Устройство для изготовления оболочек из композитного материала методом намотки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК П 9) 1111 9931 А 2 511 4 В 65 Н 81 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОткРьтий К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский электротехнический институт им. В, И. Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИТИОГОМАТЕРИАЛА МЕТОДОМ НАМОТКИ(57) Изобретение позволяет иовь 1 сить точность выкладки композиционного материала при изготовлении оболочек методом намотки, Следящие привод 2 вращения оправки, привод 4 перемещения каретки, привод 7 перемещения укладчика соединень 1 с выходами блока 1 программного управления для осугцествления выкладки композитного материала на оправку па заданной программе, Для коррекции программы перемещения каретки служит блок 17, подключенный к выходу блока 16 сравнения, который определяет рассогласование между заданной бло. ком 1 и измеренной датчиком 14 длиной выкладки материала за один шаг програм. мы. Блок 17 корректирует выходной сигнал датчика 6 положения каретки, 1 з.п. ф-лы, 6 ил,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в судостроении и других отраслях народного хозяй.ства для изготовления оболочек из композитных материалов.Цель изобретения -повышение точности управления.На. фиг.представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - конструкция головки укладчика; на фиг. 3 - конструкция датчика угла выкладки с датчикомдлины выкладки, на фиг. 4 - сечениеА - А на фиг. 3; на фиг. 5 - принципиальная схема блока сравнения, на фиг. 6 -блок коррекции.Устройство содержит блок 1 программного управления (программозадающий блок),слелящий привод 2 вращения оправки 3,следящий привод 4 перемещения каретки 5вдоль оси оправки 3 с датчиком 6 положения каретки 5, следящий привод 7 пере.мещеция укладчика 8 перпендикулярно осиоправки 3, следящие приводы 9 переме.щения резаков, установленные на головке1 О уклалчика . 8, привод 11 прижимаголовки 10 к оправке 3, следящий привод12 вращения головки 10 укладчика с датчиком 13 угла поворота материала. Устройство содержит также датцик .14 длины выкладкив качестве которого используетсяпреобразователь в электрический сигнал углаповорота колеса 15, например, многообо, ротный потенциометр, кинематически связанный с этим колесом, блок 16 сравнения,блок 17 коррекции, преобразователь 8 уг лового положения датчика 13 относительноплоскости меридиана оболочки 3 и задатчик19 ручного управления, например потенциометр. Входы следящих приводов 2 оправки,7 укладчика и 4 каретки соединены соответственно с первыми тремя выходами программозалающего блока 1, а вход следящего привода 12 вращения головки - с выходом преобразователя 18 углового положения,Олин из приводов 9 перемещения резаковсоединен с четвертым выходом программозвлающего блока 1, а другой - с выходом заддтчика 19. Г 1 ривол 11 прижима головки укладчика соединен с пятым выходомпрограммозадающего блока 1,,Входы блока 16 сравнения соелцнены соответственно с выходом датчика 14 длины выкладки и шестым выходом программозадающего блока 10. Выход блокд 6 сравнения соединен со входом блока 17 коррекции, включенного в канале обратной связипривода 4 каретки. При этом вход блока 17коррекции соединен с выходом датчика 6положений каретки 5. Выход блока 17 коррекции соединен с первым входом программозадающего блока 1. Выход датчика 6 соединен с вторым входом программозадающего блока 1,Головка 10 укладчикд (фиг. 2) состоитиз корпуса 20 с установленными в нем катушкой 21 лля композитного материала 22,12999312уклалочным роликом 23 и ножами 24 резака, Уклалочный ролик 23 свободно вращается на подшипниках в корпусе 20 и прижат к поверхности оправки 3.Головка 16 шарнирно крепится к уклад-5 цику 8 с помощью рычага 25, который состоит (фиг, 3) из двух труб 26 и 27, одна из которых соелинена с корпусом 20 головки, а другая - шарнирно с дышлом 28. Шарнирное соединение обеспечивает перемещение головки 10 относительно шарнира в плоскости, проходящей через оси укладчика 8 и рыцага 25.Датчик 13 угла выкладки материала содержит проходящую внутри рычага 25 тягу 29, соедицецную с одной стороны шар 15 цирно с осью преобразователя 18, а с другой стороны -- с тягой 30, имеющей возможность вращения вокруг своей оси и связанной с вилкой 31, на которой закреплены колеса 15, При совпадении осей трубы 26 и тяги 29 оси колес 5 соосны с осью укладоцного ролика 23, цо могут перемещаться вместе с тягой 29 в плоскости, проходящей через оси укладчика 8 и тяги 29, вращаться вместе с валом преобразователя 18 вокруг оси укладчика 8, а также25 вокруг оси тяги 29, Йд оси одцого из колес 15 установлен лдтчик 14 длины выкладки. Г 1 рограммозаддюций блок 1 может быть выполнен, например, в виде устрой-ства управления ЕСМили УКМ, а также в виде устройства ЧГ 1 У 2 Сс не 30 которой доработкой системного программного обеспецения.Блок 6 сравнения (фиг. 5) представляет собой суммирующий усилитель, выполненный цд операционном усилителе 31 с масштабирующими резисторами 32 - 35.35 Блок 17 коррекции (фиг. 6) представляет собой усилитель с регулируемым коэф.фициецтом усиления, выполненный нд операционном усилителе 36 с масшгабирующими резисторами 37 - 40, транзистором 41 и резисто 1 ом 42 в цепи регулировки коэффициента усиления, и снабженный цепью его замыкания ца реле 43.Устройство работаст следующим образом.Программозалающий блок 1 выдает сигналы управления на входы следящих приводов 2 оправки, 4 каретки, 7 укладчикд, 9 одного из резаков и привода 1 1 прижима лля вывода головки 10 укладчика в исходное положение и исходной установки одного нз ножей резака. При движении в исходное положение головка 10 от 5 О ведена от оправки 3,ось тяги 29 находится в плоскости осей укладчика 8 и рычага 25. При этом преобразователь 8 выдает сигнал, равный нулю, на следящий привод 12 вращения дышла 28, которое не вращается, В исходном положении програм 55 мозаддющий блок 1 дает команду на прижим головки 10 ц вращение ножей резаков 9, после чего выдается программа лвижецця укладчика 8 в пространстве иперемещения одного из резаков 9 по ширине ткани материала 22, которая отрабатывается следящими приводами. Второй резак 9 управляется с помощьк) залатчика 19.оператором так, .чтобы край обрезанной ленты выкладывался встык с краем ранее в),ло.5 женного материала 22.Если данная выклаль)ваемая поЛоса материала является первой, то вместе с выкладкой осуществляется коррекция неточности во взаимном расположении осей лвиже- о ния каретки 5 укладчика 8 и вращения оправки 3. Для этого программозадающий блокпереводится в режим покадровой отработки программы.Во время отработки кадра в блоке 16 сравнения формируется сигнал, пропорциональный разности сигналов, поступдкицих с датчика 14 фактической длины выкладки и из программозалающего блока 1. Сиг - нал из блока 6 поступает в блок 17 коррекпии, корректирует коэффиииецт обратной связи. в контуре положения каретки и тем самым корректирует сигнал здл. ния на привол 4 каретки.После отработки каждого кадра программозадающий блок 1 переключается оператором или автоматически если это прелусмот рено системой про рам много обеспечения блока) в режим обучения и ин(1)орма 1(ия от датчика 6 положения. каретки записывается в отработанный кадр программы. Прогрдммозалаощий блок 1 снова переводится в покадровый режим отработки програлм), и т. л. ЗО Таким образом, прелварителцо заправленный в головку 10 материал 22 кроится и выклалывается ца оправку 3 уклало . нь)м роликом 23 точно цо здданнои траектории.Управление лыгплом 28 производится от преобразователя 18, ось которого врап(1- ется тягой 29. Г 1 ривеленцое устройство датчика 13, выполцяющего роль задатчикд врап(ециц лы 1 цла 28, позволяет обеспечить сохранность формы и положения цыложенцо.го ца оправку 3 материала 22 и исключить сдвиг материала 22 вдоль оси уклдлочного ролика 23 при любом лвижеции укладчика 8. Кроме того, при применении датчика 13 це требуетя программюс уц.рдвленис врд)и(ци(м (и)8 относит(- 45 но о.и укладчика 8. Раскроенный материал 22 выкладывается ца оправку 3 до полной выработки ру(оца, установленного ца катушке 21, длина которого выбрана заранее с учетом требуемой длины выкладываемой полосы.В памяти програмхоздлдк)(цего блока 1 теперь хранится скорректированная программа. Елок 1 переключается в автомативский режим. Блоки сравнения 16 и коррекции 17 обесточиваются, На реле 43 блока 17 коррекции подается напряжение, его контакты замыкаются и тем самым замыкак)т цепь обратной связи по положению каретки.Блокдает сигнал ца отвод головки О от оправки 3 и ца движение за новым рулоном, который устанавливается в головку 10 укладчика, и процесс выкладки повторяется уже по скоррект 1 ровднцой программе в автоматическом режиме работь 1 программозалдюц(его блока. В результате усти)йство позволяет щпожить ткань на здлдццуо лнцик) ( высокой оистью и получи гь оболочку ц 1 ссъого к)сства.Фора у,)а (:од 1)етен(.ч1, Устройство дл изготовления оболочек из композитцого материала метолом намот-ки по авт. св.1201211, отличающее(5 тех, что, с целик новыения точности управления, оно снабжено лагчиком длины выкладки, установленным цд головке укладчика, блоком сравнения и б.гиком коррекции, причем входы блока сравнения подклк)ецы сответственно к выходу латчика ллины выкладки и дополнительному выходу блока программного упрдвл( ния, а выход блока сравг(ния соединен с вхолом управления блока коррекции, ицформдццоццый вход которо. го и:(клктчец к датчику положения каретки слелццего цриволд перемещения каретки вдоль оси укладчика, а выхол блока коррек 1 ии св 5)з(и с сиота(тстцоц(цм входо 15 блока прогрдммцого управления.2. Устройство цо и. 1, от.п(пюцеесч тем, что датчик пути вькладки вь)цолцен В ви,с 11 р(ог)рсзоцтел 1 чг;а повоГ)огд коле(цд 1 ика чг( цыклдлки материала.1299933 аюдд" ву Юлиу) итель А. Мерес ОВ СастаРедактор И. Касарда Техред И. Вд каз 817/21 Тираж 591НИИИИ Государственного комитета С113035, Москва, Ж 35,производственно-полиграфическое пред ектор О. Лугова ясное етений и открытий 4/5л, ул. Проектная, 4 Под ССР по делам изобРа ушек а я на 6., д приятие, г, Ужгоро К врсграммси щему ГнукГлаку и кароекдии грачюга ЙЮщбчу