Установка для укладки ленточного материала на форму Советский патент 1984 года по МПК B29G7/00 

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к устройствам дл изготовления крупногабаритных заготовок изделий из ленточного препрег представляющего собой полимерный композиционный материал, способом укладки его на форму кромка к кромке, и может найти применение преиму щественно в авиа- и судостроении. Известна установка для укладки стеклоткани, содержащая мостовую фо му, подвижно установленную на рельсовых путях, каретку, смонтированную на ферме, и устройство для укладки и уплотнения стеклоткани в виде поворотной консоли t передвижной укладочной тележкой с механизма ми захвата кромки стеклоткани П . Устройство предназначено для укладки полотнищ способом свободного падения полотна с незначительной вы соты, отпускаемого с обоих концов синхронно, что не позволяет произво дить укладку лент препрега на форму кромка к кромке и не обеспечивает у ладку на профильные поверхности. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ус тановка для укладки ленточного мате риала на форму, содержащая поворотный стол с узлом крепления формы, тележку, подвижно установленную на направляющих, смонтированных на ста нине, связанную с тележкой каретку, расположенную над поворотным столом уста«овленную подвижно на смонтированных на тележке направляющих и не сущую ролик укладки, механи:}мы пода чи и резки ленточного материала. Установка обеспечивает укладку ленточного препрега на форму одинар ной кривизны кромка к кромке за счет синхронизации относительных перемещений формы, укрепленной на поворотном столе, и ролика укладки с механизмами подачи и резки в пяти координатах. Синхронизация относительных перемещений обеспечивается управлением перемещениями ролика ук ладки и механизмов подачи и резки, размещенных на каретке, от копира формы 2 . Применение в устройстве копира формы снижает производительность труда из-за ограничения скорости укладки и необходимости частой смены копира при укладке многослойных пакетов, усложняет устройство . из-за необходимости применер1ия следящих устройств, снижает качество укладки из-за появления зазоров между кромками ленточного препрега вследствие несов.падения проекции геодезической линии на форме с траекторией ролика укладки на форме, так как устройство не имеет перемещения ролика укладки по шестому направлению - угловому перемещеггию в вертикальной плоскости, проходящей через вектор скорости ролика укладки. Целью изобретения явля-ется обеспечение качественной укладки и с высокой производительностью ленточного материала на профильную поверхность, упрощение конструкции установки., Указанная цель достигается тем, что в установке для укладки ленточного материала на форму, содержащей поворотный стол с узлом крепления формы,- тележку, подвижно установленную на направляющих, смонтированных на станине, связанную с тележкой каретку, расположенную над поворотньм столом, установленную подвижно на смонтированных на тележке направляющих и несущую ролик укладки, механизмы подачи и резки ленточного материала, направляющие каретки выполнены в виде штанги в виде шарнирного двухзвенника с возможностью свободного качания в вертикальной плоскости звена, несущего каретку, а ролик укладки и механизмы подачи и резки ленточного материала установлены на карданной подвеске, смонтированной на каретке, при этом ось карданной подвески и ось шарнира двухзвенника расположены в одной плоскости. На фиг. 1 показана общая схема установки; на фиг. 2 - установка, вид сверху; на фиг. 3-5 - схемы ориентации ролика укладки на поверхность формы. Установка для укладки ленточного материала на форму содержит поворотный стол 1, узел 2 крепления формы, тележку 3, установленную на направляющих 4, смонтированных на станине 5 с возможностью перемещения винтом 6. Каретка 7 расположена над поворотным столом I и установлена на направляющих, выполненных в виде щтанги 8 в виде шарнирного двухзвен310ника с возможностью свободного качания в вертикальной плоскости звена 9 несущего каретку, Штанга 8 смонтирована на тележке 3 посредством опорного звена 10 с подвижным упором 11, установленного с возможностью вертикального перемещения винтом 12, Ролик 13 укладки, механизмы подачи 14-16 и резки 17 ленточного материал установлены на карданной подвеске 18 смонтированной на каретке 7. Каретка перемещается по штанге 8 двумя бесконечными лентами 19, расположенными на роликах 20, приводящихся от одной ведущей шестерни 21 через систему шестерен 22-24. Штанга 8 соединена с опорным звеноМ 10 посредством шарнира 25. .Бесконечная лента 15 приводится в движение двигателем 26. Винт 6 приводится во вращение дви гателем 27, а винт 12 - двигателем 28. Ось 29 карданной подвески и ось шарнира 25 штанги расположены в одно плоскости. Ленточньй материал укладывается на форму 30. Поворотный стол приводится в движение двигателем 31 . На форму укладывается лента 32 препрега с разделительным слоем 33. Установка работает следующим образом. На поворотный стол 1 на узел 2 крепления формы устанавливается форма 30. Укладка ленты 32 препрега на форму проводится за счет перемещения ролика по поверхности формы по {Геодезической линии, траектория кото рой определяет расположение армирующего материала в полимерном композиционном материале. При этом образую щая ролика укладки, контактирующая с поверхностью формы, ориентируется касательно поверхности формы в текущей точке геодезической линии на поверхности формы. Перемещение образующей ролика укладки касателйно поверхности формы по заданной геодезической линии обеспечивается за счет одновременных относительньк перемещений формы и ролика укладки по шести направлениям, из которых четыре управляемые: вращение горизонтальное формы по углу oL , продольное и горизонтальное ролика укладки по х, поперечное горизонтальное ролика уклад ки по у, вертикальное ролика укладки по z, а два автоматические:вращение ролика укладки на оси шарнира 25, в вертикальной плоскости по , на оси 29 в вертикальной плоскости по углу Cf . Одновременность перемещений по четырем из шести направлений обеспечивается двигателями 26-28 и 31, приводящими в движение поворотный стол, каретку, тележку и опорное звено штанги по заданной программе. Программой задается перемещение точки А, расположенной на пересечении образующей ролика укладки, контактирующей с поверхностью формы, с нормалью, проходящей через ось карданной подвески ролика укладки. Карданная подвеска ролика укладки и размещение каретки на двухзвенной шарнирной штанге с возможностью перемещения по звену, свободно качающемуся в вертикальной плоскости за счет шарнирного соединения с опорным звеном, сокращает ко ичество необходимых управляемых перемещений ролика укладки для обеспечения отслеживания точкой А траектории заданной геодезической линии на поверхности формы. Расположение оси 29 карданной подвески в водной итоскости с осью шарнира 25 позволит согласовать перемещения точки А ролика укладки по оси Z и углам J3 и tp . Укладка ленты препрега 32 на фор„у зо производится при перемещении каретки 7 по штанге 8 справа налево. При этом лента разматывается с узла 14 и подается под прижимной ролик узла 15 подачи и далее в зону контакта ролика укладки с формой. Разделительная лента 32 сматывается на ролик узла 16 подачи. Ролик укладки перемещается на величину меньше величины рабочего хода на длину дуги окружности ролика укладки от линии контакта его с формой до реза ленты препрега. Лента препрега разрезается по всей ширине, при этом ролик укладки находится в покое. После операции реза ролик укладки перемещается, при этом линия реза ленты перемещается в зону контакта ролика укладки с формЬй. Подвижный упор 11 подводится под штангу 8 и препятствует опусканию штанги при отрыве ролика укладки от формы в конце рабочего хода. Ролик укладки отрывается от формы при помощи винта 12, на котором размеще но опорное звено штанги. Тележка 3 перемещается (по оси у) на ширину ленты препрега. Каретка перегоняется по оси X вправо холостым ходом в расчетную точку. Подвижный упор убирается в исходное положение. Ролик укладки опускается на форму. Цикл рабочего хода повторяется до укладки целого слоя.

.1

Фил.г 5 При укладке плоского шпона перемещение поворотного стола по углу 9 и опорного звена штанги являются установочными. Применение изобретения позволяет упростить конструкцию установки и увеличить скорость укладки как на плоскую форму, так и на форму с профильной поверхностью.

npoeffmifi геодезической инии но гмос/состб

lf5

УСТАНОВКА ДЛЯ УКЛАДКИ ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА НА ФОРМУ, содержащая поворотный стол с узлом крепления формы, тележку, подвижно установленную на направляющих, смонтированных на станине, связанную с тележкой каретку, расположенную над поворотным столом, установленную подвижно на смонтированных на тележке направляющих и несущую ролик укладки, механизмы подачи и резки ленточного материала, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения качественной укладки с высокой производительностью ленточного материала на профильную поверхность, а также упрощения конструкции установки, направляющие каретки выполнены в виде штанги в виде шарнирного двухзвенника с возможностью свободного качания в вертикальной плоскости звена, несущего каретку, а ролик укладки и механизмы подачи и резки ленточного материала установлены на карданной подвеске, смонтированной на каретке, (Л при этом ось карданной подвески и ось шарнира двухзвенника расположес; ны в одной плоскости. 00 vl со ел сд