[实用新型]纤维带超声波动态切割器

说明书

技术领域

本实用新型涉及纤维带切割器，特别是一种用于碳纤维带铺放或无铺放过程切割的纤维带超声波动态切割器。

技术背景

纤维铺放技术是一种新型的成型技术。它通过铺放头把纤维带铺放在模具的表面，每层预浸纤维带之间通过加热、加压相粘结进而固化成型。在铺放纤维带的过程中需要根据模具形状的要求来切断纤维带。本实用新型就是为了达到这样的目的。当然，不排除有相关的纤维带切割装置，搜索相关文献发现，国内有用于静态切割的切割器，这种切割器在实际使用过程中需要暂停铺放过程，然后切割器开始进行切割，完毕之后再继续进行铺放，此种方式虽然能够实现纤维带的切割，但是相比动态切割器，效率偏低。同时经过仔细研究发现，之前静态切割器的设计存在一定的局限性，其超声波切割刀与纤维带垂直接触，这样只有刀尖与纤维带相接触，接触面积较小，切割的效果不会很理想，同时切割速度不能设置过高，而且一旦超声波切割刀的刀尖变钝之后，切割工作很难进行，甚至会损坏纤维带，影响后续的铺放。从国内相关专利以及文献了解到，运用动态切割技术的尚未发现。所谓“动态”是指在铺放机不用停止的情况下可以进行纤维带的切割。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种纤维带超声波动态切割器，能够在纤维带铺放过程中实现切割，同时可以根据纤维制品不同形状需求，可以适时的调节旋转轴来实现对纤维带的切割。

本实用新型解决其技术问题采用以下的技术方案：

本实用新型提供的纤维带超声波动态切割器，其结构是：主要由X、Y、Z三个直线轴，一个C旋转轴，两个气缸，两个压辊，超声波切割刀，连接机构和机架组成。其中：超声波切割刀通过夹具夹持，夹具通过旋转连接机构与旋转轴连接，并可以调节角度；旋转轴的一端与旋转连接结构的上端通过螺钉相连，另一端与蜗轮相连。

所述两个压辊，它们通过螺钉分别连接在机架末端的卡槽中。所述压辊，其内部为金属材料，表面包裹着一层聚氨酯，同时内部装有轴承，两端装有弹簧。

所述旋转轴，其轴端装有一个蜗轮，同时装有一对圆锥滚子轴承；整个旋转轴通过套筒固定在连接架上，该连接架与Z轴方向的导轨相连接，同时该连接架上面还装有与蜗轮配对的蜗杆和旋转轴伺服电机。

所述旋转轴的轴端的滑槽内部设有宽度调节机构，用于不同纤维带的宽度调节。

在所述旋转轴的轴端的滑槽内部设有与之相连的螺母，用作防止蜗轮轴向的窜动。

所述旋转连接机构用于连接夹具和旋转轴，用于传递转矩进而控制超声波切割刀。该旋转连接机构与超声波切割刀相连接的一端有圆孔，另一端设有四个螺钉孔，用于和旋转轴连接。

所述夹具可以由螺钉和主体组成，其中：主体中空，空心部分为圆筒状，边缘处设有螺钉孔，用于锁紧超声波切割刀。该夹具用螺钉与旋转连接机构另一端的螺钉孔固定时，先将夹具的角度调节完毕之后，再用螺钉锁死。

本实用新型与现有技术相比具有以下主要的优点：

本实用新型可以实现纤维带铺放过程中的动态切割，无需停机，提高铺放效率。

本实用新型可以用于不同宽度纤维带的切割，尤其适用于切割碳纤维带且不伤及到纤维带下面的衬纸，范围0~100mm宽度。实现不同宽度的切割只需要调节切割垫板纵向靠近边缘的调节器即可。旋转的结合可以切割出任意的图形。可一定程度的提高纤维带铺放过程的工作效率，同时也可以提高切割的质量。

本实用新型采用超声波切割刀倾斜一定的角度布置，这样可以增大刀片与纤维带的接触面积，提高切割速率和切割质量。

本实用新型主要用于纤维带的动态切割，可作为一个模块集成到铺放头上，同时也可以作为一个独立的模块单独切割纤维带。

附图说明

图1是本实用新型纤维带超声波动态切割器的立体示意图。

图2是本实用新型纤维带超声波动态切割器的结构零件图。

图3是本实用新型纤维带超声波切割器切割垫板与宽度调节机构的结构示意图。

图中：1.机架； 2.压辊； 3.气缸；  4. C旋转轴； 5.圆锥滚子轴承； 6.套筒； 7.蜗轮；8.螺母； 9.连接架； 10.蜗杆； 11.旋转轴伺服电机； 12. Z轴伺服电机； 13.旋转连接机构；14夹具； 15.超声波切割刀； 16.Y轴伺服电机； 17.Y轴轴承座； 18.Y轴滚珠丝杆； 19.Y轴丝杆螺母； 20.X轴伺服电机； 21. X轴滚珠丝杆； 22. X轴丝杆螺母； 23. X轴轴承座；24.切割垫板； 25.宽度调节机构。

具体实施方式