Устройство для изготовления оболочек из композитного материала методом намотки Советский патент 1985 года по МПК B65H81/04 

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что головка укладчика соединена с укладчиком рычагом, один конец которого прикреп- лен к укладчику с возможностью вра щения в плоскости оси укладчика, а другой конец - к головке укладчика с возможностью вращения головки от носительно оси рычага, при этом рьгчаг снабжен исполнительным механизмом прижима головки укладчика к оправке. Подключенным к дополнительному выходу блока управления, а за- датчик следящей системы поворота головки укладчика выполнен в виде датика угла укладки материала на форируемую оболочку.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т личающееся тем, что датчик угла укладки материала на формируемую оболочку выполнен в виде вилки с закрепленными на ее зубцах колесами, тяги, соединенной со средней частью вилки с возможностью вращения вилки относительно оси тяги, при этом тяга другим концом закреплена на укладчике с возможностью вращения в плоскости оси укладчика и снабжена преобразователем угла ее поворота относительно укладчика.

1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ НАМОТКИ, содержащее оправку с приводом ее вращения, каретку с приводом ее перемещения вдоль оси оправки, размещенный на каретке укладчик с головкой, приводом его перемещения перпендикулярно оси оправки и следящей системой поворота головки укладчика с эадатчиком, катущку для композитного материала и блок управления, соответствующими выходами подключенный к приводам .оправки, укладчика и каретки отличающееся тем, что с целью расширения .технологических возможностей путем обеспечение изготовления равнотолщинных оболочек из ленточного материала с произвольной схемой армирования, катушка для материала размещена в головке укладчика, а головка укладчика снабжена резаками для обрезки краев материала с 9 приводами их перемещения по ширине материала, подключенными к соответствующим дополнительным выходам блока управления.

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использова но в судостроении и других отраслях народного хозяйства-для изготовления незамкнутых крупногабаритных оболочек из композитных материа- лов.

Целью изобретения является расширение технологических возможносте устройства путем обеспечения изготовления равнотолщинных оболочек из ленточного материала с произвольной схемой армирования.

На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - конструкция головки укладчика; на фиг.З узел соединения головки с укладчиком ; на фиг. А - сечение А-А на фиг. 3,

Устройство для изготовления оболочек из композитного материала содержит оправку 1 со следящим приводом 2 е.е вращения, укладчик 3 со следящим приводом 4 его перемещения перпендикулярно оси оправки, каретку 5 со следящим приводом 6 ее перемещения вдоль оси оправки I. Укладчик 3 закреплен на каретке 5.

Устройство имеет головку 7 укладчика 3, закрепленную на рычаге 8. На каретке 5 закреплен следящий привод 9 поворота головки 7 укладчика 3. На укладчике 3 закреплен преобразователь 10 угла поворота рычагд i1, кинематически связанного с колесами 12. Элементы 10, 11 и

12 образуют датчик угла укладки материала. Рычаг 8 соединен с исполнительным механизмом 13 прижима головки 7 к оправке 1.

На головке 7 укладчика (фиг. 2) установлены катушка 14 с композитным материалом 15 и резаки кромок композитного материала 15,выполненные в виде, например, дисковых ножей 16 с приводами 17 их перемещения по ширине материала 15, закрепленными у краев материала 15. На головке 7 укладчика установлен с возможностью вращения укладочный

ролик 18.

Устройство содержит блок управления, включающий многоканальный про-, граммозадающий блок 19 (например,

блок числового программного управления типа 2С85-62 или блок управления для роботов УКМ-772) с вьщачей команд в функции времени и узел дистанционного управления - задатчик 20, например, в виде потенциометра, для управления оператором. Программозадающий блок 19 содержит узлы программного управления (не показаны , подключенные к приводам

соответственно 2 оправки 1, каретки 5, 4.укладчика 3. Каждый из узлов программного управления включает цепи обратной связи управляемых механизмов по положению (не показаны), которые выполнены с использованием известных средств.

Блок 19 содержит узел программного управления обрезкой материала (не показан, подключенный к приводу 17 одного из дисковых ножей 16 Другой привод 17 перемещения ножа 16 для края материала 15, укладываемого встык с кромкой уложенного ранее материала 15, подсоединен к задатчику 20.

В варианте совмещенной компоновки рычагов 8 и 11 фиг.З, 4) рычаг 8 состоит из двух труб 21 и 22, одна из которых соединена с корпусом 7 головки, а другая - шарнирно с поворотной частью 23 укладчика 3. Шарнирное соединение обеспечивает перемещение головки 7 относительно шарнира в плоскости, проходящей через оси укладчика 3 и рычага 8.

Внутри труб 21, 22 проходит тяга 24, соединяющаяся с одной стороны шарнирно с осью датчика угла укладки материала, а с другой стороны - с тягой 25, имеющей возможность вращения вокруг своей оси и соединенной с колесами 12. При совпадении осей трубы 21 и тяги 24 оси колес 12, соосны с осью укладочного ролика 18, но могут перемещаться вместе с тягой 24 в плоскости, проходящей через оси укладчика 3 и тяги 24, вращаться вместе с валом дат.чика угла укладки материала вокруг оси укладчика 3, а также вращаться .вокруг тяги 25.

Исполнительный механизм 13 прижима может быть выполнен в виде пневмоцилиндра, управляемого от распределителя, подключенного к блоку 19, и установлен с возможностью отведения головки 7 от оправки 1 и ликвидировать контакт укладочного ролика 18 и колес 12 с оправкой 1. При отводе головки 7 от оправки 1 ось тяги 24 устанавливается внутри трубы 21 на нейтраль с помощью пружин 26. Эти же. пружины ограничивают угол отклонения тяги 24.

Устройство работает следующим образом.

Программозадающий блок 19 выдает сигналы управления на входы следящих приводов 2 оправки 1, 6 каретки 5, 4 укладчика в исходное поло. жение и исходной установки ножа 16. При движении в исходное положение

5 головка 7 отведена от оправки 1, ось тяги 24 находится в плоскости осей укладчика 3 и рычага 8 и датчик угла укладки материала выдает сигнал равный нулю, на следяющий привод 9.

О Поворотная часть 23 укладчика не вращается. В исходном положении программозадающий блок I9 дает команду на прижим головки 7 и вращение ножей 16, после чего выдается программа движения укладчика 3 в пространстве и перемещения привода 17 по ширине материала 15, которая отрабатывается следящими приводами. Второй привод 17 управляется с помощью задатчика 20 оператором так, чтобы край обрезанной ленты материала 15 укладывался встык с краем ранее уложенной ленты. Предварительно заправленный в головку 7 материал в виде ткани I5 кроится и укладьшается на оправку укладочным роликом 18 по нужной траектории на оправке 1. Управление рычагом 8 производится от датчика 1I, ось которого вращается тягой 24. При этом . обеспечивается сохранность формыи положения уложенного на оболочку материала 15 и исключение сдвига материала 15 вдоль оси укладочного ролика 18 при любом движении укладчика 7 .

Таким образом, раскроенная ткань укладывается на оправку I до полной выработки катушки 14, длина MaTepH 40 зла 15 на которой выбрана заранее. Далее программозадающий блок 19 дает сигнал на отвод головки 7 от оправки 1 и на движение за новым рулоном, который устанавливается в головку 7

45 укладчика, а материал 15 заправляется между ножами 16 и на укладочный ролик 18. После этого программозада. ющий блок 9 вьтодит укладчик 3 в исходное положение, укладочный ролик 18 прижимается к поверхности оболочки и процесс укладки повторяется.