Устройство для укладки волокнистых материалов при изготовлении слоистых изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее две каретки, установленные с возможностью относительного перемещения в различных направлениях и имеющие средство для синхронизации этих перемещений, средство для подачи материала, установленное на одной из кареток и снабженное индивидуальным приводом перемещения в плоскости этой каретки и вращения, укладочную головку, установленную с возможностью перемещения относительно средства для подачи материала , и связанную с датчиками систему управления, отличающеес я тем, что, с целью повышения производительности , каретки установлены в горизонтальных плоскостях одна над другой с зазором, причем средство д, для подачи материала размещено на верхней каретке, а укладочная головка - на нижней каретке и снабжена индивидуальным приводом перемещения относительно нижней каретки в вертикальном и горизонтальном направлениО ) ях и вращения вокруг, вертикальной оси, при этом приводы средства для подачи материала и укладочной головки имеют средство их синхронизации. IND

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692353/28-12 (86) РСТ/US 83/00775 (18.05.83) (22) 19.01.84 (31) 382497 (32) 27.05,82 (33) US (46) 30.11.86. Бюл. У 44 (71) Локхид Корпорейшн (US) (72) Лив Гамильтон Блад US) (53) б78.027.94(088.8) (56) Патент США Ф 3775219, кл. 156363, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее две каретки, установленные с возможностью относительного перемещения в различных направлениях и имеющие средство для синхронизации этих перемещений, средство для подачи материала, установленное на одной из кареток и снаб50 4 В 65 Н 81/00 В 3 В 31 О женное индивидуальным приводом перемещения в плоскости этой каретки и вращения, укладочную головку, установленную с воэможностью перемещения относительно средства для подачи материала, и связанную с датчиками систему управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения произвоДительности, каретки установлены в горизонтальных плоскостях одна над другой с зазором, причем средство д„ для подачи материала размещено на верхней каретке, а укладочная головка — на нижней каретке и снабжена индивидуальным приводом перемещения относительно нижней каретки в вертикальном н горизонтальном направлениях и вращения вокруг. вертикальной оси, при этом приводы средства для подачи материала и укладочной головки имеют средство их синхронизации.

1 12746

Изобретение относится к изготовлению слоистых изделий и касается автоматизированной машины, предназначенной для укладки волокнистых материалов.

Цель изобретения — повышение производительности.

На фиг.l представлено предлагаемое устройство, аксонометрия; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 система подачи материала и головка для укладывания ленты повернуты на 90 ); на фиг,3 — разрез F-Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.l;:на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.2. 15

Устройство содержит верхнюю гориI зонтальную каретку 1, на которой размещено средство 2 для подачи материа-. ла 3.

Каретка 1 установлена роликами 4 20 на двух направляющих 5 с воэможностью перемещения в направлении У вдоль направляющих 5 двигателем б„ который вращает вал червячной передачи через гайку 7, соединенную с верхней карет- 25 кой 1. Направляющие 5 установлены на балках 8, которые катятся по балкам 9 на роликах 10. Снизу к балкам

8 крепятся двигатели ll, вращающие шестерню 12, сцепленную с зубчатой нижней поверхностью 13 балок 9, тем самым осуществляя продвижение верхней каретки 1 в направлении Х. Балки

9 крепятся к станине 14, которая несет балки 9 и верхнюю каретку 1 с

35 возможностью перемещения на заданном расстоянии над рабочим уровнем укладывающего инструмента !5.

Устройство для укладки также содержит балку 16, к которой крепится (на фиг.5) нижняя горизонтальная каретка 17 с укладочной головкой 18, 1 обеспечивая перемещение головки 18 в направлении Х и У. Нижняя каретка, 17 подсоединяется к балке 16 опорой

19, состоящей из кронштейна 20, вала 21 и подшипника 22. Опора 19 крепится к обмотке 23, установленной в роликовом подшипнике 24, представляя подвижную обмотку (ротор) линейного

50 индукционного двигателк 25, балка 16 имеет поверхность 26 с проводящими и непроводящими участками, образуя статор линейного индукционного двигателя 25. Линейный индукционный,цвигатель 25 предназначен для перемещения нижней каретки 17 в направлении У.

Балка 16 крепится к обмоткам .27, которые закреплены на балке 28, имеюг

19 з щей поверхность 29 из прсводящих и непроводящих участков, на пневматических опорах. Обмотки 27 и балки 28 с поверхностью 29 образуют роторы и статоры динейных индукционных двигателей 30, которые обеспечивают быстрое и точное перемещение нижней каретки 17 в направлении Х. Балки 28 закреплены на опорных конструкциях

31, поэтому балки 28, а следовательно, и нижняя каретка 17 находятся на заданном расстоянии над укладывающим инструментом 15.

Укладочная головка 18 также может перемещаться в направлении Z и пово. рачивается вокруг оси Z на угол О.

Укладочная головка 18 крепится к круглой плите 32 элементами 33, которые проходят через отверстие в нижней каретке 17 (фиг.4). Круглая плита 32 опирается на ролики 34, имеющие канавки, а на плите имеется цилиндрическая шестерня 35, вращающаяся от двигателя 36, причем ролики прикреплены к нижней каретке 17. Поэтому двигатель 36 предназначен для вращения укладочной головки 18. вокруг оси Z. Дополнительно к креплению к балке 16 нижняя каретка 17 опирается на кронштейны 37, связанные с верхней кареткой 1, причем червячные валы 38 и гайки 39 на валах 38 вращаются двигатепями 40, перемещая укладочную головку в направлении Z и прилагая в направлении Z к головке

18 усилие, противодействующее усилию, возникающему при укладке ленты на укладочный инструмент 15.

Средство 2 для подачи материала .

3 также может поворачиваться вокруг оси Z на угол 8 . Это средство установлено на плите 41, имеющей круглое сквозное отверстие 42. Попый цилиндрический элемент 43 подсоединен к плите 41 вокруг отверстия 42 и имеет пластину 44,цля крепления. Пластина

44 опирается на ролики с канавками 45, которые, в свою очередь, установлены на верхней каретке !. Ha элементе 43 имеется кольцевая шестерня 46, закрепленная на нижней его кромке. Шестерня

46 приводится во вращение двигателем

47 через шестерню редуктора 48 и ведущую шестерню 49. Таким образом осуществляется привод плиты 41 и средства 2 подачи материала 3 вокруг оси

Z с помощьн> двигателя 47.

В укладочной головке 18 имеется первичный ролик 50, а также вторич 6!9 4 ключает двигатель 72, приводяп ий ролик

64. После этого колеблюшийcÿ рычаг 66 поднимается вверх действием натяжения первичного ролика 50 на ленту. При такой работе лента находится под постоянным натяжением даже при остановке или включении в работу первичного ролика 50. В системе управления имеются датчики 75 для управления подачей напряжения к двигателям ll и 6, благодаря чему верхняя каретка 1 может перемещаться взаимосвязанно с перемешением нижней каретки 17. Датчик 75 содержит цилиндр 76, прикрепленный к балке 77, и шток ?8, вставленный в цилиндр 76 и прикрепленный элементом 79 к балке 8, на которой установлена верхняя каретка 1. При любом перемещении нижней каретки 17 в направлении Х, которое не сопровождается аналогичным перемещением верхней каретки 1, происходит взаимноее пе перемещение цилиндра 76 и штока 77, при этом вырабатывается выходной сигнал и включается двигатель 1!. При этом цилиндр 80 прикреплен к обмотке

23 двигателя 25, шток 81 прикреплен к обмотке 23 двигателя 25, а шток 81 вставленный в цилиндр 80 и прижат пружиной к элементу 82, прикрепленному к верхней каретке 1. Любое перемещение нижней каретки 17 в направлении У, которое не сопровождается аналогичным перемещением верхней каретки 1, вызывает относительное перемещение цилиндра 80 и штока 81, при этом вырабатывается выходной сигнал и включается двигатель 6..Система 83 управления может включать дополнительный двигатель 84. з l 2?l ный ролик 51, через которые проходит лента материала 3 при укладывании на поверхность укладочного инструмента

15 при прокатьтвании первичного ролика 50 по поверхности укладочного инструмента 15. Вторичный ролик 51 сое" динен шестеренчатым приводом (не показан) с первичным роликом 50. Лента проводится по направляющей 52 роликами 53 и.54, которые связаны с первич- !о ным роликом 50 цепныи приводом 55, где происходит съем бумажной упаковки 56 при прохождении между роликами

53 и 54, далее лента проходит по ролику 57 и наматывается на бобину 58, которая вращается двигателелем 59 со скользящей муфтой, причем ролики 53 и 54 способствуют протягиванию вниз ленты, протягивая бумажную упаковку

56. Имеется резак для ленты, который приводится в действие соленоидом 60. ,Резок предназначен для разрезания ,ленты в случае необходимости.

Лента вместе с упаковкой, намотанная на бобину 61, проходит по роли- 25 ку 62, между роликами 63 и 64, по ролику 65, который закреплен на колеблющемся рычаге 66, направляется вверх по ролику 67 и вниз в направляющую

52, которая прикреплена своим нижним концом к нижней каретке 17 направляю щей опорой 68. Бобина 61 закреплена на стойке 69, а ролики 62, 63, 65, 67 и колеблющийся рячаг 66 закреплены на конструкции 70, причем конструкция 70 и стойка 69 установлены

35 на плите 41. Кронштеин 71, закрепленный на конструкции 70, удерживает с возможностью перемещения направляющую 52, благодаря чему она может пе4О ремещаться в направлении Z при любом перемещении в направлении Z нижней каретки 17. При работе, когда лента натягивается вниз через направляющую

52 первичным роликом 50, колеблющийся рычаг 66 притягивается вверх к ро45 ликам 64 и. 67. Когда колеблющийся рычаг 66 достигает заданной высоты, то он контактирует с микровыключателем

71, установленным на конструкции 70, включает двигатель 72, который вращает ролик 64, при этом лента сматывается с бобины 61. Поскольку лента сматывается с бобины 61 со скоростью, которая больше протягивания первичным роликом 50, то колеблющийся ры чаг 66 падает вниз до контактирования с микровыключателем 73, установленным на кронштейне 74, который выВ процессе работы подается электропитание к двигателям 6, ll, 25 и

30 для перемещения верхней 1 и нижней 17 каретки, при этом средство 2 для подачи материала 3, а также укладывающая головка 18 приводятся в положение, при котором лента должна укладываться на укладывающий инструмент 15.

Как только укладывающая головка

18 придет в заданное положение, двигатель 36 и 47 включается одновременно для поворота укладывающей головки

18 и средства 2 подачи материала 3 в заданном направлении. Иестерни двигателей 36 и 47 выполнены таким образом, чтобы поворот плиты 41, на которой установлено средство для подачи

3 127 материала, был синхронизировал с поворотом плиты .32, на которои установлена укладывающая головка 18.

Затем укладывавшая головка 18 опускается к поверхности укладывающего инструмента 15 путем включения двигателей 40, при этом заданное усилие прилагается в направлении ? для прижатия ленты к поверхности укладывающего инструмента 15. С помощью системы управления 83 включают ука.занные двигатели, а также двигатели

72 и 59, благодаря чему ленту можно

У кладывать на поверхность укладывающего инструмента 15. Гайки 39 винтового привода свободно установлены в нижней каретке 17, благодаря чему верхняя каретка 1, взаимосвязана с нижней кареткой 17, не может следовать за нижней кареткой 1

17 с той же самой степенью точности, которая требуется для перемещения нижней каретки 17, обеспечивая точное укладывание ленты с помощью укладывающеи головки 18. Высота укладывающей головки 18 в направлении Z регулируется, тем самым ленту можно укладывать в несколько слоев, а также регулирует4б19 понжатиг )3 направлении — .ь

Z r ля эгn,. ч т о б ы слой *. 3 с (1 I t T p THU p c к о Й c,-.„.1 протекал надлгжащим образом„ ко; да лента пересекает сама себя при осуществлении нескольких проходов при изготовлении сетчатых конструкции.

Если требуется малое давление или вообще не требуется прижатия в направлении Z., то система привода в

10 направлении К может быть заменена двигателями Rl, и 85 (Фиг.5, тонкие линии), который может приводить ведущий вал, а также гайку винтовои передачи °

Таким образом, данное устройств тво предназначено для укладывания материала, в котором тяжелая и объемная от укладывающей головки. Укладывающая гол оловка имеет минимальные габариты и вес, она установлена на системе привода, действующей быстро и точно, подача материала осуществляется средством которое установлено на отдель9 е еме1 ение ной при-одной системе, пер которой взаимосвязано с перемещением укладывающей головки.

)?74619

A-4

rs

Фиа2

t274619

Тираж 590

ВНИИПИ Заказ б982

Подписное

Произв.-полигр. лр-тке, r. Ужгород, ул. Проектная, 4