CN103789878A - 一种夹持式超长穿刺钢针装填装置及其装填定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹持式超长穿刺钢针装填装置，包括移动手柄，其通过销与固定手柄连接，移动手柄前端连接一组二连杆机构，包括连杆A，连接块和连杆B；连杆B穿过固定手柄和定位夹头与移动夹头螺纹连接，一对弹簧套在连杆B位于连接块与固定手柄之间；定位夹头与移动夹头均有两个由一组四个型材连接。通过握持移动手柄使二连杆机构克服弹簧阻力平移，推动移动夹头使装针孔张开，从而放入一组多枚超长穿刺钢针；通过定位夹头底端的弧形凹槽和两端的定位孔定位，通过握持移动手柄完成装填动作。本发明实现了单次同时装填多枚超长穿刺钢针，将纵向装填转化为横向装填并自动定位，提高了钢针装填的速度和准确性，降低了工人的劳动强度。

Description

一种夹持式超长穿刺钢针装填装置及其装填定位方法

技术领域

本发明涉及一种三维织物整体穿刺成型的成套加工设备，尤其涉及一种旋转式超长穿刺钢针存储及施放装置的一种夹持式超长穿刺钢针装填装置。

背景技术

三维织物是近40年来发展起来的性能最优的纤维增强结构，主要用于航空、航天、汽车、医疗及新技术领域。整体穿刺技术是三维织物的一种成型技术，整体穿刺的钢针阵列是指将钢针放入穿刺模板数千至数万个精密微小孔中形成的穿刺阵列。

随着科学技术的进步，人们逐步将以往手工操作的流程、工艺与信息、微电子、自动化、精密制造等技术有机结合起来，以提高生产效率、降低劳动强度。与传统的手工操作相比，自动化生产装备具有操作准确，生产效率高，降低劳动强度，节省生产成本的优点。为此，人们研制了各种穿刺设备。

专利号为201310228228.1的中国专利文献中公开了一种穿刺钢针阵列布放装置，其布针机构底板上面的一端设有可更换的储针机构，从可更换的储针机构的中插装有一推板，底板的中间部位固定有挡板，挡板上穿过一推杆，推杆的两端与推板和凯夫拉绳连接，推杆上套有弹簧；步进电机驱动绞轮转动，实现推板做直线往复运动；布针机构在水平工作太的带动下使得钢针连续竖直掉落进入穿刺模板微小孔中，形成穿刺钢针阵列。其不足之处在于，推板频繁做往复运动降低了钢针施放的速度及效率。

因此，如何实现整体穿刺钢针布放的自动化、连续化，提高穿刺钢针阵列布放的效率，则需要有与穿刺钢针存储及施放装置配套的钢针装填装置。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种夹持式超长穿刺钢针装填装置用于旋转式超长穿刺钢针存储及施放装置，将一组五枚钢针同时装填入旋转式超长穿刺钢针存储及施放装置的转盘内。本发明实现了单次同时装填多枚超长穿刺钢针，将纵向装填转化为横向装填并自动定位，提高了钢针装填的速度和准确性，提高了超长穿刺钢针装填的效率。

为了解决上述技术问题本发明一种夹持式超长穿刺钢针装填装置予以实现的技术方案是：包括固定手柄和移动手柄，所述固定手柄与所述移动手柄之间为销轴连接，所述移动手柄的前端连接有一二连杆机构，所述二连杆机构包括连杆A、连接块和一对连杆B，所述连杆A位于所述连接块的上方，一对连杆B位于连接块的下方，每个连杆B均分别套有一弹簧；所述连杆A的顶端与所述移动手柄的前端固定；所述固定手柄的前端固定有定位夹头，所述固定手柄和所述定位夹头上设有两个通孔；一对连杆B分别穿过两个通孔后中与一移动夹头固定，每个连杆B上套装的弹簧位于所述固定手柄与所述连接块之间；所述移动夹头与所述定位夹头之间的接触面为圆弧面，在所述移动夹头和所述定位夹头相互接触的表面上分别设有多组对正的圆弧槽，所述移动夹头和所述定位夹头接触后，每组对正的圆弧槽形成装针孔；位于所述定位夹头圆弧面的一侧设有一转盘，所述转盘上均布有多个落针孔，落针孔的分度与上述装针孔的分度一致，落针孔所在的分度圆的半径与所述定位夹头圆弧面的半径相同；所述转盘连接有转盘驱动装置；所述定位夹头和所述移动夹头构成夹头，所述夹头有两个，两个夹头按照圆形针孔一一对正布置，两个夹头之间由一组型材连接。

本发明用于夹持式超长穿刺钢针装填定位方法，采用上述夹持式超长穿刺钢针装填装置，其中，设：定位夹头与转盘之间的定位圆弧面的半径为R_dw，所述移动夹头与所述定位夹头之间圆弧面的半径为r_dw，所述转盘外径为R，所述转盘上落针孔的孔数为m，落针孔所在的分度圆的半径r，则：落针孔的分度角为

且：R_dw=R，r_dw=r；设装针孔的孔数为n，则每填装一次超长穿刺钢针后，转盘驱动装置带动转盘转过的夹角为：

$\mathrm{\θ}=\frac{360\×(n+1)}{m}.$

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实现了单次同时装填多枚超长穿刺钢针，通过握持所述移动手柄使二连杆机构克服所述弹簧阻力平移，推动所述移动夹头远离定位夹头使两者之间的装针孔张开，从而放入一组超长穿刺钢针；所述定位夹头底端的圆弧面与转盘定位，位于定位夹头和移动夹头之间的装针孔与所述转盘上的落针孔对齐，从而通过握持所述移动手柄完成超长穿刺钢针的装填动作。本发明将现有记住中常态的纵向装填转化为横向装填，并可自动定位，提高了钢针装填的速度和准确性，降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明一种夹持式超长穿刺钢针装填装置的主视图；

图2是图1所示夹持式超长穿刺钢针装填装置的左视图；

图3是将图1中的转盘拆下后的结构局部剖视图；

图4是图3所示结构的仰视图；

图5是图3所示结构的左视图；

图6是定位夹头7、移动夹头8和型材9的位置关系示意图；

图7是图6所示结构的侧视图；

图8是移动夹头相对定位夹头有一定间隙时的位置关系示意图；

图9是图6所示结构的仰视图；

图10是图1中所示定位夹头、移动夹头与转盘的位置关系示意图；

图11是图10所示结构的侧视图；

图12是图1中所示二连杆机构的示意图；

图13是图12所示二连杆机构的侧视图。

图中：

1-固定手柄，2-移动手柄，3-连杆A，4-连接块，5-弹簧，6-连杆B，7-定位夹头，8-移动夹头，9-型材，10-转盘，11-超长穿刺钢针

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明一种夹持式超长穿刺钢针装填装置，包括固定手柄1和移动手柄2，所述固定手柄1与所述移动手柄2之间为销轴连接。所述移动手柄2的前端连接有一二连杆机构，所述二连杆机构包括连杆A3、连接块4和一对连杆B6，所述连杆A3位于所述连接块4的上方，一对连杆B6位于连接块4的下方，如图12和图13所示，每个连杆B6均分别套有一弹簧5；所述连杆A3的顶端与所述移动手柄2的前端固定；

所述固定手柄1的前端固连有一定位夹头7，所述固定手柄1和所述定位夹头7上设有两个通孔；一对连杆B分别穿过所述固定手柄1和定位夹头7上的两个通孔后中与一个移动夹头8固定（可以采用螺纹连接），每个连杆B6上套装的弹簧5位于所述固定手柄1与所述连接块4之间，如图3、图4和图5所示。

所述移动夹头8与所述定位夹头7之间的接触面为圆弧面，在所述移动夹头8和所述定位夹头7相互接触的表面上分别设有多组对正的圆弧槽，所述移动夹头8和所述定位夹头7接触后，每组对正的圆弧槽形成装针孔，如图6和图8所示。

位于所述定位夹头7圆弧面的一侧设有一转盘10，所述转盘10上均布有多个落针孔，落针孔的分度与上述装针孔的分度一致，落针孔所在的分度圆的半径与所述定位夹头7圆弧面的半径相同；所述转盘连接有转盘驱动装置；如图1、图10和图11所示。

所述定位夹头7和所述移动夹头8构成夹头，所述夹头有两个，两个夹头按照圆形针孔一一对正布置，两个夹头之间由一组型材9连接，如图2、图7和图9所示。

本发明一种夹持式超长穿刺钢针装填装置的装填定位方法，如图10所示设：定位夹头7与转盘10之间的定位圆弧面的半径为R_dw，所述移动夹头8与所述定位夹头7之间圆弧面的半径为r_dw，所述转盘外径为R，所述转盘上落针孔的孔数为m，落针孔所在的分度圆的半径r，则：落针孔的分度角为

且：R_dw=R，r_dw=r；设装针孔的孔数为n，则每填装一次超长穿刺钢针后，转盘驱动装置带动转盘转过的夹角为：

使用本发明装置进行超长穿刺钢针装填时，通过人工握持所述固定手柄1与所述移动手柄2，使二连杆机构克服所述弹簧5的阻力产生平移，从而推动所述移动夹头8，使所述移动夹头8与所述定位夹头7之间的持针孔加大，如图8所示，从而完成手动装填一组五枚超长穿刺钢针11的动作；装填一组五枚所述超长穿刺钢针11后，松开所述移动手柄2，二连杆机构受到弹簧5阻力带动移动夹头8闭合，从而将一组五枚所述超长穿刺钢针11固定。通过所述定位夹头7底端与转盘10外径相同的圆弧与所述转盘10外径贴合，所述定位夹头7两端的半圆形圆弧与所述转盘10上的落针孔进行角度定位，使定位夹头和移动夹头中间的装针孔与所述转盘10上的落针孔对齐；最后，通过握持所述移动手柄2使所述定位夹头7与所述移动夹头8张开使超长穿刺钢针11落到指定位置，每填装一次超长穿刺钢针后，转盘驱动装置带动转盘转过一个角度，重复以上动作直到完成装填。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种夹持式超长穿刺钢针装填装置，包括固定手柄（1）和移动手柄（2），所述固定手柄（1）与所述移动手柄（2）之间为销轴连接，其特征在于，

所述移动手柄（2）的前端连接有一二连杆机构，所述二连杆机构包括连杆A（3）、连接块（4）和一对连杆B（6），所述连杆A（3）位于所述连接块（4）的上方，一对连杆B（6）位于连接块（4）的下方，每个连杆B（6）均分别套有一弹簧（5）；所述连杆A（3）的顶端与所述移动手柄（2）的前端固定；

所述固定手柄（1）的前端固定有定位夹头（7），所述固定手柄（1）和所述定位夹头（7）上设有两个通孔；一对连杆B分别穿过两个通孔后中与一移动夹头（8）固定，每个连杆B（6）上套装的弹簧（5）位于所述固定手柄（1）与所述连接块（4）之间；

所述移动夹头（8）与所述定位夹头（7）之间的接触面为圆弧面，在所述移动夹头（8）和所述定位夹头（7）相互接触的表面上分别设有多组对正的圆弧槽，所述移动夹头（8）和所述定位夹头（7）接触后，每组对正的圆弧槽形成装针孔；

位于所述定位夹头（7）圆弧面的一侧设有一转盘（10），所述转盘（10）上均布有多个落针孔，落针孔的分度与上述装针孔的分度一致，落针孔所在的分度圆的半径与所述定位夹头（7）圆弧面的半径相同；所述转盘连接有转盘驱动装置；

所述定位夹头（7）和所述移动夹头（8）构成夹头，所述夹头有两个，两个夹头按照圆形针孔一一对正布置，两个夹头之间由一组型材（9）连接。

2.一种用于夹持式超长穿刺钢针装填定位方法，其特征在于，采用如权利要求1所述夹持式超长穿刺钢针装填装置，其中，设：定位夹头（7）与转盘（10）之间的定位圆弧面的半径为R_dw，所述移动夹头（8）与所述定位夹头（7）之间圆弧面的半径为r_dw，所述转盘外径为R，所述转盘上落针孔的孔数为m，落针孔所在的分度圆的半径r，则：

落针孔的分度角为

且：R_dw=R，r_dw=r；设装针孔的孔数为n，则每填装一次超长穿刺钢针后，转盘驱动装置带动转盘转过的夹角为：

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