一种加强筋复合材料用自动缝合装置的制作方法

专利2026-08-13  24


本发明涉及航空航天零部件制造领域,具体涉及一种加强筋复合材料用自动缝合装置。


背景技术:

1、在航天卫星结构件领域,为了保持构件的轻量化,又为了保持构件的服役能力,陶瓷基碳纤维加强筋复合材料用成为了航天领域构件的首选材料。为了进一步减轻构件的重量,提高构件的强度,往往采用薄壁结合加强筋的方式强化结构件。

2、现有的在结构件预制体制造过程中,碳纤维布的结合工艺主要由针刺工艺和缝合工艺,而在薄壁预制体和加强筋的制备过程中,缝合工艺是最为牢固的工艺,而在一些复杂航空结构件预制体制造过程中,经常有加强筋挨着加强筋的情况出现,给缝合工艺带来了很大的困扰。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明公开了一种加强筋复合材料用自动缝合装置。包括伺服电机(1)、升降装置(2)、前进轮(3)、缝合盘(4)、缝合底座(5)、记忆弹簧(6)、半圆针(12)、螺纹杆(8)、纱线引导杆(9)、卡槽(10)、绕线组(11)。

2、优选的,所述前进轮(3)动力由伺服电机(1)提供,所述前进轮(3)通过弹簧夹持加强筋产生动力。

3、优选的,所述伺服电机(1)为升降装置(2)提供动力,升降装置(2)连接缝合盘(4),控制缝合盘(4)升降,缝合盘(4)上镶嵌活动的送针柱(7),送针柱(7)有帽沿,冒沿垂直方向受缝合盘(4)限制,冒沿水平方向可沿缝合盘(4)弧形轨迹滑动,送针柱(7)与记忆弹簧(6)相连接,送针柱(7)底部有圆弧设计,送针柱(7)内绕有线圈。

4、优选的,缝合底座(5)分对称2块,分别与前进轮(3)相连,缝合底座(5)之间有2-8mm空隙,缝合底座(5)底部有半圆形凹槽,半圆形中心处装有磁吸线圈,在半圆形凹槽两侧有v型引导架,v型引导架与缝合盘(4)相连。

5、优选的,所述半圆针(12)为半圆形,针尖、针尾、针中间两侧有四个着力点。

6、优选的,所述绕线组(11)通过螺纹杆(8)与伺服电机(1)相连,伺服电机(1)与缝合底座(5)连接,伺服电机(1)上有卡槽(10)固定纱线引导杆(9)固定水平方向,纱线杆与螺纹杆(8)相连,纱线杆随着螺纹杆(8)转动缓慢将纱线引导至绕线组(11)上。

7、进一步的,所述绕线组(11)为实心结构,设有n个通道,n为正整数;传动杆为螺纹杆(8)延长杆,传动杆上设有n个“直角梯形”;所述“直角梯形”是带有圆弧结构的立体直角梯形,所述传动杆在重力作用下,“直角梯形”与通道没有对齐,传动杆在“直角梯形”直角端受力时,推动绕线组(11)转动;传动杆在“直角梯形”斜坡端受力时,斜坡引导“直角梯形”与通道对其。

8、进一步的,绕线组(11)收线的时候电机启动,螺纹杆(8)转动,引导纱线引导装置缓慢向下,绕线组(11)内部直角梯形直角端受力,传动绕线组(11)转动;绕线组(11)放线的时候,绕线组(11)内部直角梯形斜坡端受力,斜坡端引导直角梯形通过通道,放线的时候伺服电机(1)、螺纹杆(8)都处于静止的状态。



技术特征:

1.一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:伺服电机(1)、升降装置(2)、前进轮(3)、缝合盘(4)、缝合底座(5)、记忆弹簧(6)、送针柱(7)、半圆针(12)、螺纹杆(8)、纱线引导杆(9)、卡槽(10)、绕线组(11);所述伺服电机(1)与前进轮(3)齿轮连接;所述前轮由弹簧施加夹持力。

2.根据权利要求1所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述前进轮(3)动力由伺服电机(1)提供,所述前进轮(3)通过弹簧夹持加强筋产生动力。

3.根据权利要求1所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述伺服电机(1)为升降装置(2)提供动力,所述升降装置(2)连接缝合盘(4),控制缝合盘(4)升降,所述缝合盘(4)分下底座由下底座和上盖组成,所述缝合盘(4)上镶嵌活动的送针柱(7),所述送针柱(7)有帽沿,冒沿垂直方向受缝合盘(4)限制,冒沿平行方向可沿缝合盘(4)弧形轨迹滑动,所述送针柱(7)与记忆弹簧(6)相连接,所述送针柱(7)底部有圆弧设计,所述送针柱(7)内绕有线圈。

4.根据权利要求1所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述缝合底座(5)分对称2块,分别与前进轮(3)相连,所述缝合底座(5)之间有2-8mm空隙,所述缝合底座(5)底部有半圆形凹槽,在半圆形凹槽两侧有v型引导架,所述缝合底座(5)半圆中心处有磁吸线圈。

5.根据权利要求3所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述v型引导架与缝合盘(4)相连。

6.根据权利要求1所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述半圆针(12)为半圆形,针尖、针尾、针中间两侧有四个着力点。

7.根据权利要求1所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述绕线组(11)通过螺纹杆(8)与伺服电机(1)相连;所述伺服电机(1)与缝合底座(5)连接;所述伺服电机(1)上有卡槽(10);所述螺纹杆(8)连有纱线引导杆(9);所述纱线引导杆(9)另一侧被卡槽(10)固定。

8.根据权利要求6所述一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:所述绕线组(11)为实心结构,设有n个通道,n为正整数;传动杆为螺纹杆(8)延长杆,传动杆上设有n个“直角梯形”;所述“直角梯形”是带有圆弧结构的立体直角梯形。


技术总结
一种加强筋复合材料用自动缝合装置,其特征在于:伺服电机、升降装置、前进轮、缝合盘、缝合底座、记忆弹簧、送针柱、半圆针、螺纹杆、纱线引导杆、卡槽、绕线组。伺服电机负责装置的前进以及控制升降装置。升降装置的送针柱带有磁吸效果,送针柱将半圆针送入预制体后,升降装置磁吸送针柱并上升,前进轮同时前进,送针柱完成180度的翻转,翻转后进行下一步骤的缝合,绕线组负责把缝合线收紧。

技术研发人员:王震,吴斌,曾彬,钟海炎,夏丹丽
受保护的技术使用者:浙江航引新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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