一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法与流程

1.本发明涉及异型型面纤维缠绕技术领域，尤其是涉及一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法。


背景技术：

2.纤维缠绕是应用在三维预成型和复合材料增强体的一种成型结构，现有的成型技术和设备只能在规则型面上进行缠绕，或在异型构件上进行湿法缠绕，而在变直径或者在异型结构的型面上无法实现纤维连接干法缠绕。
3.如cn103009614a公开了一种四轴联动异型缠绕机，设备携带纤维张力控制机构，可以实现等界面异型构件的纤维缠绕，但不能满足变直径缠绕需求；cn110962368a公开了一种基于机械臂的七轴纤维缠绕机，可以实现小尺寸异型结构件湿法缠绕生产，而无法实现纤维连接干法缠绕；cn215359985u公开了一种纤维缠绕横张力控制装置，将张力变化转为气缸的位移变化，通过位移传感器控制放线电机的转速，可以保持张力恒定，但是不涉及纤维生产领域；cn215152018u公开了一种纤维连续缠绕装置，该装置为卧式结构，便于适应不同种类的模具在缠绕装置上的安装和旋转，但是并没有公开异型结构纤维缠绕方法。
4.因此，针对上述问题本发明急需提供一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法，通过可控多向移动机构及缓冲组件的设计以解决现有技术中存在的在变直径或者在异型结构的型面上无法实现纤维连接干法缠绕的技术问题。
6.本发明提供的一种异型型面纤维缠绕装置，包括安装板，安装板固定于多向移动机构上;多向移动机构包括底板，底板上间隔布设至少两个往复机直线导轨滑台，往复机直线导轨滑台上方设有移动底板，移动底板与往复机直线导轨滑台移动板连接；移动底板上安装有y轴向设置的第二直线滚珠丝杠，第二直线滚珠丝杠上的移动板上安装有x轴向设置的第一直线滚珠丝杠，安装板固定于第一直线滚珠丝杠的移动板上；安装板上固定有t型座，以及与t型座匹配的滑盖，滑盖与t型座围设有缓冲腔，缓冲腔内沿长度布设有缓冲组件，缓冲组件与滑盖连接；安装板上还安装有压力传感器，缓冲组件一端延伸出t型座与压力传感器抵触连接，滑盖上端面设有悬臂，悬臂一端向远离压力传感器的方向延伸出滑盖，延伸滑盖的悬臂一端上安装有缠绕格栅和缠绕导轮；还包括控制器，压力传感器与控制器电连接，第一直线滚珠丝杠与控制器电连接。
7.优选地，该装置还包括控制台，控制台与控制器电连接，往复机直线导轨滑台、第二直线滚珠丝杠与控制器电连接。
8.优选地，t型座包括底座，底座上设有导向板，导向板相对两侧延伸出底座；
滑盖包括顶板，顶板的两端设有向下延伸的延伸板，各延伸板的底端设有向导向板下方延伸的对接板，对接板上板面与导向板下板面贴合。
9.优选地，缓冲组件为弹簧、气缸或电缸中的一种。
10.优选地，t型座的上板面设有导向槽，导向槽两端与t型座两侧贯通，缓冲组件包括与滑盖连接的第二弹簧，第二弹簧安装在t型座上的导向槽内，还包括与第二弹簧相接的第一弹簧，第一弹簧一端与压力传感器抵触连接，第一弹簧外罩设有保护罩，保护罩与安装板固接，滑盖可穿入保护罩内。
11.本发明还提供了一种异型型面纤维缠绕系统，包括旋转装置，固定于旋转装置上的异型型面模具、放线装置及如上述中任一项所述的异型型面纤维缠绕装置。
12.优选地，放线装置包括：放线机构，用于向异型型面纤维缠绕装置放线；安装于放线机构纤维出口处的张力传感器，用于实时测定纤维的张力，还包括放线控制器，用于获取张力传感器发送的张力值，控制放线机构放线速度。
13.优选地，异型型面模具型面为变直径椭圆、三角形或多边形中的任意一种。
14.本发明还提供了一种基于如上述中任一项所述的异型型面纤维缠绕系统的异型型面纤维缠绕方法，包括以下步骤：设定缠绕原点位置和缠绕参数，将异型型面纤维缠绕装置的缠绕导轮调整到适当的位置，使得缠绕导轮与异型型面模具表面接触；将纤维一端从放线机构中引出，穿过缠绕格栅和缠绕导轮，固定在异型型面模具缠绕起始点；启动旋转装置，使得异型型面模具匀速转动，将纤维缠绕到异型型面模具表面，压力传感器实时检测缠绕导轮前端的压力值；当压力传感器获取的压力值小于设定的最小阈值时，控制器驱动第一直线滚珠丝杠带动安装板向异型型面模具方向运动，增加缠绕导轮与异型型面模具间的压力；当压力传感器获得的压力值大于设定的最大阈值时，控制器驱第一直线滚珠丝杠带动安装板向远离异型型面模具方向运动，减小缠绕导轮与异型型面模具间的压力；纤维缠绕至设定高度后，剪断缠绕纱线，完成缠绕。
15.优选地，缠绕参数包括模具转速、缠绕高度、缠绕点移动速度和缠绕压力。
16.本发明提供的一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法与现有技术相比具有以下进步：1、本发明提供了一种异型型面纤维缠绕的装置，包括多向移动结构、缓冲组件和缠绕结构；以控制器根据压力传感器反馈的缠绕导轮与异型型面模具间的压力值判定第一直线滚珠丝杠的前进、后退和停滞的状态；以缠绕机构中放线控制器控制缠绕张力在一定范围内；缓冲组件可实现小范围的缠绕直径变化和压力值变化，辅助控制器响应缠绕直径快速变化；2、本发明提供了一种异型型面纤维缠绕方法，通过主动放线形式控制纤维缠绕张力，通过压力传感器反馈和缓冲组件，控制缠绕端压力和缠绕半径的连续变化，解决纤维缠绕中出现纤维滑移和张力突变的问题，实现纤维在模具表面的干法缠绕。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
18.图 1为本发明中所述异型型面纤维缠绕装置的结构示意图（立体图）；图2为本发明中所述异型型面纤维缠绕装置缠绕部分的放大图（立体图）；图3为本发明中所述异型型面纤维缠绕装置t型座部分的结构示意图（剖视图）；图4为本发明中所述异型型面纤维缠绕系统的结构示意图（正视图）图5为本发明中所述多向移动机构的控制流程图；图6为本发明中所述放线装置的控制流程图；图7为本发明中所述异型型面模具纤维缠绕直径小范围增大，缓冲组件控制缠绕直径连续增大示意图；图8为本发明中所述异型型面模具纤维缠绕直径突增，第二直线滚珠丝杠控制缠绕直径连续增大示意图；图9为本发明中所述异型型面模具纤维缠绕直径小范围变化，缓冲组件控制缠绕直径连续变化示意图；图10为本发明中所述异型型面模具纤维缠绕直径突减，第二直线滚珠丝杠控制缠绕直径连续减小示意图图11为本发明中所述异型型面模具纤维缠绕直径小范围减小，缓冲组件控制缠绕直径连续减小示意图。
19.附图标记说明：1、安装板； 2、多向移动机构；21、底板；22、移动底板；23、第一直线滚珠丝杠；24、第二直线滚珠丝杠；25、往复机直线导轨滑台；3、压力传感器；4、保护罩；5、第一弹簧；6、第二弹簧；7、t型座；71、底座；72、导向板；8、悬臂；9、缠绕格栅；10、缠绕导轮；11、滑盖；111、顶板；112、延伸板；113、对接板；12、异型型面模具；13、放线机构；14、旋转机构。
具体实施方式
20.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.如图1、图2、图5所示，本实施例提供的一种异型型面纤维缠绕装置，包括安装板1，安装板1固定于多向移动机构2上;多向移动机构2包括底板21，底板21上间隔布设至少两个往复机直线导轨滑台25，往复机直线导轨滑台25上方设有移动底板22，移动底板22与往复机直线导轨滑台25移动板连接；移动底板22上安装有y轴向设置的第二直线滚珠丝杠24，第二直线滚珠丝杠24上的移动板上安装有x轴向设置的第一直线滚珠丝杠23，安装板1固定于第一直线滚珠丝杠23的移动板上；安装板1上固定有t型座7，以及与t型座7匹配的滑盖11，滑盖11与t型座7围设有缓冲腔，缓冲腔内沿长度布设有缓冲组件，缓冲组件与滑盖11连接；安装板1上还安装有压力传感器3，缓冲组件一端延伸出t型座7与压力传感器3抵触连接，滑盖11上端面设有悬臂8，悬臂8一端向远离压力传感器3的方向延伸出滑盖11，延伸滑盖11的悬臂8一端上安装有缠绕格栅9和缠绕导轮10；还包括控制器，压力传感器3与控制器电连接，第一直线滚珠丝杠23与控制器电连接。
24.本发明提供的异型型面纤维缠绕装置，通过可控多向移动机构和可控缠绕机构的设计，可使得缠绕导轮10在纤维缠绕面内进行竖直和往复运动；通过在缠绕机构上安装压力传感器3和缓冲组件，可根据纤维缠绕点的压力值实时控制纤维缠绕直径的变化，使缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力始终处在同一范围，实现异型型面缠绕的目的，实现纤维在模具表面的干法缠绕。
25.如图1所示，本实施例还包括控制台，控制台与控制器电连接，往复机直线导轨滑台25、第二直线滚珠丝杠24与控制器电连接。
26.本发明通过控制台设定纤维缠绕原点位置及纤维缠绕参数，控制往复机直线导轨滑台25和第二直线滚珠丝杠24向异型型面模具12运动，在纤维缠绕开始之前可使得缠绕导轮10接触到异型型面模具12表面。
27.如图3所示，本实施例t型座7包括底座71，底座71上设有导向板72，导向板72相对两侧延伸出底座71；滑盖11包括顶板111，顶板111的两端设有向下延伸的延伸板112，各延伸板112的底端设有向导向板72下方延伸的对接板113，对接板113上板面与导向板72下板面贴合。
28.本发明提供的异型型面纤维缠绕装置中，通过导向板72与对接板113的设计使得t型座7和滑盖11可沿x向相对滑动，滑盖11上固接有悬臂8，通过缓冲组件可达到控制缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力在小范围内变化的作用，控制纤维缠绕半径的连续变化，实现纤维在模具表面的干法缠绕。
29.本发明缓冲组件为弹簧、气缸或电缸中的一种。
30.本发明提供的异型型面纤维缠绕装置中，缓冲组件的作用主要在于当异型型面模具12纤维缠绕直径产生小范围变动时，缓冲组件可控制缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力在小范围内变化；弹簧、气缸、电缸均可以控制压力缓慢在小范围内变化，达到缓冲作用。
31.如图2所示，本实施例t型座7的上板面设有导向槽，导向槽两端与t型座7两侧贯通，缓冲组件包括与滑盖11连接的第二弹簧6，第二弹簧6安装在t型座7上的导向槽内，还包括与第二弹簧6相接的第一弹簧5，第一弹簧5一端与压力传感器3抵触连接，第一弹簧5外罩设有保护罩4，保护罩4与安装板1固接，滑盖11可穿入保护罩4内。
32.本发明提供的异型型面纤维缠绕装置中，当异型型面模具12纤维缠绕直径发生小范围变化时，压力首先通过缠绕导轮10作用于悬臂8上，悬臂8与滑盖11固接，滑盖11可与保护罩4沿x向相对滑动，使得前端缠绕导轮10所受的压力控制在小范围变化，达到缓冲作用。
33.如图4所示，本实施例还提供了一种异型型面纤维缠绕系统，包括旋转装置14，固定于旋转装置14上的异型型面模具12、放线装置13及如上述中任一项所述的异型型面纤维缠绕装置。
34.本发明提供的异型型面纤维缠绕系统，旋转装置14可带动异型型面模具12匀速转动，放线装置13可根据纤维张力控制将纤维匀速放出，所述异型型面纤维缠绕装置可控制缠绕机构位置，将纤维缠绕到异型型面模具上。
35.如图4、图6所示，本实施放线装置13包括放线机构，用于向异型型面纤维缠绕装置放线；安装于放线机构纤维出口处的张力传感器，用于实时测定纤维的张力还包括放线控制器，用于获取张力传感器发送的张力值，控制放线机构放线速度。
36.本发明提供的异型型面纤维缠绕系统，纤维通过放线机构穿出，通过悬臂8、缠绕格栅9及缠绕导轮10，将纤维固定在模具异型型面模具12缠绕起始点，启动设备，开始缠绕；当纤维张力发生变化时，张力传感器获得数据并传送至放线控制器，放线控制器处理后发送指令控制放线机构放线速度，可使得纤维张力在小范围内变化，避免影响异型型面纤维缠绕系统纤维缠绕速度。
37.本发明异型型面模具12型面为变直径椭圆、三角形或多边形中的任意一种。
38.本发明提供的异型型面纤维缠绕系统，通过控制器控制多向移动机构和缠绕机构，通过缓冲组件控制小范围的纤维缠绕直径变化导致的压力值变化，可实现纤维在异型型面模具表面的干法缠绕。
39.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本实施例还提供了一种异型型面纤维缠绕系统的异型型面纤维缠绕方法，包括以下步骤：设定缠绕原点位置和缠绕参数，将异型型面纤维缠绕装置的缠绕导轮10调整到适当的位置，使得缠绕导轮10与异型型面模具12表面接触；将纤维一端从放线机构中穿出，穿过缠绕格栅9和缠绕导轮10，固定在异型型面模具12缠绕起始点；启动旋转装置14，使得异型型面模具12匀速转动，将纤维缠绕到异型型面模具12表面，压力传感器3实时检测缠绕导轮10前端的压力值；当压力传感器3获取的压力值小于设定的最小阈值时，控制器驱动第一直线滚珠丝杠23带动安装板1向异型型面模具12方向运动，增加缠绕导轮10与异型型面模具12间的压力；当压力传感器3获得的压力值大于设定的最大阈值时，控制器驱第一直线滚珠丝杠23带动安装板1向远离异型型面模具12方向运动，减小缠绕导轮10与异型型面模具12间
的压力；纤维缠绕至设定高度后，剪断缠绕纱线，完成缠绕。
40.本发明提供的异型型面纤维缠绕方法，通过异型型面纤维缠绕装置中可控多向移动机构和可控缠绕机构的设计，可使得缠绕导轮10在缠绕面内进行竖直和往复运动，达到异型型面纤维缠绕的作用；通过在缠绕机构上安装压力传感器3和缓冲组件，可通过缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值实时控制缠绕直径的变化，使缠绕前端压力始终处在同一范围，实现纤维在模具表面的干法缠绕。
41.本发明缠绕参数包括模具转速、缠绕高度、缠绕点移动速度和缠绕压力。
42.本发明提供的异型型面纤维缠绕方法，在控制台设置模具转速、纤维缠绕高度、纤维缠绕点移动速度和纤维缠绕压力范围数据，模具转速、缠绕高度和缠绕压力范围由异型型面模具12确定，纤维缠绕点移动速度由纤维缠绕密度确定；使得控制器可根据异型型面模具12形状控制第一直线滚珠丝杠23，使得控制缠绕导轮10在缠绕面内进行竖直和往复运动；通过在缠绕机构上安装压力传感器3和缓冲组件，控制器可通过缠绕导轮10与异型型面模具12之间的压力值控制第一直线滚珠丝杠23前进、后退或停滞，实时控制纤维缠绕直径的变化，使缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力始终处在同一范围，实现纤维在异型型面模具12表面的干法缠绕。
43.本实施例具体的异型型面纤维缠绕方法如下：（1）在控制器中设定纤维缠绕原点位置和纤维缠绕参数，纤维缠绕参数包括模具转速、纤维缠绕高度、纤维缠绕点竖直运动速度、纤维缠绕压力范围和纤维张力范围；具体为：101）在控制器中设定纤维缠绕原点的竖直高度和水平间距，保存至控制器中；102）在控制器中设定纤维缠绕高度1600mm；模具转速2r/s；纤维缠绕点竖直运动速度5mm/s；纤维缠绕压力范围5n＜f＜10n；在放线机构设置放线张力fc＜3n；（2）异型型面纤维缠绕装置复位，具体地，往复机直线导轨滑台25驱动底板21向异型型面模具12运动，第一直线滚珠丝杠23驱动安装板1向异型型面模具12方向运动，使缠绕导轮10接触到异型型面模具12表面；具体地，在控制器中将缠绕原点一键复位；第二直线滚珠丝杠24将安装板1校正至设定高度；往复机直线导轨滑台25和第一直线滚珠丝杠23将缠绕导轮10移动至异型型面模具12表面，此时缠绕导轮10与异型型面模具12表面压力f值满足5n＜f＜10n；（3）将纤维通过悬臂8和缠绕格栅9，固定在异型型面模具12缠绕起始点；具体地，把缠绕纤维从放线装置13引出，将缠绕纤维穿过缠绕格栅9和缠绕导轮10，固定在异型型面模具12缠绕起始点；（4）缠绕开始，异型型面模具12随旋转装置14匀速转动，旋转装置14为伺服电机，压力传感器3检测缠绕导轮10与异型型面模具12之间的压力值；缓冲组件控制缠绕检测缠绕导轮10与异型型面模具12之间的压力，使得压力值满足fa≤f≤fb，其中，fa为设定的最小阈值，fb为设定的最大阈值；当压力f＜fa时，第一直线滚珠丝杠23控制安装板1向异型型面模具12方向运动，增加缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力；当压力f＞fb时，第一直线滚珠丝杠23控制安装板1向远离异型型面模具12方向运
动，减小缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力，使得f值一直在fa和fb区域内变化；具体为：如图7所示，纤维从异型型面模具的从a0处缠绕至a1处，纤维缠绕从a0点开始，此时纤维缠绕半径为r0；异型型面模具12顺时针方向旋转，纤维缠绕点从a0变化至a1，纤维缠绕半径从r0变化至r1，纤维缠绕半径缓慢增大，且缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值在5-10n的范围内；此过程中，压力传感器3将压力值实时反馈至控制器中，控制器控制第一直线滚珠丝杠23处于停滞状态，纤维缠绕半径r0至r1的变化增量由缓冲组件产生；如图8所示，纤维从异型型面模具的从a1处缠绕至a2处，纤维缠绕从a1点开始，此时纤维缠绕半径为r1；异型型面模具12顺时针方向旋转，纤维缠绕点从a1变化至a2，纤维缠绕半径从r1变化至r2，纤维缠绕半径突增，缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值突增，f＞10n；此过程中，压力值超出设定阈值，控制器控制第一直线滚珠丝杠23向远离异型型面模具12方向运动，当缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值恢复至5n-10n范围内时，控制器重新控制第一直线滚珠丝杠23处于停滞状态，完成a1至a2段的缠绕；如图9所示，纤维从异型型面模具的从a2处缠绕至a3处再缠绕至a4处，纤维缠绕从a2点开始，此时纤维缠绕半径为r2；异型型面模具12顺时针方向旋转，纤维缠绕点从a2变化至a3再变化至a4，纤维缠绕半径从r2变化至r3再变化至r4，纤维缠绕半径缓慢增长后又缓慢减小，且缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值在5-10n的范围内；此过程中，压力传感器3将压力值反馈至控制器中，控制器控制第一直线滚珠丝杠23处于停滞状态，缠绕半径r2至r3至r4的变化增量由缓冲组件产生；如图10所示，纤维从异型型面模具的从a4处缠绕至a5处，纤维缠绕从a4点开始，此时纤维缠绕半径为r4；异型型面模具12顺时针方向旋转，纤维缠绕点从a4变化至a5，纤维缠绕半径从r4变化至r5，纤维缠绕半径突减，缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值突减，压力值f＜5n；此过程中，压力超出设定最低阈值，控制器控制第一直线滚珠丝杠23向靠近异型型面模具12方向运动，当缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值恢复至5n-10n范围内时，控制器重新控制第一直线滚珠丝杠23处于停滞状态，完成a4至a5段的缠绕；如图11所示，纤维从异型型面模具的从a5处缠绕至a6处，纤维缠绕从a5点开始，此时纤维缠绕半径为r5；异型型面模具12顺时针方向旋转，纤维缠绕点从a5变化至a6，纤维缠绕半径从r5变化至r6，纤维缠绕半径缓慢减小，且缠绕导轮10与异型型面模具12之间压力值在5-10n的范围内；此过程中，压力传感器3将压力值反馈至控制器中，控制器控制第一直线滚珠丝杠23处于停滞状态，缠绕半径r5至r6的变化减少量由缓冲组件产生；重复上述步骤，完成另外半圈缠绕；在竖直方向重复上述所有步骤，完成整个异型型面纤维缠绕；第二直线滚珠丝杠24运动至顶端时，设备停止，剪断纱线，将缠绕点退回原位完成缠绕。
44.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种异型型面纤维缠绕装置，其特征在于：包括安装板（1），安装板（1）固定于多向移动机构（2）上;多向移动机构（2）包括底板（21），底板（21）上间隔布设至少两个往复机直线导轨滑台（25），往复机直线导轨滑台（25）上方设有移动底板（22），移动底板（22）与往复机直线导轨滑台（25）的移动板连接；移动底板（22）上安装有y轴向设置的第二直线滚珠丝杠（24），第二直线滚珠丝杠（24）上的移动板上安装有x轴向设置的第一直线滚珠丝杠（23），安装板（1）固定于第一直线滚珠丝杠（23）的移动板上；安装板（1）上固定有t型座（7），以及与t型座（7）匹配的滑盖（11），滑盖（11）与t型座（7）围设有缓冲腔，缓冲腔内沿长度布设有缓冲组件，缓冲组件与滑盖（11）连接；安装板（1）上还安装有压力传感器（3），缓冲组件一端延伸出t型座（7）与压力传感器（3）抵触连接，滑盖（11）上端面设有悬臂（8），悬臂（8）一端向远离压力传感器（3）的方向延伸出滑盖（11），延伸滑盖（11）的悬臂（8）一端上安装有缠绕格栅（9）和缠绕导轮（10）；还包括控制器，压力传感器（3）与控制器电连接，第一直线滚珠丝杠（23）与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的异型型面纤维缠绕装置，其特征在于：还包括控制台，控制台与控制器电连接，往复机直线导轨滑台（25）、第二直线滚珠丝杠（24）与控制器电连接。3.根据权利要求2所述的异型型面纤维缠绕装置，其特征在于：t型座（7）包括底座（71），底座（71）上设有导向板（72），导向板（72）相对两侧延伸出底座（71）；滑盖（11）包括顶板（111），顶板（111）的两端设有向下延伸的延伸板（112），各延伸板（112）的底端设有向导向板（72）下方延伸的对接板（113），对接板（113）上板面与导向板（72）下板面贴合。4.根据权利要求3所述的异型型面纤维缠绕装置，其特征在于：缓冲组件为弹簧、气缸或电缸中的一种。5.根据权利要求4所述的异型型面纤维缠绕装置，其特征在于：t型座（7）的上板面设有导向槽，导向槽两端与t型座（7）两侧贯通，缓冲组件包括与滑盖（11）连接的第二弹簧（6），第二弹簧（6）安装在t型座（7）上的导向槽内，还包括与第二弹簧（6）相接的第一弹簧（5），第一弹簧（5）一端与压力传感器（3）抵触连接，第一弹簧（5）外罩设有保护罩（4），保护罩（4）与安装板（1）固接，滑盖（11）可穿入保护罩（4）内。6.一种异型型面纤维缠绕系统，其特征在于：包括旋转装置（14），固定于旋转装置（14）上的异型型面模具（12）、放线装置（13）及如权利要求1-5中任一项所述的异型型面纤维缠绕装置。7.根据权利要求6所述的异型型面纤维缠绕系统，其特征在于：放线装置（13）包括：放线机构，用于向异型型面纤维缠绕装置放线；安装于放线机构纤维出口处的张力传感器，用于实时测定纤维的张力，还包括放线控制器，用于获取张力传感器发送的张力值，控制放线机构放线速度。8.根据权利要求7所述的异型型面纤维缠绕系统，其特征在于：异型型面模具（12）型面为变直径椭圆、三角形或多边形中的任意一种。9.一种基于如权利要求6-8中任一项所述的异型型面纤维缠绕系统的异型型面纤维缠
绕方法，其特征在于：包括以下步骤：设定缠绕原点位置和缠绕参数，将异型型面纤维缠绕装置的缠绕导轮（10）调整到适当的位置，使得缠绕导轮（10）与异型型面模具（12）表面接触；将纤维一端从放线机构中引出，穿过缠绕格栅（9）和缠绕导轮（10），固定在异型型面模具（12）缠绕起始点；启动旋转装置（14），使得异型型面模具（12）匀速转动，将纤维缠绕到异型型面模具（12）表面，压力传感器（3）实时检测缠绕导轮（10）前端的压力值；当压力传感器（3）获取的压力值小于设定的最小阈值时，控制器驱动第一直线滚珠丝杠（23）带动安装板（1）向异型型面模具（12）方向运动，增加缠绕导轮（10）与异型型面模具（12）间的压力；当压力传感器（3）获得的压力值大于设定的最大阈值时，控制器驱第一直线滚珠丝杠（23）带动安装板（1）向远离异型型面模具（12）方向运动，减小缠绕导轮（10）与异型型面模具（12）间的压力；纤维缠绕至设定高度后，剪断缠绕纱线，完成缠绕。10.根据权利要求9所述的异型型面纤维缠绕方法，其特征在于：缠绕参数包括模具转速、缠绕高度、缠绕点移动速度和缠绕压力。

技术总结
本发明涉及异型型面纤维缠绕技术领域，尤其是涉及一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法；其中，异型型面纤维缠绕装置包括安装板，安装板固定于多向移动机构上;多向移动机构包括两个往复机直线导轨滑台、第二直线滚珠丝杠、第一直线滚珠丝杠；安装板上设有缓冲组件，缓冲组件一端与压力传感器抵触连接，上端面设有悬臂，悬臂上安装有缠绕格栅和缠绕导轮；还包括控制器。本发明提供的一种异型型面纤维缠绕装置、缠绕系统及缠绕方法，借助多向移动机构、缓冲组件可实现纤维缠绕直径连续变化；借助缠绕结构可实现缠绕前端接触式缠绕，解决纤维缠绕中出现纤维滑移和张力突变的问题，可实现异型型面纤维干法缠绕。可实现异型型面纤维干法缠绕。可实现异型型面纤维干法缠绕。


技术研发人员：容治军 李磊 李鉴 仇普霞
受保护的技术使用者：北京玻钢院复合材料有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/5