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专利号: 2020111292032
申请人: 长沙理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动铺带铺层涂覆增黏剂的路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、建立平面喷涂实验,确定喷涂宽度d,由于自动铺带工艺使用的曲面较为平缓,因此平面上的喷涂宽度近似等于曲面上的喷涂宽度;

S2、在模具曲面任一短边界上设置一起始点O1,使起始点O1与邻近长边界的测地线长度为d/2;

S3、从O1点出发,沿着与短边界垂直方向构造测地线,直到测地线抵达曲面另一边界,此测地线即为第一条喷涂路径L1;

S4、构造第二条喷涂路径L2,且L2为第一条喷涂路径L1的测地平行线,使L1与L2之间测地线的长度为d;

S5、若第二条喷涂路径L2抵达模具曲面边界,则最终第二条喷涂路径为L2;若第二条喷涂路径L2未抵达模具曲面边界,则从第二条喷涂路径L2末端点出发,沿着其延伸方向构造测地线L2’,直到L2’抵达模具曲面边界,最终第二条喷涂路径将由L2与L2’组成;

S6、构造其他喷涂路径,使后一条喷涂路径均为前一条喷涂路径的测地平行线,并保证相邻喷涂路径之间测地线的长度为d,每条喷涂路径均能抵达模具曲面边界;

S7、当喷涂路径对模具曲面满覆盖时,路径规划过程结束。

2.一种运用如权利要求1所述涂覆增黏剂的路径规划方法的增黏装置,其特征在于,包括增黏剂存储装置、点胶枪(2-1)、铺覆装置和底盘,所述增黏剂存储装置通过螺栓、橡胶挡块(1-4)、限位块(1-5)固定在所述底盘中部区域,所述点胶枪(2-1)通过支架固定于底盘一侧,所述铺覆装置包括升降机构和辊压机构,所述升降机构通过支架固定于底盘另一侧,所述辊压机构安装于升降机构下方,在升降机构的带动下,所述辊压机构能够在竖直方向自由移动。

3.根据权利要求2所述的增黏装置,其特征在于,所述增黏剂存储装置包括压力桶,所述压力桶上设有多个连通压力桶内外的连接孔,所述连接孔包括与胶管连通的连接胶管孔(1-8),用于安装调压阀的安装调压阀孔(1-9)和用于安装排气阀的安装排气阀孔(1-7)。

4.根据权利要求3所述的增黏装置,其特征在于,所述连接孔还包括用于安装安全阀的安装安全阀孔(1-6)。

5.根据权利要求4所述的增黏装置,其特征在于,所述压力桶包括桶身(1-11)、桶盖(1-

2)、密封垫圈(1-10),所述密封垫圈(1-10)安装于桶身(1-11)和桶盖(1-2)之间,所述桶身(1-11)与桶盖(1-2)通过吊环螺母(1-1)、活节螺栓(1-3)、六角螺栓和螺母固定,所述连接孔位于桶盖(1-2)上。

6.根据权利要求2所述的增黏装置,其特征在于,所述升降机构包括气缸(3-1)、转接头(3-2)、连杆(3-3)、第一固定座(3-4),所述气缸(3-1)的伸缩端与转接头(3-2)上表面螺纹连接,相对的另一端通过六角头螺栓与支架固定连接,所述转接头(3-2)通过销轴使气缸(3-1)与连杆(3-3)的中部附近连接,所述连杆(3-3)一端通过销轴与第一固定座(3-4)转动连接,所述连杆(3-3)另一端通过销轴与辊压机构转动连接,所述第一固定座(3-4)通过螺栓与底盘固定连接。

7.根据权利要求6所述的增黏装置,其特征在于,所述辊压机构包括轴承挡圈(3-5)、轴承座(3-6)、第二固定座(3-7)、固定件(3-8)、聚氨酯胶辊(3-9)、轴承(3-10)和轴(3-11),所述轴承挡圈(3-5)安装在轴承座(3-6)上,轴承座(3-6)通过销钉与固定件(3-8)两侧面固定连接,所述第二固定座(3-7)通过销钉与固定件(3-8)上表面固定连接,所述第二固定座(3-

7)通过销轴与连杆(3-3)铰接,所述聚氨酯胶辊(3-9)与轴(3-11)中部过盈配合,所述轴(3-

11)两端与轴承座(3-6)中的轴承(3-10)过盈配合。

8.根据权利要求7所述的增黏装置,其特征在于,所述聚氨酯胶辊(3-9)与轴(3-11)配合部分涂覆有胶水。

9.根据权利要求2所述的增黏装置,其特征在于,所述底盘包括底座(4-1)、电机支架(4-2)、麦克纳姆轮(4-3)和电机(4-4),所述电机支架(4-2)与底座(4-1)通过螺钉固定,所述电机(4-4)与电机支架(4-2)以螺钉连接,所述麦克纳姆轮(4-3)与电机(4-4)的输出轴键连接,所述麦克纳姆轮(4-3)的滚轮偏角为45°。

10.一种运用如权利要求1所述涂覆增黏剂的路径规划方法的增黏装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、组装和调试:

S1.1、向增黏剂存储装置内注入增黏剂,并组装好增黏装置;

S1.2、将S1.1中的增黏装置自动定位到第一条喷涂路径L1的起始点O1处,并保证点胶枪(2-1)的出口与起始点O1对齐,点胶枪(2-1)朝向模具曲面内部;

S1.3、启动外部气源,使增黏剂从增黏剂存储装置进入点胶枪(2-1);

S2、喷涂:

S2.1、将S1中增粘剂从点胶枪(2-1)的喷嘴喷洒到目标区域,同时,外部气源向气缸(3-

1)施加压力,使辊压机构向下运动,聚氨酯胶辊(3-9)与模具表面接触产生微小变形;

S2.2、通过无刷直流电机(4-4)驱动麦克纳姆轮(4-3),使增黏装置沿着第一条喷涂路径L1运动,形成均匀的喷涂路径,当聚氨酯胶辊(3-9)通过L1末端点时,第一条路径L1喷涂完毕;

S2.3、第一条路径L1喷涂完毕后,增黏装置以最短的路径定位到第二条喷涂路径L2的末端点处,并保证点胶枪(2-1)的出口与该末端点对齐,点胶枪(2-1)朝向模具曲面内部,在增黏装置由第一条喷涂路径L1向第二条喷涂路径L2移动的过程中,点胶枪(2-1)不进行喷涂工作,同时气缸(3-1)收缩,辊压机构向上运动,使聚氨酯胶辊(3-9)与模具表面不再接触;

S2.4、采用S2.1-S2.3步骤完成第二条喷涂路径L2以及后续路径的喷涂,喷涂过程中,增黏装置沿着模具曲面的较长边移动,短边为转向边;

S3、整理:当喷涂路径对模具曲面满覆盖时,关闭电源,并对增黏装置进行拆卸清理。