專利名稱：一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料布帶纏繞技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)噴管部位的復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
碳纖維以及酚醛樹(shù)脂布帶纏繞技術(shù)主要應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)噴管絕熱層、火箭殼體等部件的制造等方面。布帶在纏繞過(guò)程中由于滾輪的安裝誤差、帶速度及張力的波動(dòng)等因素的影響會(huì)發(fā)生橫向的偏移，這會(huì)引起纏繞過(guò)程中的纏繞制品性能的降低。因此布帶的糾偏問(wèn)題是纏繞技術(shù)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)外對(duì)于糾偏方面的研究較為成熟，但都是關(guān)于造紙、印刷等收放卷系統(tǒng)而言的，對(duì)于布帶纏繞方面內(nèi)容很少有涉及。由于布帶纏繞過(guò)程中會(huì)對(duì)布帶進(jìn)行熱處理，并且布帶貼合模胎時(shí)要對(duì)布帶施加一定的壓力以保證產(chǎn)品的致密性，這些都會(huì)使關(guān)于收放卷系統(tǒng)難以直接應(yīng)用到布帶纏繞當(dāng)中。針對(duì)以上研究現(xiàn)狀，亟需一種能應(yīng)用在布帶纏繞零件過(guò)程中的自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題 為了實(shí)現(xiàn)纏繞布帶過(guò)程中對(duì)布帶的糾偏功能，本發(fā)明提出了一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)纏繞過(guò)程中對(duì)布帶的糾偏，從而提高產(chǎn)品的使用性能。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于包括滾輪支撐結(jié)構(gòu)和糾偏結(jié)構(gòu)；所述滾輪支撐結(jié)構(gòu)包括糾偏滾輪、糾偏支架和支撐柱；糾偏滾輪兩端通過(guò)軸承安裝在糾偏支架上，糾偏滾輪可繞自身中心軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)；糾偏支架與支撐柱固定連接，支撐柱中心軸線垂直于滾輪中心軸線，并且支撐柱中心軸線過(guò)滾輪中心軸線的中點(diǎn)；糾偏結(jié)構(gòu)包括蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)和箱體，蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)安裝在箱體內(nèi)，支撐柱一端穿過(guò)箱體與蝸輪連接，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)；蝸桿端部與外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)化為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于糾偏滾輪由聚四氟乙烯制成。所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于蝸桿一端與手輪連接，通過(guò)手輪旋轉(zhuǎn)蝸桿，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)糾偏。所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括有糾偏控制器；蝸桿一端通過(guò)聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)的輸出軸連接，糾偏控制器發(fā)出脈沖信號(hào)控制直流伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。有益效果
本發(fā)明通過(guò)能夠滿足復(fù)合材料布帶纏繞過(guò)程中的糾偏功能，當(dāng)采用直流伺服電機(jī)控制時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)糾偏功能。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為糾偏結(jié)構(gòu)的示意圖；圖中I.手輪，2.箱體，3.蓋板，4.支撐柱，5.鎖緊套，6.糾偏支架，7.糾偏滾輪，8.直流伺服電機(jī)，9.電機(jī)軸滾動(dòng)軸承，10.電機(jī)軸固定鍵，11.聯(lián)軸器，12.支撐柱上滾動(dòng)軸承，13.蝸桿固定鍵,14.蝸桿，15.蝸輪,16.蝸桿滾動(dòng)軸承，17.支撐柱下滾動(dòng)軸承。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明本實(shí)施例中的復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，包括滾輪支撐結(jié)構(gòu)和糾偏結(jié)構(gòu)。參照附圖I，滾輪支撐結(jié)構(gòu)包括糾偏滾輪7、糾偏支架6和支撐柱4。糾偏滾輪兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在糾偏支架上，糾偏滾輪可繞自身中心軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，糾偏滾輪上繞有待纏繞的復(fù)合材料布帶，當(dāng)進(jìn)行復(fù)合材料布帶纏繞時(shí)，布帶帶動(dòng)糾偏滾輪繞自身軸旋轉(zhuǎn)，這可以減小布帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力。本實(shí)施例中糾偏滾輪由聚四氟乙烯制成，可以避免復(fù)合材料布帶與糾偏滾輪之間的粘結(jié)。糾偏支架支撐糾偏滾輪并且與支撐柱通過(guò)鎖緊套5固定連接，支撐柱中心軸線垂直于滾輪中心軸線,并且支撐柱中心軸線過(guò)滾輪中心軸線的中點(diǎn)，以便于確定糾偏控制量。參照附圖2，糾偏結(jié)構(gòu)包括蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)和箱體2，蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)安裝在箱體內(nèi)，蝸輪蝸桿把水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成豎直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。箱體由蓋板3密封，防止周?chē)h(huán)境的污染。支撐柱一端穿過(guò)箱體與蝸輪15連接，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐柱與箱體通過(guò)支撐柱上滾動(dòng)軸承12和支撐柱下滾動(dòng)軸承17固定和導(dǎo)向；蝸桿14端部與外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)化為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，蝸桿一端與手輪連接，通過(guò)手輪I旋轉(zhuǎn)蝸桿，能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)糾偏。蝸桿另一端通過(guò)聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)8的輸出軸連接，直流伺服電機(jī)作為糾偏系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿?lái)源。直流伺服電機(jī)由四個(gè)螺釘固定在箱體上，聯(lián)軸器11連接直流伺服電機(jī)的輸出軸和蝸桿，電機(jī)軸固定鍵10和蝸桿固定鍵13將聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)的輸出軸及蝸桿固定，電機(jī)軸滾動(dòng)軸承9和蝸桿滾動(dòng)軸承16起到將蝸桿和電機(jī)軸與箱體固定的作用。蝸桿14與蝸輪15按標(biāo)準(zhǔn)中心距相配合，蝸輪15固定在支撐柱4上，蝸桿的頭數(shù)為1，蝸桿的齒數(shù)為62，因此蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為62。具體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為當(dāng)直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)聯(lián)軸器使蝸桿與電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)蝸輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由于蝸輪固定在支撐柱4上，所以支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)是與蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)同步的，支撐柱帶動(dòng)糾偏架上的糾偏滾輪繞支撐柱的中心軸旋轉(zhuǎn)，這就是整個(gè)糾偏的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。當(dāng)直流伺服電機(jī)不工作時(shí)，直流伺服電機(jī)抱閘放開(kāi)，可通過(guò)手輪來(lái)旋轉(zhuǎn)蝸桿，即為手動(dòng)糾偏方式。當(dāng)纏繞過(guò)程中布帶發(fā)生跑偏時(shí)，由紅外傳感器檢測(cè)布帶跑偏量輸送到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷跑偏量的正負(fù)及大小，并通過(guò)糾偏控制器將脈沖輸送到直流伺服電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)糾偏裝置運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。 權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于包括滾輪支撐結(jié)構(gòu)和糾偏結(jié)構(gòu)；所述滾輪支撐結(jié)構(gòu)包括糾偏滾輪、糾偏支架和支撐柱；糾偏滾輪兩端通過(guò)軸承安裝在糾偏支架上，糾偏滾輪可繞自身中心軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)；糾偏支架與支撐柱固定連接，支撐柱中心軸線垂直于滾輪中心軸線，并且支撐柱中心軸線過(guò)滾輪中心軸線的中點(diǎn)；糾偏結(jié)構(gòu)包括蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)和箱體，蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)安裝在箱體內(nèi)，支撐柱一端穿過(guò)箱體與蝸輪連接，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)；蝸桿端部與外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)化為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于糾偏滾輪由聚四氟乙烯制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于蝸桿一端與手輪連接，通過(guò)手輪旋轉(zhuǎn)蝸桿，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)糾偏。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括有糾偏控制器；蝸桿一端通過(guò)聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)的輸出軸連接，糾偏控制器發(fā)出脈沖信號(hào)控制直流伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種復(fù)合材料布帶糾偏纏繞機(jī)構(gòu)，包括滾輪支撐結(jié)構(gòu)和糾偏結(jié)構(gòu)，滾輪支撐結(jié)構(gòu)包括糾偏滾輪、糾偏支架和支撐柱，糾偏滾輪安裝在糾偏支架上，并可繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，糾偏支架與支撐柱固定連接，支撐柱中心軸線垂直于滾輪中心軸線，并且支撐柱中心軸線過(guò)滾輪中心軸線的中點(diǎn)，糾偏結(jié)構(gòu)包括蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)和箱體，支撐柱一端穿過(guò)箱體與蝸輪連接，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿端部與外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)化為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)能夠滿足復(fù)合材料布帶纏繞過(guò)程中的糾偏功能，當(dāng)采用直流伺服電機(jī)控制時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)糾偏功能。
文檔編號(hào)B29C70/30GK102744890SQ20121025553
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者何曉東, 俞濤, 史耀耀, 左安邦, 彭家浩 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)