CN104499163B - 一种用于2.5d结构立体织物成型的开口装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，包括机架和设置在机架上的锭子、锭子导向机构、锭子复位机构、开口机构和错层机构；开口机构驱动锭子沿着锭子导向机构上下滑动实现开口，锭子复位机构使开口的锭子复位到原有状态，错层机构用于顶起偶数列的锭子实现奇偶列锭子位置相错动作。本发明可根据实际引纬需求调整辅助开口大小，操作维护方便、成本低、生产效率高、质量高。

Description

一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置
技术领域
本发明属于纺织机械技术领域，具体涉及一种2.5D结构立体织物成型的开口装置。
背景技术
2.5D结构作为一种主要的三维纺织纤维增强复合材料结构，在纤维层间产生交叉连接，提高了复合材料在厚度方向的力学性能。2.5D结构立体织物的编织通过开口、引纬、打纬等工艺来实现，其中开口工艺实现纤维层的交错，并提供引纬通道7使纬纱10能顺利引入。相较传统纺织生产，2.5D编织由于织物层数多、纱线头分数多，若采用传统工艺中的开口方式则无法产生清晰地引纬通道7，导致后续引纬、打纬等工艺无法顺利进行。现有开口装置主要由锭条构成，锭条上装有成层成列的挂纱钩，在织物成型过程中通过人工提拉锭条来实现开口，且开口大小固定，需通过人工进行辅助二次开口来满足引纬要求。
发明内容
本发明所要解决的问题是现有的开口方式需通过人工进行辅助二次开口来满足引纬要求，劳动强度高、产品质量差、生产效率低。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，包括机架和设置在机架上的锭子、锭子导向机构、锭子复位机构、开口机构和错层机构；所述锭子导向机构两端分别连接机架的顶面与底面，锭子导向机构上活动连接多个锭子；所述锭子可沿锭子导向机构上下滑动，锭子以层列的方式层布；所述锭子复位机构位于机架顶面和与机架顶面相邻的锭子之间；所述开口机构包括升降单元、水平驱动单元和拨叉，拨叉通过升降单元上下移动，通过水平驱动单元前后移动，非开口状态下，拨叉不接触锭子，开口状态下，拨叉的叉齿可插入同列的相邻锭子的间隙中，并将位于同层的所有锭子托起；所述错层机构位于最下面一层锭子的下方，用于(顶起偶数列的锭子实现奇偶列锭子位置相错动作)。
本装置锭子总共为n层m列，根据工艺要求，将经纱一端固定在芯模上，另一端固定在锭子上，每一层经纱对应一层锭子。在成型过程中，若第nx层经纱处进行引纬操作，开口机构的升降单元驱动拨叉上升到nx层锭子所在的高度；然后，通过开口机构的水平驱动单元，驱动拨叉沿垂直于锭子导向装置方向向前运动，直至拨叉的所有叉齿完全插入锭子列之间的间隙中；而后，开口机构升降单元驱动拨叉，带动nx层至最上面一层锭子沿锭子导向装置上升一定的距离，从而使开口清晰化；待nx层经纱处引纬结束，升降单元驱动拨叉下降至nx层锭子的起始高度，同时锭子复位机构驱动nx层至最上面一层锭子下降到其起始位置；随后，开口机构的水平驱动单元，驱动拨叉沿垂直于锭子导向装置方向向后运动至起始位置，这样一次开口动作完成；依次循环上述动作，直至所有层经纱处引纬结束。开口运动完成后，错层机构驱动偶数列锭子向上运动一定的距离：其中，采用2.5D浅交弯联工艺，则错层机构推动偶数列锭子向上移动步距为四个锭子高度；采用浅交直联工艺，则错层机构推动偶数列锭子向上移动步距为两个锭子距离。这样完成一次开口及引纬循环。
作为本发明的一种改进方案，所述锭子导向机构包括一组以上的导向杆，所述导向杆的两端分别固定连接机架的顶面和底面，每两根导向杆为一组，一组导向杆上套接固定两个以上的锭子，同组的导向杆并层设置，相邻组的导向杆并列设置，导向杆的组数与纱线头分数的列数相同；所述锭子垂直导向杆设置，每个锭子上设有两个安装孔，两个安装孔对应一组导向杆设置，并分别套接两根导向杆，同一组导向杆上套接的多个锭子为同列锭子，位于多组导向杆上同一高度的锭子为同层锭子，每个锭子对应连接一根纱线，故纱线头分数的层数与列数和锭子的层数与列数相同。
进一步，前述水平驱动单元采用液压或电动的驱动方式。
进一步，前述升降单元采用滚珠丝杆、链传动、齿轮齿条传动或者齿形带传动机构。
本发明的优点是：针对2.5D结构立体织物成型过程中开口不清晰而设计的一种自动开口装置，可根据实际引纬需求调整辅助开口大小，具有操作维护方便、减少用工成本、提高生产效率及提高产品质量等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为拨叉与锭子处的局部放大示意图(开口状态)。
图3为2.5D结构织物成型引纬示意图。
图4为2.5D结构织物结构示意图。
图5为本发明锭子结构示意图。
图6为2.5D成型工艺错层示意图。
具体实施方式
如图1-5所示，本发明包括锭子1、锭子导向装置2、锭子复位装置3、开口机构4、错层机构5、机架6。
锭子导向装置2包括一组以上的导向杆，导向杆通过两端的螺纹固定到机架6上，每两根导向杆为一组，根据成型工艺并排安装若干组；锭子1通过第一安装孔11、第二安装孔12套接同一组的两根导向杆，并能沿其上下滑动；锭子复位装置3定位在每列锭子1与机架6顶部之间，安装在锭子导向装置2上；开口机构4通过螺栓安装到机架上6上，且安装后保证与锭子导向装置2平行；错层机构5定位到最下面一层锭子1的下方，通过螺栓安装到机架6上；机架6由型材焊接而成，保证整个开口装置的稳定性。
本发明的工作原理：
本装置锭子1总共为n层m列。根据工艺要求，将经纱9一端固定在芯模上，另一端固定在锭子1上，每一层经纱9对应一层锭子1。
在成型过程中，若第nx层经纱9处进行引纬操作，开口机构4的升降单元驱动拨叉上升到nx层锭子1所在的高度；然后，通过开口机构4的水平驱动单元，驱动拨叉沿垂直于锭子导向装置2方向向前运动，直至拨叉的所有叉齿完全插入同列中相邻的锭子1之间的间隙中；而后，开口机构4升降单元驱动拨叉，带动nx层至n层锭子1沿锭子导向装置2上升一定的距离，从而使开口清晰化；待nx层经纱9处引纬结束，升降单元驱动拨叉下降至nx层锭子1起始高度，同时锭子复位装置3驱动nx层至n层锭子1下降到其起始位置；随后，开口机构4的水平驱动单元，驱动拨叉沿垂直于锭子导向装置2方向向后运动至起始位置，这样一次开口动作完成。依次循环上述动作，直至所有层经纱9处引纬结束，错层机构驱动偶数列锭子1向上运动一定的距离完成错层，这样完成一次开口及引纬循环。
如图6所示，错层机构驱动偶数列锭子1向上运动的方式有两种，采用2.5D浅交弯联工艺，则错层机构推动偶数列锭子向上移动步距为四个锭子高度；采用浅交直联工艺，则错层机构推动偶数列锭子向上移动步距为两个锭子距离。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本装置在原有设备的基础上提高了自动化程度，解决了2.5D结构织物成型过程中开口时人工参与较多的问题，降低了生产成本、提高了生产效率。
2、本装置可根据不同工艺的要求设定开口参数，或选择不同数量的单机配合使用，提高了本设备的适应性；
3、本装置采用自动开口，保证了开口质量，进而提高了产品一致性，提高了产品质量。

Claims (4)

1.一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，其特征是：包括机架和设置在机架上的锭子、锭子导向机构、锭子复位机构、开口机构和错层机构；
所述锭子导向机构两端分别连接机架的顶面与底面，锭子导向机构上活动连接多个锭子；
所述锭子可沿锭子导向机构上下滑动，锭子以层列的方式层布；
所述锭子复位机构位于机架顶面和与机架顶面相邻的锭子之间；
所述开口机构包括升降单元、水平驱动单元和拨叉，拨叉通过升降单元上下移动，通过水平驱动单元前后移动，非开口状态下，拨叉不接触锭子，开口状态下，拨叉的叉齿可插入同列的相邻锭子的间隙中，并将位于同层的所有锭子托起；
所述错层机构位于最下面一层锭子的下方，用于顶起偶数列的锭子实现奇偶列锭子位置相错动作。
2.根据权利要求1所述的一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，其特征是：所述锭子导向机构包括一组以上的导向杆，所述导向杆的两端分别固定连接机架的顶面和底面，每两根导向杆为一组，一组导向杆上套接固定两个以上的锭子，同组的导向杆并层设置，相邻组的导向杆并列设置，导向杆的组数与纱线头分数的列数相同；
所述锭子垂直导向杆设置，每个锭子上设有两个安装孔，两个安装孔对应一组导向杆设置，并分别套接两根导向杆，同一组导向杆上套接的多个锭子为同列锭子，位于多组导向杆上同一高度的锭子为同层锭子，每个锭子对应连接一根纱线，纱线头分数的层数与列数和锭子的层数与列数相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，其特征是：前述水平驱动单元采用液压或电动的驱动方式。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于2.5D结构立体织物成型的开口装置，其特征是：前述升降单元采用滚珠丝杆、链传动、齿轮齿条传动或者齿形带传动机构。
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