纖維絲鋪放機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料在工業(yè)化生產(chǎn)中的大量使用,為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和復(fù)合材料的利用率,復(fù)合材料制品的自動(dòng)化制造技術(shù)也隨之產(chǎn)生。纖維增強(qiáng)塑料作為復(fù)合材料中的一種,具有質(zhì)量輕,高強(qiáng)度,加工成形方便,抗腐蝕性能好,抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用前景相當(dāng)廣泛,目前在工業(yè)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)是自動(dòng)鋪絲束成形技術(shù)和自動(dòng)窄帶鋪放成形技術(shù)的總稱,它是在纏繞和鋪放的基礎(chǔ)上研制出的一種全自動(dòng)制造技術(shù),該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)變角度和大曲率復(fù)雜構(gòu)件的鋪

2、放。自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,最先進(jìn)的自動(dòng)纖維絲鋪放機(jī)構(gòu)能夠同時(shí)進(jìn)行多路纖維絲束的鋪放,每一路纖維絲束都能夠獨(dú)立的進(jìn)行壓緊、送料、剪切和施壓等動(dòng)作,但是該技術(shù)在我國(guó)尚處于起步階段,研究制造出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的纖維鋪放設(shè)備是我們當(dāng)前急需解決的難題。本課題設(shè)計(jì)的纖維鋪放機(jī)構(gòu)主要包括鋪放頭裝置、多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂和輔助裝置等。鋪放頭裝置是纖維鋪放機(jī)構(gòu)的核心裝置,其主要作用是給纖維絲束提供鋪放壓力,整個(gè)裝置包括多個(gè)鋪放靴裝置

3、,每一路絲束對(duì)應(yīng)一個(gè)鋪放靴對(duì)該路絲束進(jìn)行施壓,鋪放靴裝置主要包括傳動(dòng)裝置滾珠絲杠螺母副、基于彈簧的施壓緩沖反饋調(diào)節(jié)裝置、軟軸和電機(jī)等部件;多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂包括五個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié),五個(gè)關(guān)節(jié)一起聯(lián)動(dòng)控制纖維絲束的鋪放軌跡;輔助裝置中包括壓緊、送料和剪切等裝置,主要負(fù)責(zé)在鋪放過(guò)程中纖維絲束的輸送和被剪斷后絲束的壓緊以及重送。
　　本文完成了纖維絲鋪放機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),利用Pro/ENGINEER的三維建模功能對(duì)所設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模