程。
文檔編號B23Q3/15GK101386138SQ20081016160
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者剛 劉, 宋良煌, 屠智明, 柯映林, 湯立民, 董輝躍, 賈叔仕, 聞 鄭 申請人:浙江大學(xué);成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司