[发明专利]柔性压靴

说明书

技术领域

本发明的柔性压靴，涉及复合材料铺放设备中铺放头的纤维带施压装置。

技术背景

国内，尚没有一台应用于实际生产的铺放设备，大部分采用手糊的原始制造方式，采用这种手糊制造方式，产品表面易出现皱褶现象，产品质量不稳定；有些大型产品的手工铺放难度大，质量根本无法控制。国外，虽然已有铺放设备，并已用于实际生产中，但是他们的纤维带施压装置是利用橡胶的变形，用橡胶辊对铺放的纤维带来施压，利用橡胶的变形实现压附；这种施压方式在带宽方向上会因芯模表面曲率的存在而致使压力不匀，另外橡胶辊的变形是有范围的，对于曲率较小的芯模这种施压方式可能就无法实施。一种均匀施压并且自动化程度高的施压装置亟待产生，以满足生产的需要。

发明内容

本发明提出了一种适用于各种类型产品的纤维带铺放，它能够在纤维宽度方向上均匀的施加压力，做到变形而不变力，能够有效的保证纤维带与芯模表面的完全黏贴，提高生产效率的柔性压靴。

一种柔性压靴，其特征在于：气源依次与恒压气源主管道、支气管、气缸组相连通，汽缸组的输出轴通过弹性橡胶垫将铺放带压附于芯模的表面，上述汽缸组中各气缸型号同一。

该柔性压靴由气泵提供总气源，经电气比例阀输出稳定可控气压，经支气管传送给各个气缸，各气缸型号同一，因此各气缸的输出力均相等，气缸输出轴末端均固连于一弹性橡胶垫，橡胶垫压在铺放纤维带上，根据芯模表面形状的变化，橡胶垫在压力的作用下，均匀地将铺放纤维带压到芯模表面。

该结构由于所有均匀排布的气缸均为同一型号，均使用同一个气源，由式(1)不难得出，气缸轴端推力f均相等，其中p表示电器比例阀的输出气压，s表示每个气缸的内部横截面积。气缸端部连接有橡胶垫，面积为S，橡胶垫作为将气缸力作用到芯模表面的载体，可有效减轻气缸轴与芯模表面的摩擦，并且可使气缸力均匀的对芯模表面施压，橡胶垫作用在芯模表面单位面积上的压力值由式(2)求得。综上，在气缸力作用下，该柔性压靴结构可根据芯模表面曲率变化进行相应变化，有效的保证铺放纤维带均匀压附到芯模表面，避免纤维带皱褶的产生，有利于保证铺放带的压附均匀和压附质量。

f＝p·s         f＝p·s          (1)

σ＝n·f/S       σ＝n·f/S       (2)

上述气源与恒压气源主管道之间还可以连有电气比例阀、且电气比例阀还与一可编程控制器相连。这种结构可以实现气压可控。

附图说明

图1：为气压可控的柔性压靴结构原理图。

图2：为气压不可控的柔性压靴结构原理图。

图中标号名称：1、气源，2、为电气比例阀，3、恒压气源主管道，4、支气管，5、气缸组，6、压靴支架，7、弹性橡胶垫，8、铺放带，9、芯模，10、可编程控制器。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由气源1、电气比例阀2、恒压主气管3、支气管4、气缸5、压靴支架6、弹性橡胶垫7、铺放带8、芯模9以及可编程控制器10组成，所有汽缸均固定在压靴支架6上。给系统上电，电气比例法2和可编程控制器10开始工作，电气比例阀可以根据输入的电压输出对应的气压值；打开系统气源1阀门，根据可编程控制器中输出的电压，电气比例法2输出相应的气压到恒压主气管3，然后气压通过支气管作用于气缸组5，气缸组5的输出轴通过弹性橡胶垫7将铺放带8压附于芯模9的表面；随着铺放的进行，柔性压靴系统对铺放带8随动施压。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式由气源1、电气比例阀2、恒压主气管3、支气管4、气缸5、压靴支架6、弹性橡胶垫7、铺放带8、芯模9以及可编程控制器10组成；首先打开气源1阀门，给系统供压；然后给系统上电，电气比例法2和可编程控制器10开始工作；其余步骤和操作与实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式由气源1、恒压主气管3、支气管4、气缸5、压靴支架6、弹性橡胶垫7、铺放带8以及芯模9组成；打开气源1阀门，给系统供压，气压通过主气管3和支气管4作用于气缸组5；其余步骤和操作与实施方式一相同。本实施方式适用于气源的气压比较稳定、铺放工艺对铺放压力大小要求不高的工况。