CN104562427B - 一种用于三维环形编织机芯轴换接方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于三维环形编织机芯轴换接方法及其系统，其包括机械执行装置、位置检测模块、信号处理模块、微处理器以及驱动器；其中，所述位置检测模块安装于机械执行装置上；所述位置检测模块、信号处理模块、微处理器和驱动器依次电性连接；所述驱动器连接并驱动机械执行装置。在芯轴转换时，只需要将末端外部通用转换器转换到下一根芯轴的始端作为始端外部通用转换器，上一根芯轴的内部抽离连接器也直接作为下一根的连接器，所以实现了三维环形编织机芯轴与芯轴之间的高效率转换，从而来提高生产效率。

Description

一种用于三维环形编织机芯轴换接方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种三维环形编织机的组成系统，具体涉及一种用于三维环形编织机芯轴换接方法及其系统，属于纺织机械技术领域。

背景技术

三维编织复合材料已经被广泛地应用于航空、航天、汽车、造船等领域，已应用的部件有：飞机螺旋桨叶片、火箭喉衬、风力发电机翼片、碳纤维车架和汽车部件等。

随着三维编织复合材料的应用需求向广度和深度发展，也必然需要满足其高标准、多元化需求的三维环形编织机的发展。近年来市场中也出现了不少三维环形编织机，在制造精度，质量上也有了很大的提高。所以，如何更为有效的实现三维环形编织机的自动化是主要改进的方面。

在目前的三维环形编织机中，对于芯轴与芯轴之间的机械转换装置没有成形的工艺设计作品，基本都是简单的使用了一个套筒，蜗轮蜗杆的拉力装置，在产品加工工程中一根芯轴编织完成后，需要一个人来拉住编织纱线，第二个人将编织纱线剪断，然后重新将编织纱线缠绕在新的一根芯轴上，最后进行下一轮的编织，如此繁琐的步骤，不仅耗费过多的人力，还要需要大量的时间来浪费在这个阶段，其中新将编织纱线缠绕在新的一根芯轴上需要大量时间和精力，还可能造成编织纱线的混乱，编织纱线一旦混乱，将需要更多的时间来弥补这个不足。这个只是在小批量的生产中的影响，如果需要制造大批量，同型号的芯轴编织物，那么这个不足就更加明显的体现了。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的用于三维环形编织机芯轴换接方法及其系统，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、换接效率高，自动化程度高且成本低的用于三维环形编织机芯轴换接的系统。

本发明的另一目的在于提供一种用于三维环形编织机芯轴换接方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其包括机械执行装置、位置检测模块、信号处理模块、微处理器以及驱动器；其中，所述位置检测模块安装于机械执行装置上；所述位置检测模块、信号处理模块、微处理器和驱动器依次电性连接；所述驱动器连接并驱动机械执行装置。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统进一步设置为：所述机械执行装置包括芯轴、内部抽离连接器、末端外部通用转换器、末端机械操作手、始端外部通用转换器以及始端机械操作手；其中，所述芯轴左端和内部抽离连接器螺接，右端和始端外部通用转换器；所述末端外部通用转换器螺接至内部抽离连接器的左端；所述末端机械操作手分别和末端外部通用转换器、内部抽离连接器连接；所述始端机械操作手分别和始端外部通用转换器、芯轴连接。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统进一步设置为：所述末端机械操作手包括外部的末端机械手抓和内部的外六角抽离器，其上分别连接所述驱动器；所述末端机械手抓与末端外部通用转换器连接；所述外六角抽离器和内部抽离连接器连接。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统进一步设置为：所述始端机械操作手包括外部的始端机械手抓、中间的六面体连接器和内部的左右拉动杆，其上分别连接所述驱动器；所述始端机械手抓与始端外部通用转换器连接；所述六面体连接器与芯轴右端的六面体连接；所述左右拉动杆和芯轴右端连接。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统进一步设置为：所述末端外部通用转换器、始端外部通用转换器上均设有一凹槽。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统进一步设置为：所述内部抽离连接器的一端设有内六角沉孔。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统还设置为：所述位置检测模块由电磁式位置传感器和直线式感应同步器组成，其分别连接至末端外部通用转换器、始端外部通用转换器上。

为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种用于三维环形编织机芯轴换接方法，其包括如下工艺步骤：

1），通过微处理器控制驱动器，驱动始端机械操作手拉动芯轴，芯轴从右往左进行编织，直到编织纱线织满外部通用转换器上面的凹槽；

2），位置检测模块得到信号，经过信号处理模块处理后输送到微处理器中，微处理器控制驱动器，先停止驱动始端机械操作手拉动芯轴，再驱动末端机械操作手，从左边将外部的机械手抓与外部通用转换器连接；再由驱动器正向旋转，驱动外六角抽离器与内部抽离连接器的内六角沉孔连接；接着驱动器反向旋转，末端机械操作手旋转，并从内部抽离连接器抽离出来，使外部通用转换器和芯轴呈悬空状；

3），在凹槽中包上胶带，再将呈悬空状的编织纱线锯断；

4），将末端外部通用转换器作为下一根芯轴的始端外部通用转换器，芯轴始端机械操作手分别与始端外部通用转换器连接，中间六面体连接器与芯轴右端六面体连接，内部左右拉动杆与芯轴始端螺纹连接，使末端机械操作手与芯轴始端连接完毕，芯轴末端与同一型号的内部抽离连接器和外部通用转换器连接；

5），连接完成后，微处理器得到位置检测模块的信号，控制驱动器，驱动芯轴始端机械操作手拉动芯轴，开始下一轮的编织。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统结构简单、换接效率高，自动化程度高且成本低，其只需要将末端外部通用转换器转换到下一根芯轴的始端作为始端外部通用转换器，上一根芯轴的内部抽离连接器也直接作为下一根的连接器，由于外部通用转换器上已经缠绕着均匀的编织纱线，所以不需要人工缠绕，节约了大量的人力和时间。而且针对不同的芯轴有配套的外部通用转换器和内部抽离连接器，当芯轴形状变化不大时，外部通用转换器和内部抽离连接器型号不需要更改，这就大大减小了加工成本，而且就以上所述的机械装置，结构简单，材料普通，加工方便，完全可以规范化，这将会为三维环形编织带来很大的突破。

附图说明

图1是本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统的原理图。

图2是机械执行装置的结构示意图。

图3是图2中的芯轴的结构示意图。

图4是图2中的内部抽离连接器的结构示意图。

图5是图2中的末端（始端）外部通用转换器的结构示意图。

图6是图2中的末端机械操作手的立体分解图。

图7是图2中的始端机械操作手的立体分解图。

图8是本发明的用于三维环形编织机芯轴换接的系统的工作原理图。

具体实施方式

请参阅说明书附图1至附图8所示，本发明为一种用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其由机械执行装置1、位置检测模块2、信号处理模块3、微处理器4以及驱动器5等几部分组成。

其中，所述位置检测模块2安装于机械执行装置1上。所述位置检测模块2、信号处理模块3、微处理器4和驱动器5依次电性连接。所述驱动器5连接并驱动机械执行装置1。

所述机械执行装置1包括芯轴11、内部抽离连接器12、末端外部通用转换器13、末端机械操作手14、始端外部通用转换器15以及始端机械操作手16。其中，所述芯轴11左端和内部抽离连接器12螺接，右端和始端外部通用转换器15。所述末端外部通用转换器13螺接至内部抽离连接器12的左端。所述末端机械操作手14分别和末端外部通用转换器13、内部抽离连接器12连接。所述始端机械操作手16分别和始端外部通用转换器15、芯轴11连接。

进一步的，所述末端机械操作手14包括外部的末端机械手抓141和内部的外六角抽离器142，其上分别连接所述驱动器5，并由驱动器5驱动。所述末端机械手抓141与末端外部通用转换器13连接，只需控制绕芯轴11方向转动的自由度。所述外六角抽离器142和内部抽离连接器12连接，同样只需控制绕芯轴11方向转动的自由度。

所述始端机械操作手16包括外部的始端机械手抓161、中间的六面体连接器162和内部的左右拉动杆163，其上分别连接所述驱动器5，并由驱动器5驱动。所述始端机械手抓161与始端外部通用转换器15连接，只需控制绕芯轴方向转动的自由度。所述六面体连接器162与芯轴11右端的六面体111连接，只需控制绕芯轴方向转动的自由度。所述左右拉动杆163和芯轴11右端连接，同样只需控制绕芯轴方向转动的自由度。

所述末端外部通用转换器13、始端外部通用转换器15上均设有一凹槽17。

所述内部抽离连接器12的一端设有内六角沉孔121。

所述位置检测模块2由电磁式位置传感器和直线式感应同步器组成，其分别连接至末端外部通用转换器13、始端外部通用转换器15上。

本发明的用于三维环形编织机芯轴换接方法包括如下工艺步骤：

1），通过微处理器3控制驱动器5，驱动始端机械操作手16拉动芯轴11，芯轴11从右往左进行编织，直到编织纱线织满外部通用转换器15上面的凹槽17；

2），位置检测模块2得到信号，经过信号处理模块3处理后输送到微处理器4中，微处理器4控制驱动器5，先停止驱动始端机械操作手16拉动芯轴11，再驱动末端机械操作手14，从左边将外部的机械手抓141与外部通用转换器13连接；再由驱动器5正向旋转，驱动外六角抽离器142与内部抽离连接器12的内六角沉孔121连接；接着驱动器5反向旋转，末端机械操作手16旋转，并从内部抽离连接器12抽离出来，使外部通用转换器13和芯轴11呈悬空状；

3），在凹槽17中包上胶带，再将呈悬空状的编织纱线锯断；由于外部通用转换器13上已经缠绕着均匀的编织纱线，所以不需要人工缠绕，节约了大量的人力和时间；

4），将末端外部通用转换器13作为下一根芯轴11的始端外部通用转换器15，芯轴始端机械操作手16分别与始端外部通用转换器15连接，中间六面体连接器162与芯轴11右端六面体111连接，内部左右拉动杆163与芯轴11始端螺纹连接，使末端机械操作手14与芯轴11始端连接完毕，芯轴11末端与同一型号的内部抽离连接器12和外部通用转换器15连接；

5），连接完成后，微处理器4得到位置检测模块2的信号，控制驱动器5，驱动芯轴始端机械操作手16拉动芯轴11，开始下一轮的编织。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其特征在于：包括机械执行装置、位置检测模块、信号处理模块、微处理器以及驱动器；其中，所述位置检测模块安装于机械执行装置上；所述位置检测模块、信号处理模块、微处理器和驱动器依次电性连接；所述驱动器连接并驱动机械执行装置；所述机械执行装置包括芯轴、内部抽离连接器、末端外部通用转换器、末端机械操作手、始端外部通用转换器以及始端机械操作手；其中，所述芯轴左端和内部抽离连接器螺接，芯轴右端和始端外部通用转换器连接；所述末端外部通用转换器螺接至内部抽离连接器的左端；所述末端机械操作手分别和末端外部通用转换器、内部抽离连接器连接；所述始端机械操作手分别和始端外部通用转换器、芯轴连接；所述内部抽离连接器的一端设有内六角沉孔；所述位置检测模块由电磁式位置传感器和直线式感应同步器组成，其分别连接至末端外部通用转换器、始端外部通用转换器上。

2.如权利要求1所述的用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其特征在于：所述末端机械操作手包括外部的末端机械手抓和内部的外六角抽离器，其上分别连接所述驱动器；所述末端机械手抓与末端外部通用转换器连接；所述外六角抽离器和内部抽离连接器连接。

3.如权利要求1所述的用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其特征在于：所述始端机械操作手包括外部的始端机械手抓、中间的六面体连接器和内部的左右拉动杆，其上分别连接所述驱动器；所述始端机械手抓与始端外部通用转换器连接；所述六面体连接器与芯轴右端的六面体连接；所述左右拉动杆和芯轴右端连接。

4.如权利要求1所述的用于三维环形编织机芯轴换接的系统，其特征在于：所述末端外部通用转换器、始端外部通用转换器上均设有一凹槽。

5.一种用于三维环形编织机芯轴换接方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

1)，通过微处理器控制驱动器，驱动始端机械操作手拉动芯轴，芯轴从右往左进行编织，直到编织纱线织满外部通用转换器上面的凹槽；

2)，位置检测模块得到信号，经过信号处理模块处理后输送到微处理器中，微处理器控制驱动器，先停止驱动始端机械操作手拉动芯轴，再驱动末端机械操作手，从左边将外部的机械手抓与外部通用转换器连接；再由驱动器正向旋转，驱动外六角抽离器与内部抽离连接器的内六角沉孔连接；接着驱动器反向旋转，末端机械操作手旋转，并从内部抽离连接器抽离出来，使外部通用转换器和芯轴呈悬空状；

3)，在凹槽中包上胶带，再将呈悬空状的编织纱线锯断；

4)，将末端外部通用转换器作为下一根芯轴的始端外部通用转换器，芯轴始端机械操作手分别与始端外部通用转换器连接，中间六面体连接器与芯轴右端六面体连接，内部左右拉动杆与芯轴始端螺纹连接，使末端机械操作手与芯轴始端连接完毕，芯轴末端与同一型号的内部抽离连接器和外部通用转换器连接；

5)，连接完成后，微处理器得到位置检测模块的信号，控制驱动器，驱动芯轴始端机械操作手拉动芯轴，开始下一轮的编织。