一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架的制作方法

1.本实用新型涉及纤维自动化铺放技术领域，特别涉及一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架。


背景技术：

2.纤维增强树脂基复合材料由于高比强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀的特点，在航空航天，风力发电叶片、汽车制造等领域已经被广泛运用。对于结构复杂，尺寸庞大的零部件，人工铺放已经无法满足生产效率及质量的要求。而纤维自动铺放设备采用了工业机器人作为运动部件，配合加工头可实现大曲率、复杂异形体构件的制造，具有高铺放效率，高材料利用率，高自动化程度。
3.目前纤维自动铺放设备一般采用的最大丝束铺放数量为8丝束或16丝束，可实现对碳纤维、玻璃纤维、干纤维、热塑性复合材料等的铺放，在铺放前，操作人员往往需要做大量的准备工作，有关纱架的准备工作，包括料卷固定，穿丝，更换，隔离纸的回收，调节丝束的张力等，确保丝束能顺利地通过铺丝头中的夹持、重送、剪切机构，并到达压辊处完成铺放，机器人工作时，当纱架中的料卷用完后，需要停机更换料卷，需要先分离当前的加工头，再重复上述装料的动作，其间正在铺放的零件处于“半成品”状态，需等待再次装好新的料卷，将加工头连接在机器人头部，调节好机器人后才能继续铺放，整个过程都较为繁琐，尤其对于多丝束铺放设备而言，会造成大量的时间浪费，影响加工的连续性，无法提高工作效率。
4.在更换料卷的过程中，按照目前的行业水平，大多数情况需要人工将机器人头部的加工头先手动操作分离下来，放在特制的夹具上，再进行更换料卷等操作，完成后再将加工头与机器人头部连接，整个过程耗时耗力，完全需要人为手动操作，加大了工作量，降低了生产的速度和效率，在铺放工作结束后，需将加工头和机器人分离，放在特定的工装上，以便于操作人员的维护、检修、更换等工作，纱架的分离和安装仍需要人工手动操作，为此，我们提出一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
7.一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架，包括：
8.支架主体，所述支架主体包括水平支架、加固支架、竖直支架和水平连接支架，所述水平支架的两端分别与两组竖直支架连接，所述水平支架设置在竖直支架外表面靠近下部的位置，所述加固支架设置在水平支架，所述水平连接支架的一端和竖直支架的一侧外表面连接；
9.连接机构，所述连接机构设置在支架主体上，所述连接机构包括移动板支座、支撑
平台、移动板、负重轴和移动板支撑架，所述移动板支座的一侧外表面和水平连接支架的另一端连接，所述移动板支座上设置有u型槽，所述移动板和移动板支撑架均设置在u型槽中，所述移动板的底端外表面和移动板支撑架的顶端外表面连接，所述移动板支撑架的底端外表面和u型槽的内壁连接，所述移动板的一侧外表面开设有圆孔槽，所述圆孔槽中设置有圆柱滚子轴承，所述负重轴的一端穿过圆柱滚子轴承的内圈，所述负重轴上设置有与负重轴匹配的电机；以及
10.气缸，所述气缸设置在负重轴上。
11.负重轴的中部设置于移动板的圆孔槽，两端伸出。
12.优选的，所述水平支架的两端外表面均开设有与竖直支架匹配的一号凹槽，所述水平支架通过螺栓和竖直支架连接，所述竖直支架靠近加固支架的一侧外表面开设有移动槽，所述移动槽中设置有与加固支架连接的一号连接件，所述水平支架的顶端外表面设置有转动件，所述加固支架的一端和转动件连接。
13.优选的，所述负重轴的一端穿过圆柱滚子轴承和圆孔槽，并伸出移动板，所述负重轴的一端设置在圆孔槽中，所述移动板支座上开设有两组二号凹槽，所述移动板的外表面两侧均设置有与二号凹槽匹配的凸起，所述凸起镶嵌在二号凹槽中。
14.优选的，所述负重轴的外表面设置有键槽和凸台，所述负重轴的外表面套设有大齿轮，所述负重轴的尾部设置有齿轮定位端盖，所述齿轮定位端盖的外表面设置有与键槽匹配的平键，所述大齿轮的外表面设置有与大齿轮啮合的小齿轮，所述小齿轮设置在电机的输出轴上。
15.小齿轮通过所述平键与电机轴配合，大齿轮与小齿轮啮合，电机驱动负重轴旋转。
16.优选的，所述负重轴的前部设置有轴端连接装置，所述轴端连接装置设置在支撑平台的侧面，所述支撑平台的一侧外表面设置有阶梯孔，所述阶梯孔包括大孔和小孔。
17.优选的，所述气缸包括气缸轴和气缸缸体，所述气缸轴上设置有与气缸轴匹配的定位卡销，所述气缸缸体的一端设置有气缸定位挡板，所述气缸定位挡板设置在支撑平台上。
18.优选的，所述支撑平台的顶端外表面开设有贯穿孔，所述贯穿孔中设置有纱架定位销，所述大孔和气缸相配合设置，所述小孔的孔径和定位卡销相配合设置，所述小孔延伸到与贯穿孔相交，所述定位卡销可在小孔中由气缸轴的带动下做平移运动。
19.优选的，所述轴端连接装置通过螺钉将负重轴与支撑平台连接，所述水平连接支架通过螺栓分别与竖直支架和移动板支座连接。
20.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
21.通过设置的支撑平台和负重轴，配合气缸带动和定位卡销的移动，电机通过大齿轮和小齿轮带动支撑平台的转动，可以实现机器人自动分离和连接加工头，无需人工手动操作，实现快速更换加工头的功能，当其中一个纱架的料卷用完后，无需停机便可更换另外的纱架，同时具有旋转功能，可以控制支撑平台带动加工头旋转至水平位置，以便操作人员进行对纱架的检修或准备工作，从而提高了工作人员的工作效率。
附图说明
22.图1为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架的整体
结构图；
23.图2为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中支撑平台与负重轴的局部结构图；
24.图3为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中移动板的局部结构图；
25.图4为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中负重轴的局部结构图；
26.图5为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中气缸的局部结构图；
27.图6为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中气缸定位挡板的局部结构图；
28.图7为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中支撑平台的局部结构图；
29.图8为本实用新型一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架中支撑平台与负重轴安装之后的局部结构图。
30.图中：1、水平支架；2、加固支架；3、竖直支架；4、水平连接支架；5、移动板支座；6、移动板；7、支撑平台；8、负重轴；9、电机；10、移动板支撑架；11、气缸定位挡板；12、气缸；13、定位卡销；14、轴端连接装置；15、平键；16、大齿轮；17、齿轮定位端盖；18、键槽；19、凸台；20、贯穿孔；21、气缸轴；22、气缸缸体；23、圆孔槽。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。
32.实施例1
33.参照图1-8所示，一种具有旋转功能的用于快速更换自动铺丝头的转移架，包括：
34.支架主体，支架主体包括水平支架1、加固支架2、竖直支架3和水平连接支架4，水平支架1的两端分别与两组竖直支架3连接，水平支架1设置在竖直支架3外表面靠近下部的位置，加固支架2设置在水平支架1，水平连接支架4的一端和竖直支架3的一侧外表面连接；
35.连接机构，连接机构设置在支架主体上，连接机构包括移动板支座5、支撑平台7、移动板6、负重轴8和移动板支撑架10，移动板支座5的一侧外表面和水平连接支架4的另一端连接，移动板支座5上设置有u型槽，移动板6和移动板支撑架10均设置在u型槽中，移动板6的底端外表面和移动板支撑架10的顶端外表面连接，移动板支撑架10的底端外表面和u型槽的内壁连接，移动板6的一侧外表面开设有圆孔槽23，圆孔槽23中设置有圆柱滚子轴承，负重轴8的一端穿过圆柱滚子轴承的内圈，负重轴8上设置有与负重轴8匹配的电机9；以及
36.气缸12，气缸12设置在负重轴8上。
37.水平支架1的两端外表面均开设有与竖直支架3匹配的一号凹槽，水平支架1通过螺栓和竖直支架3连接，竖直支架3靠近加固支架2的一侧外表面开设有移动槽，移动槽中设置有与加固支架2连接的一号连接件，水平支架1的顶端外表面设置有转动件，加固支架2的一端和转动件连接。
38.负重轴8的一端穿过圆柱滚子轴承和圆孔槽23，并伸出移动板6，负重轴8的一端设置在圆孔槽23中，移动板支座5上开设有两组二号凹槽，移动板6的外表面两侧均设置有与二号凹槽匹配的凸起，凸起镶嵌在二号凹槽中。
39.负重轴8的外表面设置有键槽18和凸台19，负重轴8的外表面套设有大齿轮16，负重轴8的尾部设置有齿轮定位端盖17，齿轮定位端盖17的外表面设置有与键槽18匹配的平键15，大齿轮16的外表面设置有与大齿轮16啮合的小齿轮，小齿轮设置在电机9的输出轴上。
40.负重轴8的前部设置有轴端连接装置14，轴端连接装置14设置在支撑平台7的侧面，支撑平台7的一侧外表面设置有阶梯孔，阶梯孔包括大孔和小孔。
41.气缸12包括气缸轴21和气缸缸体22，气缸轴21上设置有与气缸轴21匹配的定位卡销13，气缸缸体22的一端设置有气缸定位挡板11，气缸定位挡板11设置在支撑平台7上。
42.支撑平台7的顶端外表面开设有贯穿孔20，贯穿孔20中设置有纱架定位销，大孔和气缸12相配合设置，小孔的孔径和定位卡销13相配合设置，小孔延伸到与贯穿孔20相交，定位卡销13可在小孔中由气缸轴21的带动下做平移运动。
43.轴端连接装置14通过螺钉将负重轴8与支撑平台7连接，水平连接支架4通过螺栓分别与竖直支架3和移动板支座5连接。
44.纱架由机器人放置到此装置时，机器人将纱架上的两个定位销对准两个支撑平台7的贯穿孔20，然后穿过贯穿孔20将加工头放在支撑平台7上，实现装置的放置功能。
45.纱架上周向设置有多个料卷，纱架的中部还设置有铺丝头模块。
46.轴端连接装置14通过螺钉将负重轴8与支撑平台7连接，水平连接支架4通过螺栓分别与竖直支架3和移动板支座5连接。
47.需要对加工头进行检查、更滑料卷、检修等工作时，操作人员操作气缸12充气，气缸轴21和定位卡销13运动至极限位置，控制电机运转，齿轮把扭矩传递给负重轴8，负重轴8带动支撑平台7上的纱架旋转至水平位置，工作人员可进行对铺丝头的各种工作，各种工作操作完成后，控制电机反转，将铺丝头旋转至竖直位置，控制气缸12反向充气，气缸轴21带动定位卡销13回到起始位置，完成后等待机器人来与铺丝头连接，机器人与铺丝头的连接只需操控机器人头部的换刀器对准铺丝头的换刀盘，竖直运动相连即可，无需人工手动操作，机器人与铺丝头的分离同理，实现了铺丝头的快速更换。
48.通过设置的支撑平台6和负重轴8，配合气缸12带动定位卡销11的移动，电机通过大齿轮14和小齿轮23带动支撑平台6的转动，可以实现机器人自动分离和连接加工头，无需人工手动操作，实现快速更换加工头的功能，当其中一个纱架的料卷用完后，无需停机便可更换另外的纱架，同时具有旋转功能，可以控制支撑平台6带动加工头旋转至水平位置，以便操作人员进行对纱架的检修或准备工作，从而提高了工作人员的工作效率。
49.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述
的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。