一种铺带机吸附平台及其控制方法与流程

1.本发明涉及复合材料自动铺带技术领域，尤其涉及一种铺带机吸附平台及其控制方法。


背景技术：

2.当复合材料零件尺寸较大时，人工铺叠难度相应增大、成型效率低、产品质量也难以保障，因此，相应的自动铺带技术（automated tape laying，atl）技术应运而生；自动铺带机集预浸带剪裁、定位、铺叠、压实等功能于一体，不仅大大提高了复合材料构件的生产效率，降低了生产成本，而且通过对成型工艺参数和技术指标的精确控制，极大提高复合材料构件质量的可靠性和稳定性；相关技术中，自动铺带机多呈龙门架结构，将复合材料以带状层铺在吸附平台上，在吸附平台上通过负压的作用将铺放的料带进行吸附固定；待铺叠完成后通过裁切头进行裁剪，然而在裁剪过程中，吸附平台上带孔的钢板会对刀具造成损伤。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种铺带机吸附平台及其控制方法，避免对裁切刀具的损伤。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：第一方面，本发明提供了一种铺带机吸附平台，包括：支撑台，所述支撑台呈长方体框体结构，且铺带机沿所述支撑台长度方向可移动设置；切割台，横跨所述支撑台设置，且所述切割台沿所述支撑台的长度方向可移动设置，所述切割台上具有沿所述支撑台宽度方向可移动设置的切刀；其中，所述支撑台上表面上具有若干吸附单元，若干所述吸附单元通过管路连接有负压发生器，且若干所述吸附单元的上表面铺设有透气皮带，所述透气皮带用于保护所述切刀。
6.进一步地，所述负压发生器的气源连接有主干管路，所述主干管路与每个所述吸附单元通过支干管路连接，每个所述支干管路上均设置有电磁阀，所述电磁阀与控制器电连接，以实现对每个所述电磁阀的启闭控制。
7.进一步地，所述吸附单元仅在铺带机经过其所在区域时产生吸附力。
8.进一步地，所述控制器与铺带机的驱动器电连接，用于检测所述铺带机沿所述支撑台长度方向上的移动速度；所述驱动器根据铺带机的运行时长计算铺带机的移动距离，当铺带机的移动距离到达若干所述吸附单元中的其中一个位置处时，所述控制器控制与该吸附单元连接的所述
电磁阀开启，并控制未到达所述吸附单元处的所述电磁阀保持关闭。
9.进一步地，所述支撑台在宽度方向上的至少一侧上具有若干激光传感器，若干所述激光传感器设置在两所述吸附单元中间位置处，用于检测铺带机的位置，若干所述激光传感器与所述控制器连接，当所述激光传感器检测到铺带机到位时，所述控制器控制所述激光传感器所在位置处对应的吸附单元的电磁阀开启，未检测到位的电磁阀保持关闭。
10.进一步地，所述激光传感器在所述支撑台的长度方向上具有两个探头，两所述探头分布在两吸附单元中心线的两侧位置处，沿铺带机移动方向上当第二个探头检测到位时，开启所在位置出的吸附单元的电磁阀，当第一个探头检测到铺带机离开时，停止所在位置时的吸附单元的电磁阀。
11.第二方面，本发明提供了一种如上述第一方面所述的铺带机吸附平台的控制方法，包括以下步骤：建立沿支撑台长度方向上的坐标系，并标注在该坐标系上每个吸附单元所在的长度段；获取铺带机上驱动机构的移动速度及从起点开始的运行时间，计算铺带机在所述坐标系上的运行距离；根据铺带机的运行距离判断其所处的长度段；开启该长度段所在的的吸附单元上的电磁阀，以实现对该长度段所在的吸附单元对铺带的吸附。
12.进一步地，在判断运行距离时，根据铺带机的宽度确定所处的长度段，若铺带机处于两吸附单元之间的位置时，则保持两个吸附单元同时开启。
13.第三方面，本发明还提供了一种如上述第一方面所述的铺带机吸附平台的控制方法，包括以下步骤：标记每个吸附单元两端的激光传感器探头，沿铺带机移动方向设置为开启探头和关闭探头；当开启探头检测到铺带机到位时，开启所在吸附单元的电磁阀，实现该区域的负压吸附；当关闭探头检测到铺带机离开时，关闭所在吸附单元的电磁阀。
14.10.根据权利要求9所述的铺带机吸附平台的控制方法，其特征在于，当铺带机同时处于上一个吸附单元的关闭探头以及下一个吸附单元的开启探头时，保持探头所在的两个吸附单元同时开启。
15.本发明的有益效果为：本发明通过在支撑台的吸附单元上方铺设的透气皮带，使得皮带既可以与吸附单元之间通气实现对铺带的吸附固定作用，又可以保护刀具不被损伤，与现有技术相比，实现了对刀具的保护功能，提高了切刀的使用寿命。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例一中铺带机吸附平台及的结构示意图；图2为本发明实施例一中切割台的结构示意图；图3为本发明实施例一中支撑台与透气皮带的爆炸结构示意图；图4为本发明实施例一中支撑台内部的管路连接结构示意图；图5为本发明实施例一中吸附平台控制方法的原理示意图；图6为本发明实施例一中吸附平台控制方法的步骤流程图；图7为本发明实施例二中吸附平台控制方法的原理示意图；图8为本发明实施例二中吸附平台控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.实施例一如图1至图4所示的铺带机吸附平台，包括支撑台10和切割台20，其中：支撑台10呈长方体框体结构，且铺带机沿支撑台10长度方向可移动设置；框体可通过板材和型材拼接固定成型，铺带机在支撑台10上可移动设置有多种形式，例如可以是图1中所示的在支撑台10的两侧面上具有滑轨，铺带机的两侧壁内侧具有与滑轨滑动连接的滑块，并且铺带机的底部还具有电机带动的齿轮，齿轮与固定在支撑台10侧壁上的齿条啮合，通过这种方式实现铺带机在支撑台10长度方向上的移动，铺带机的铺带头在支撑台10的宽度方向上往复移动，实现在整个支撑台10上的铺带；切割台20横跨支撑台10设置，且切割台20沿支撑台10的长度方向可移动设置，切割台20上具有沿支撑台10宽度方向可移动设置的切刀；切割台20的固定方式与铺带机类似，如图2中所示，切刀除了在宽度方向上可以移动以外还可以在高度方向上升降，从而实现对铺带完成后的铺带的切割；如图3中所示，支撑台10上表面上具有若干吸附单元11，若干吸附单元11通过管路连接有负压发生器12，且若干吸附单元11的上表面铺设有透气皮带，透气皮带用于保护切刀。在本发明实施例中，透气皮带的材质可以是聚氟乙烯浸渍带，其上面设置有与吸附单元11对应的孔位，通过透气铺带的设置，一方面具有一定的韧性，可以实现对切刀的保护，因为吸附单元11的上表面多由带孔的钢板制成，直接在上面进行切割会造成切刀刀刃与钢板接触变形；通过透气皮带的设置，实现了对切刀的保护；在上述实施例中，通过在支撑台10的吸附单元11上方铺设的透气皮带，使得皮带
既可以与吸附单元11之间通气实现对铺带的吸附固定作用，又可以保护刀具不被损伤，与现有技术相比，实现了对刀具的保护功能，提高了切刀的使用寿命。
22.在上述实施例的基础上，如图4中所示，负压发生器12的气源连接有主干管路12a，主干管路12a与每个吸附单元11通过支干管路12b连接，每个支干管路12b上均设置有电磁阀12c，电磁阀12c与控制器电连接，以实现对每个电磁阀12c的启闭控制。具体的，请继续参照图4，每个吸附单元11均包括 带孔的钢板，以及在底部将带孔的钢板包围的壳体，壳体通过连接头与支干管路12b连接，这样，每个单独的电磁阀12c均可以对应的控制每个单独的吸附单元11，当电磁阀12c开启时，该支干管路12b连接的吸附单元11产生吸力，实现对铺带的固定；在本发明实施例中，为了实现对负压发生器12的节能效果，吸附单元11仅在铺带机经过其所在区域时产生吸附力。这样，既能够实现对铺带时铺带机所在区域吸附单元11对铺带的固定，同时，未铺带或者已经铺带完成的区域不产生吸力，可以实现减少浪费，提高负压发生器12的利用率；下面将对实现上述功能的具体方式进行介绍；在本发明的第一个实施例中，具体实现方式如图5中所示，控制器与铺带机的驱动器电连接，用于检测铺带机沿支撑台10长度方向上的移动速度；驱动器根据铺带机的运行时长计算铺带机的移动距离，当铺带机的移动距离到达若干吸附单元11中的其中一个位置处时，控制器控制与该吸附单元11连接的电磁阀12c开启，并控制未到达吸附单元11处的电磁阀12c保持关闭。
23.具体控制方法如图6中所示，包括以下步骤：s10：建立沿支撑台10长度方向上的坐标系，并标注在该坐标系上每个吸附单元11所在的长度段；s20：获取铺带机上驱动机构的移动速度及从起点开始的运行时间，计算铺带机在坐标系上的运行距离；s30切刀：根据铺带机的运行距离判断其所处的长度段；s40透气皮带：开启该长度段所在的的吸附单元11上的电磁阀12c，以实现对该长度段所在的吸附单元11对铺带的吸附。
24.在具体进行控制时，由于铺带机本身具有一定的宽度，故本发明实施例中的控制方法还包括以下步骤：在判断运行距离时，根据铺带机的宽度确定所处的长度段，若铺带机处于两吸附单元11之间的位置时，则保持两个吸附单元11同时开启。
25.当然这里需要指出的是，在本发明实施例中，铺带机处于图1中所示远离切割台20的一端作为圆点，而且每次铺带完成时，铺带机设置为自动复位，通过驱动铺带机的电机的转速的测量，以及齿轮与齿条的参数获得铺带机的移动速度，而一般在移动过程中铺带机整体为匀速移动，通过作业时间判定铺带机的移动距离，从而对相应区域内的吸附单元11进行控制，与现有技术相比，提高了负压发生器12的利用效率，节省了资源。
26.实施例二在本发明的第二个实施例中，介绍另一种对仅在吸附单元11所在的区域内产生吸力的技术方案，由于铺带机在铺带时是在长度方向上的移动是停止的，靠整体的匀速运动的判定结果并不是很准确，为此，如图3中所示，在本发明的第二个实施例中，支撑台10在宽
度方向上的至少一侧上具有若干激光传感器13，若干激光传感器13设置在两吸附单元11中间位置处，用于检测铺带机的位置，若干激光传感器13与控制器连接，当激光传感器13检测到铺带机到位时，控制器控制激光传感器13所在位置处对应的吸附单元11的电磁阀12c开启，未检测到位的电磁阀12c保持关闭。本发明实施例二的其他结构以及部件之间的连接关系均与实施例一相同，这里不再进行赘述；在具体进行控制时，如图7和图8中所示，包括以下步骤：s15：标记每个吸附单元11两端的激光传感器探头13a，沿铺带机移动方向设置为开启探头13a和关闭探头13a；s25：当开启探头13a检测到铺带机到位时，开启所在吸附单元11的电磁阀12c，实现该区域的负压吸附；s35：当关闭探头13a检测到铺带机离开时，关闭所在吸附单元11的电磁阀12c。
27.这里需要指出的是，每个吸附单元11两端的激光传感器13探头13a指的是激光传感器13在支撑台10的长度方向上具有两个探头13a，两探头13a分布在两吸附单元11中心线的两侧位置处，沿铺带机移动方向上当第二个探头13a检测到位时，开启所在位置出的吸附单元11的电磁阀12c，当第一个探头13a检测到铺带机离开时，停止所在位置时的吸附单元11的电磁阀12c。这里的开启探头处于图7中每个吸附单元11左侧的，关闭探头13a处于每个吸附单元11的右侧，这里与上文中中心线两侧布置所表达的含义是相同的；为了更加精确的控制吸附单元11的开启与关闭，如图7中所示，当铺带机同时处于上一个吸附单元11的关闭探头13a以及下一个吸附单元11的开启探头13a时，保持探头13a所在的两个吸附单元11同时开启。
28.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。