CN104294464B - 三维筒状织机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维筒状织机，包括机架、传动机构、周向开口机构、径向引纬机构、轴向打纬机构、储纱式送经装置以及直线式卷取机构，其特征在于：所述机架包括底座、机架顶部以及用于支撑机架顶部边缘的支架和用于支撑机架顶部中心的立杆；所述周向开口机构包括固定于机架顶部的圆形轨道、套设于圆形轨道上的多个小滑块以及与立杆连接的分拨装置；所述径向引纬机构包括剑杆、送梭装置、接梭装置及梭子；所述轴向打纬机构包括设于立杆上的打纬指、滑块及分别连接打纬指、滑块的连杆。本发明提供的织造三维筒状机织物的织造设备，采用周向开口，径向梭口，因径向梭口是开放的，方便了径向纱的引入，实现引纬的连续化和编织过程的自动化。

Description

三维筒状织机
技术领域
本发明属于纺织机械领域，具体的是涉及一种可织造三维筒状织物的新型织造设备。
背景技术
三维机织物增强是一种非常有效的增强形式，其既具有三维的空间形状，内部纱线又具有三维交织结构，与编织、针织、缠绕、缝合、层合等方法制作的材料相比，其结构尺寸稳定性好、抗层间剪切强度高、抗冲击性好。随着复合材料的不断发展及航空领域新的需求，有关筒状立体织物复合材料的研究已得到更加广泛的关注。
目前我国专利信息系统有关三维机织设备主要有立体机织、三维圆织机等等。如公开号为CN1730751的《一种三维机织物的织造设备及织造方法》和CN101294327的《新型三维织机》。这两个专利均可织造三维筒状机织物。但是前者需使用两名操作工在织造设备的0度和180度位置进行手动引纬，且因梭子做周向运动，使得梭子与沿圆周轴向排列的经纱摩擦加剧以及梭子做周向运动较为困难。后者的立体机织方法既可实现层间（Z向）开口、纱间（Y向）引纬，也可实现纱间开口、层间引纬，即三个方向的纱线完全交织，但是较难实现织造出高厚度的立体圆筒织物。
综上可知，现有的圆筒状织物的编织过程的特征为径向开口，周向梭口，而周向梭口是密闭的，因此难以实现引纬的连续化和编织过程的自动化。
发明内容
本发明所要解决的是现有的圆筒状织物的编织过程的特征为径向开口，周向梭口，而周向梭口是密闭的，导致难以实现引纬的连续化和编织过程的自动化的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种三维筒状织机，包括机架、传动机构、周向开口机构、径向引纬机构、轴向打纬机构、储纱式送经装置以及直线式卷取机构，其特征在于：所述机架包括底座、机架顶部以及用于支撑机架顶部边缘的支架和用于支撑机架顶部中心的立杆；所述周向开口机构包括固定于机架顶部的圆形轨道、套设于圆形轨道上的多个小滑块以及与立杆连接的分拨装置，分拨装置由传动机构一控制按照设定的规律沿圆形轨道拨动小滑块；悬挂在小滑块上的储纱式送经装置输出的编织纱随小滑块在圆形轨道上沿圆周方向移动，形成径向梭口，即织口；所述径向引纬机构包括剑杆、送梭装置、接梭装置及梭子，初始位置时，剑杆通过送梭装置持有梭子于机架的外侧，准备引纬；径向梭口形成后，剑杆伸出，将送梭装置和梭子穿过形成的径向梭口，接梭装置接入飞入的梭子，同时，将径向纱引入织口，剑杆从织口回到初始位置，即从所形成的径向梭口沿径向不断往复交接梭子，引入连续的径向纱；所述轴向打纬机构包括设于立杆上的打纬指、滑块及分别连接打纬指、滑块的连杆，轴向打纬机构通过滑块沿立杆的上下运动，带动连杆上下摆动，与连杆相连的打纬指将引入的径向纱打向经分拨装置拨动小滑块后形成的织口；储纱式送经装置悬挂在小滑块上，其上储存有编织纱线并按照张力要求输出纱线到编织区9；直线式卷取机构包括与气缸连接的机械手、传动机构二以及用于支撑气缸的支撑框架，气动气缸控制的机械手可以张开和闭合，以对筒形编织物进行夹持或者释放；机械手竖直方向上的运动由电机通过传动机构二提供动力，最终将形成的筒形编织物沿轴向引离织口。
本发明提供了一种可以织造三维筒状机织物的织造设备，采用周向开口，径向梭口，因径向梭口是开放的，方便了径向纱的引入，因此可以克服现有技术的缺陷，实现引纬的连续化和编织过程的自动化。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)圆形轨道的层数和各圆形轨道层上的小滑块数可以依据需要设定和选用，织物规格可设计性广泛；
2)可选择性分开各圆轨道层的小滑块，使轴向纱形成各种的开口，从而得到各种织物组织结构，织物结构多样性强；
3)可在圆轨道上设置多个开口结构、引纬机构和打纬机构，实现多梭口织造，织物成型效率高；
4)径向梭口是开放的，引纬过程对经纱的影响非常小，纤维品种适应性强；
5)由于周向开口、径向引纬和轴向打纬运动之间没有相互干扰，实现圆轨道织造过程的机械化和自动化相对简单和容易。
附图说明
图1为本发明提供的一种三维筒状织机的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为轴向打纬机构的结构示意图；
图4为周向开口机构及径向引纬机构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1-4所示，为本发明提供的三维筒状织机的结构示意图，包括有机架1、传动机构、周向开口机构3、径向引纬机构4、轴向打纬机构5、储纱式送经装置6以及直线式卷取机构7。
机架1由机架顶部1.1、支架1.2、立杆1.3和底座1.4组成，材料为普通碳素钢，机架顶部1.1设计为八角形，外八角内切圆直径为200cm，立杆1.3位于机架1的中心部位。
周向开口机构3由圆形轨道3.1、滑块3.2和分拨装置3.3组成，圆形轨道3.1固定在机架顶部1.1上，圆形导轨3.1为工字形状，材质为铝合金，共有三个轨道环；滑块3.2的材质为不锈钢，套置于圆形轨道3.1上，每个轨道环套置339个；分拨装置3.3安置于立杆1.4上，每间隔90°安置一套。
引纬机构4为径向引纬，包括剑杆4.1、送梭装置4.2、接梭装置4.3和梭子4.4，送梭装置4.2固定在剑杆4.1上，初始位置位于机架外侧，接梭装置4.3位于机架内侧，沿机架每间隔90°安置一套，与周向开口机构3相配合。
轴向打纬机构5由打纬指5.1、连杆5.2、滑块5.3组成，位于立杆1.3上的打纬指5.1为不锈钢材质，长度为30cm；连杆5.2和滑块5.3为普通碳素钢。通过滑块5.3的上下运动，带动连杆5.2上下摆动，与连杆5.2相连的打纬指5.1将引入的周向纱4.5打向织口8；
直线式卷取机构7主要由机械手7.1、气缸7.2、传动机构二7.3以及支撑框架7.4等构成。由气动气缸7.2控制的机械手7.1可以张开和闭合，以对筒形编织物10进行夹持或者释放。机械手7.1竖直方向上的运动由电机通过传动机构二7.3提供动力，最终将形成的筒形编织物10沿轴向引离编织区9。
运行过程为：初始位置时，剑杆4.1通过送梭装置4.2持有梭子4.4于机架1的外侧，准备引纬。由传动机构一控制的分拨装置3.3按照设定的规律沿圆形轨道3.1拨动小滑块3.2，使得悬挂在小滑块3.2上的储纱式送经装置6输出的编织纱6.1沿机架1的圆周方向进行移动，形成织口8。剑杆4.1伸出，将送梭装置4.2和梭子4.4穿过形成的径向梭口，接梭装置4.3接入飞入的梭子4.4，同时，将径向纱4.5引入织口8，剑杆4.1从织口8回到初始位置。滑块5.3沿立杆1.3的向下运动，带动连杆5.2向下摆动，与连杆5.2相连的打纬指5.1将引入的径向纱4.5打向经分拨装置3.3拨动小滑块3.2后形成的织口8。编织过程中，气动气缸7.2控制的机械手7.1张开，对筒形编织物10进行夹持；当编织到一定长度后，机械手7.1闭合，对筒形编织物10释放。机械手7.1竖直方向上的运动由电机通过传动机构二7.3提供动力，最终将形成的筒形编织物10沿轴向引离织口8。

Claims (1)

1.一种三维筒状织机，包括机架（1）、传动机构、周向开口机构（3）、径向引纬机构（4）、轴向打纬机构（5）、储纱式送经装置（6）以及直线式卷取机构（7），其特征在于：所述机架（1）包括底座（1.4）、机架顶部（1.1）以及用于支撑机架顶部（1.1）边缘的支架（1.2）和用于支撑机架顶部（1.1）中心的立杆（1.3）；所述周向开口机构（3）包括固定于机架顶部（1.1）的圆形轨道（3.1）、套设于圆形轨道（3.1）上的多个小滑块（3.2）以及与立杆（1.3）连接的分拨装置（3.3），分拨装置（3.3）由传动机构一控制按照设定的规律沿圆形轨道（3.1）拨动小滑块（3.2）；悬挂在小滑块（3.2）上的储纱式送经装置（6）输出的编织纱（6.1）随小滑块（3.2）在圆形轨道（3.1）上沿圆周方向移动，形成径向梭口，即织口（8）；所述径向引纬机构（4）包括剑杆（4.1）、送梭装置（4.2）、接梭装置（4.3）及梭子（4.4），初始位置时，剑杆（4.1）通过送梭装置（4.2）持有梭子（4.4）于机架（1）的外侧，准备引纬；径向梭口形成后，剑杆（4.1）伸出，将送梭装置（4.2）和梭子（4.4）穿过形成的径向梭口，接梭装置（4.3）接入飞入的梭子（4.4），同时，将径向纱（4.5）引入织口（8），剑杆（4.1）从织口（8）回到初始位置，即从所形成的径向梭口沿径向不断往复交接梭子（4.4），引入连续的径向纱（4.5）；所述轴向打纬机构（5）包括设于立杆（1.3）上的打纬指（5.1）、滑块（5.3）及分别连接打纬指（5.1）、滑块（5.3）的连杆（5.2），轴向打纬机构（5）通过滑块（5.3）沿立杆（1.3）的上下运动，带动连杆（5.2）上下摆动，与连杆（5.2）相连的打纬指（5.1）将引入的径向纱（4.5）打向经分拨装置（3.3）拨动小滑块（3.2）后形成的织口（8）；储纱式送经装置（6）悬挂在小滑块（3.2）上，其上储存有编织纱线并按照张力要求输出纱线到编织区（9）；直线式卷取机构（7）包括与气缸（7.2）连接的机械手（7.1）、传动机构二（7.3）以及用于支撑气缸（7.2）的支撑框架（7.3），气动气缸（7.2）控制的机械手（7.1）可以张开和闭合，以对筒形编织物（10）进行夹持或者释放；机械手（7.1）竖直方向上的运动由电机通过传动机构二（7.3）提供动力，最终将形成的筒形编织物（10）沿轴向引离织口（8）。
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