Автоматизированная волокноукладочная машина

 

Изобретение относится к автоматизированным машинам для укладки волокна, предназначенным для изго товления сетчатых конструкций. Машина содержит верхнюю каретку 1, на которой установлен шпулярник 14 для подачи волокнистого материала и емкость 16 для смолы, а также нижнюю каретку,несущую головку, откладывающую волокно. Верхняя и нижняя каретки имеют заданное количество ней свободы при перемещении, обеспечивая заданное расположение головки, откладывающей волокно, посредством двигателей 4, 10, 27 и системы управления 57 относительно матрицы 45 с формообразующими каналами 46. Перемещение верхней каретки 1 взаимосвязано с перемещением нижней карет ки, что обеспечивает с помощью средств регулирования подачу волокнистого материала, пропитанного смолой , к головке укладки волокна, которая может поворачиваться, обеспе чивая дополнительную степень свободы . 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3694946/23-05 (86) РСТ/US 83/00774 (18.05.83) (22) 26. 01. 84 (31) 382496 (32) 27.05.82 (33) US (46) 15.03. 89. Бюл. У 10 (71) Локхид Корпорейшн (US) (72} Лив Гамильтон Бдэд (US) (53) 678.057.9(088.8) (56} Патент СССР У 521832, кл. В 29 D 31/00, 1976. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ВОЛОКНОУКЛАДОЧНАЯ МАИИНА (57) Изобретение относится к автоматизированным машинам для укладки волокна, предназначенным для изготовления сетчатых конструкций. Машина содержит верхнюю каретку 1, на

„,SU „„1466639 (50 4 В 29 С 41/32, 4 t/22 //

В 29 К 105:08, В 29 L 9:00 которой установлен шпулярник 14 для подачи волокнистого материала и емкость 16 для смолы, а также нижнюю каретку, несущую головку, откладывающую волокно. Верхняя и нижняя каретки имеют заданное количество степеней свободы при перемещении, обеспечивая заданное расположение головки, откладывающей волокно, посредством двигателей 4, 10, 27 и системы управления 57 относительно матрицы 45 с формообразующими каналами 46. Перемещение верхней каретки 1 взаимосвязано с перемещением нижней карет" ки, что обеспечивает с помощью средств регулирования подачу волокнистого материала, пропитанного смолой, к головке укладки волокна, которая может поворачиваться, обеспечивая дополнительную степень свободы. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1466639

Изобретение относится к оборудованию для изготовления сложных изделий из волокнистого материала методом выкладки.

Цель изобретения - повышение точности выкладки.

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая машина, вид в изометрии, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг.3 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 — машина, вид в плане,, на фиг. 5 — головка, разрез;на фиг. 6— то же, вид сверху.

Автоматизированная волокноукла-. дочная машина содержит верхнюю каретку 1 на роликах 2, установленных на направляющих 3, перемещающуюся с помощью двигателя 4, ходового винта 5 и закрепленной на каретке 1 гайки 20

6 (направление у). Направляющие 3 установлены на балках 7, которые установлены с возможностью качения роликами 8 на направляющих 9 ° Снизу к балкам 7 крепят двигатели 10, 25 вращающие шестерню 11, контактирующую с зубчатой рейкой 12 направляющих 9 (направление х). Направляющие

9 закреплены на основании 13. На верхней каретке 1 смонтированы шпу- 30 лярник 14 со шпулями 15 и емкость

16 для смолы. На балке 17 установ» лена нижняя каретка 18 на опоре 19, соединенной с обмоткой 20, эак1 епленной в роликовом подшипнике 21, образующими подвижную обмотку (ротор) линейного индукционного двигателя

22, а проводящие и непроводящие участки 23 балки 17 образуют статор линейного индукционного двигателя 40

22, который обеспечивает быстрое и точное перемещение нижней каретки

18 в направлении у. Балку 17 крепят к обмоткам 24, которые установлены на опорах 25, имеющих проводящие и 45 непроводящие участки 26, образующиеротор и статор линейных индукционных двигателей 27, обеспечивающих перемещение нижней каретки 18 в направлении х. На нижней каретке 18 закреплена головка 28 для укладки волокна

50 с возможностью перемещения по высоте (направление z) посредством вала 29 червячной передачи, закрепленного на кронштейне 30, гайки 31 и двигателя 32. Головка 28 имеет сопло 33 с каналом 34 для прохода волокна, изогнутым в .направлении, противоположном выкладке, который скользит внутри опорного элемента

35 и ввернут на резьбе в крышку 36, при этом сопло 33 в опорном элемен" те 35 может поворачиваться вокруг оси z.

Смола из емкости 18 подается под давлением по трубке 37 в канал 38 нижней каретки 18, который связан отверстием 39 с отверстием 40 в опорном элементе 38, соединенном с каналом 41 на его внутренней поверхности, соединенном, в свою очередь, с отверстием 40. В сопле 33 выполнено несколько отверстий 42, которые подходят к каналу 41, обеспечивая проток смолы в полость 43. Расход, смолы можно регулировать игольчатым клапаном 44, перекрывающим отверстие

39. Выкладку осуществляют на матрицу

45 с формообразующими пазами — каналами 46, установленную на форме 47 со штырями 48 для изменения направления перемещения сопла 33 с волок,ном.

Машина работает следующим образом.

Для регулирования двигателей 4 и

10 введены датчики 49 и 50, обеспечивающие взаимосвязанное перемещение кареток 1 и 18. Датчики состоят из цилиндров 51 и 52 со штоками 53 и .

54, закрепленных соответственно на балке 7 и обмотке 20 двигателя 22, шток 53 закреплен элементом 55 к балке 7, на которой установлена верхняя каретка 1. Шток 54 связан с элементом 56, закрепленном на верхней каретке 1.

Головку 28 опускают .посредством двигателя 32, обеспечивающего вращение .вала 29 с гайкой 31 и перемещение вниз каретки 18 до контакта сопла 33 с матрицей 45. Включают двигатели 4, 10, 22 и 27 для перемещения верхней 1 и нижней 18 кареток посредством системы управления. Сопло, перемещаясь в пазах 46 матрицы, обходя штыри 48 и меняя направление, укладывает волокно в виде сетчатой конструкцйи. Волокно со шпуль 15 прохо"..дит через крышку 36 в полость 43 элемента 35, смачивается смолой, поступающей из емкости 16 через трубку

37, и выходит через изогнутый канал

34 и плоско укладывается на матрице

45. Любое перемещение нижней каретки 18 в направлении х, которое не сопровождается аналогичным перемеще1466639 нием верхней каретки 1 вызовет относительное перемещение цилиндра 51 и штока 53, что будет вырабатывать сигнал и включать двигатель 10. При пе5 ремещении нижней каретки 18 в направлении у, которое также не сопровождается аналогичным перемещением верхней каретки 1 вызовет относительное перемещение цилиндра 52 и штока ip

54, что приведет к включению двигателя 4. Высота головки 28 может регулироваться в направлении г, допуская выкладку нескольких слоев волокна, а также обеспечивая пересечение слоев 15 при нескольких проходах для образования сетчатой структуры. Поворот головки 28 осуществляется нижней кареткой 18 путем селективного включения двигателей 22 и 27. 20

Наличие верхней 1 и нижней 18 кареток снижает инерционность машины, что приводит к повышенной точности выкладки изделий.

Формула изобретения

1; Автоматизированная волокноукладочная машина, включающая средство подачи волокна, средство приема и ук- 30 ладки волокна по заданной траектории, с соплом, выполненным с направляющим каналом для прохода волокна и соединенным со средством его перемещения по вертикали, горизонтально перемещающуюся каретку, формообразующую поверхность для выкладки изде. лия, средства относительного перемещения каретки и формообразующей поверхности, средства управления поло- 40 жением средства приема и укладки волокна с датчиками положения каретки, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности выкладки, она снабжена несущей средство приема и укладки волокна дополнительной .нижней кареткой, установленной под верхней кареткой с возможностью перемещения вдоль одного из направлений перемещения последней, а средство вертикального перемещения сопла выполнено в виде соединенного с нижней кареткой винтового привода, причем на верхней каретке установлены соединенная с соплом емкость для смолы и средство подачи волокна.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что канал сопла для прохода волокна выполнен в нижней части изогнутым в направлении, противоположном направлению выкладки.

3. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что формообразующая поверхность выполнена с пазами расположенными в направлении выкладки волокна и снабжена установленными по ее периферии напротив пазов штифтами для изменения направления перемещения сопла.

4. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что средства управления положением средства приема и укладки волокна снабжены датчиком положения дополнитютьной нижней каретки и средством определения относительного положения кареток и подачи сигнала рассогласования на привод верхней каретки.

1466б39

1466639

1466639

Составитель М.Осипова

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор 10.Середа

Заказ 960/58 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101