CN109385753A - 一种导弹壳体专用针刺机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导弹壳体专用针刺机，包括控制系统和机械部件，所述机械部件包括机座、安装在机座上的导弹锥体机构、安装在机座上的高度调节机构、支承在高度调节机构上的针梁、以及安装在针梁上的针刺机构，所述导弹锥体机构包括锥体、安装在锥体上的托网板、安装在锥体一侧并固定到机座上的锥体支撑座、与锥体传动连接的锥体旋转电机、以及与锥体传动连接的锥体摆动电机。通过上述方式，本发明提供的导弹壳体专用针刺机，取代人工，提高生产效率，大大降低了废边角料的产生，保证加工尺寸的精度，且能实现量产。

Description

一种导弹壳体专用针刺机

技术领域

本发明涉及针刺机械设备领域，特别是涉及一种导弹壳体专用针刺机。

背景技术

为了提高导弹的运载能力，弹体结构质量应尽量减轻。因此应采用高比强度的材料和先进的结构形式，导弹外形是影响导弹性能的主要因素之一，必须具有良好的气动外形，呈圆锥外形结构。碳纤维是高强比强度的材料，应用于航天、导弹上，可以显著减轻重量，提高有效载荷，改善性能。目前，加工碳纤维导弹制品，因外形结构，不能采用机械设备加工，通过人工操作控制，人工将碳纤维网层逐层铺覆，人工在导弹模具针刺缠绕加工，生产效率低，针刺密度不均匀，无法实现量产生产。通过平板针刺机加工成块状碳纤维织物，碳碳复合经加工中心车削成型导弹，产生大量的废边角料，且车削加工尺寸无法保证，也无法实现量产生产。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种导弹壳体专用针刺机，取代人工，提高生产效率，大大降低了废边角料的产生，保证加工尺寸的精度，且能实现量产。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种导弹壳体专用针刺机，包括控制系统和机械部件，所述机械部件包括机座、安装在机座上的导弹锥体机构、安装在机座上的高度调节机构、支承在高度调节机构上的针梁、以及安装在针梁上的针刺机构，其中：

所述导弹锥体机构包括锥体、安装在锥体上的托网板、安装在锥体一侧并固定到机座上的锥体支撑座、与锥体传动连接的锥体旋转电机、以及与锥体传动连接的锥体摆动电机；

所述高度调节机构包括固定到机座的多个高度调节步进电机、下端与高度调节步进电机连接并且上端连接到针梁的高度调节丝杆、下端固定到机座并且上部滑动连接到针梁的多个高度调节导柱；

所述针刺机构包括固定在针梁上的异步电机、与异步电机连接并且通过支撑轴承连接到针梁的水平转轴、连接到水平转轴的多个针刺板凸轮机构、连接到针刺板凸轮机构下端的针刺板、下端与针刺板连接并且上部滑动连接到针梁的多个针刺板导柱、连接到水平转轴的多个剥毛板凸轮机构、连接到剥毛板凸轮机构下端的剥毛板、下端与剥毛板连接并且上部滑动连接到针梁的剥毛板导柱，且剥毛板位于托网板和托网板上方的针刺板之间；

所述控制系统连接锥体旋转电机、锥体摆动电机、高度调节步进电机、以及异步电机。

在本发明一个较佳实施例中，所述锥体通过锥体旋转电机进行360度旋转，所述锥体通过锥体摆动电机进行180度摆动。

在本发明一个较佳实施例中，所述锥体摆动时与针梁平行，配合针梁上下移动完成针刺动作。

在本发明一个较佳实施例中，所述锥体支撑座包括支撑丝杆和支撑板，所述支撑板和支撑丝杆的顶端通过转轴连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述机座上通过焊接方式固定安装有框架，所述框架对多个高度调节导柱进行固定。

在本发明一个较佳实施例中，所述高度调节丝杆是梯形丝杆。

在本发明一个较佳实施例中，所述高度调节步进电机的数量为4个，并且高度调节导柱的数量为4个。

在本发明一个较佳实施例中，所述针刺机构还包括固定到针梁并且与针刺板导柱滑动连接的针刺板直线轴承、以及固定到针梁并且与剥毛板导柱滑动连接的剥毛板直线轴承。

在本发明一个较佳实施例中，所述针刺板凸轮机构的数量为2个，所述剥毛板凸轮机构的数量为2个，所述的针刺板导柱的数量为2个。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制系统包括可编程逻辑控制器。

本发明的有益效果是：本发明指出的一种导弹壳体专用针刺机，运行稳定，在针刺加工碳纤维时，直接成型导弹形体，纤维毛网均匀性好，可以满足导弹质量的生产要求，取代人工，提高生产效率，大大降低了废边角料的产生，保证加工尺寸的精度，且能实现量产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种导弹壳体专用针刺机一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种导弹壳体专用针刺机，包括：包括控制系统和机械部件，所述机械部件包括机座1、安装在机座1上的导弹锥体机构、安装在机座上的高度调节机构、支承在高度调节机构上的针梁2、以及安装在针梁2上的针刺机构。

所述导弹锥体机构包括锥体3、安装在锥体3上的托网板4、安装在锥体3一侧并固定到机座上的锥体支撑座5、与锥体3传动连接的锥体旋转电机6、以及与锥体3传动连接的锥体摆动电机7，所述锥体3内设置有芯棒8，芯棒8底端连接有芯棒底座9，锥体旋转电机6与芯棒底座9传动连接，从而带动芯棒8的转动，进而实现锥体3的360度旋转，所述芯棒8上还套有芯棒套，锥体摆动电机7与芯棒套传动连接，从而带动芯棒8的摆动，进而实现锥体3的180度摆动；锥体支撑座5包括支撑丝杆51和支撑板52，所述支撑板52和支撑丝杆51的顶端通过转轴53连接，锥体3一端设有支撑座5，锥体3摆动时，与针梁2平行，配合针梁2上下移动完成针刺动作，完成导弹壳体针刺。

所述高度调节机构包括4个高度调节步进电机10、11（第3、4个受到遮挡而未示出）、4根高度调节丝杆12、13（第3、4个受到遮挡而未示出）、4个高度调节丝杆螺母14、15（第3、4个受到遮挡而未示出）、4根高度调节导柱16、17（第3、4个受到遮挡而未示出）。4个高度调节步进电机分别安装在机座1四个角附近，其转轴垂直于机座1平面，4个高度调节步进电机的转轴分别与4根高度调节丝杆的下端连接，4根高度调节丝杆的上端分别与4个高度调节丝杆螺母连接，4个高度调节丝杆螺母固定到针梁2。分别位于机座1四个角附近的4根高度调节导柱的下端固定到机座1，必须确保4个高度调节导柱垂直于机座101平面。例如，如图1中所示，固定到机座1的高度调节步进电机10与高度调节丝杆12下端连接，高度调节丝杆12上端连接到高度调节丝杆螺母14，高度调节丝杆螺母14固定到针梁2；高度调节导柱16的下端固定到机座1，在4个高度调节步进电机的驱动下，通过4根高度调节丝杆的传递，并且通过4根高度调节导柱的定位导向，能够实现针梁2的平稳上下升降。其中，4个高度调节丝杆优选为梯形丝杆。

所述机座1上通过焊接方式固定安装有框架18，所述框架18对4个高度调节导柱进行固定，通过增加框架18，确保4个高度调节导柱滑动精度，针梁2上下运动过程中，有框架18固定，不会出现振动而影响针刺产品质量，确保了碳纤维产品密度。

所述针刺机构包括异步电机19、水平转轴20、剥毛板凸轮机构21和22、针刺板凸轮机构23和24、支撑轴承25、26、27、28和29，剥毛板30，针刺板31，针刺板导柱32和33、针刺板直线轴承34和35、剥毛板导柱36、以及剥毛板直线轴承37。其中，异步电机19安装到针梁2，并且通过传动皮带38和皮带轮39、40传动连接到水平转轴20，水平转轴20通过5个支撑轴承25、26、27、28和29支撑在针梁2上；剥毛板凸轮机构21、22连接到水平转轴20，并且下端连接到剥毛板30，剥毛板30与剥毛板导柱36的下端连接，剥毛板导柱36与固定到针梁2的剥毛板直线轴承37滑动连接，以起到定位导向的作用；针刺板凸轮机构23、24连接到水平转轴20上剥毛板凸轮机构21和22之间，并且下端连接到针刺板31，针刺板31与针刺板导柱32、33的下端连接，针刺板导柱32、33分别与固定到针梁2的针刺板直线轴承34、35滑动连接，起到导向定位的作用；剥毛板30位于托网板4和托网板4上方的针刺板31之间。针（未示出）连接到针刺板，并且在加工中可以伸出（即穿过）剥毛板或者从其中缩回。

针刺加工过程中，在异步电机19驱动下，通过传动皮带38和皮带轮39、40的传动，水平转轴20旋转，并且带动剥毛板凸轮机构21、22中的剥毛板凸轮（未示出）和针刺板凸轮机构23、24中的针刺板凸轮（未示出）旋转，剥毛板凸轮和针刺板凸轮分别带动剥毛板凸轮机构21、22下端连接的剥毛板30以及针刺板凸轮机构23、24下端连接的针刺板31运动，其中，剥毛板30运行位移图的相位比针刺板31运行位移图的相位超前。针刺时，剥毛板30先下压，然后针刺板31下压；回复升起时，针刺板31先升起，然后剥毛板30升起。当托网板4带动其上的纤维毛网步进时，剥毛板30下降一部分，此时针尖未伸出剥毛板30，步进完成后，针尖通过剥毛板30刺入纤维毛网。在现有技术中，针刺板和剥毛板是同步动作，这在纤维毛网步进时很容易造成断针。

所述控制系统包括可编程逻辑控制器（PLC），预设含有多种操作模式的可编程逻辑控制器程序；本发明的控制系统还包括连接到异步电机的变频器、以及与锥体旋转电机、锥体摆动电机和高度调节步进电机连接的步进控制系统；并且，变频器和步进控制系统分别连接到可编程逻辑控制器。在针刺机的自动控制中，可编程逻辑控制器控制变频器和步进控制系统的运行，由变频器调频控制异步电机以调节针刺机构的运动速度，由步进控制系统分别控制托网板4的移动速度和移动距离以及针梁2的升降速度和升降量。

综上所述，本发明指出的一种导弹壳体专用针刺机，运行稳定，在针刺加工碳纤维时，直接成型导弹形体，纤维毛网均匀性好，可以满足导弹质量的生产要求，取代人工，提高生产效率，大大降低了废边角料的产生，保证加工尺寸的精度，且能实现量产。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种导弹壳体专用针刺机，其特征在于，包括控制系统和机械部件，所述机械部件包括机座、安装在机座上的导弹锥体机构、安装在机座上的高度调节机构、支承在高度调节机构上的针梁、以及安装在针梁上的针刺机构，其中：

所述导弹锥体机构包括锥体、安装在锥体上的托网板、安装在锥体一侧并固定到机座上的锥体支撑座、与锥体传动连接的锥体旋转电机、以及与锥体传动连接的锥体摆动电机；

所述高度调节机构包括固定到机座的多个高度调节步进电机、下端与高度调节步进电机连接并且上端连接到针梁的高度调节丝杆、下端固定到机座并且上部滑动连接到针梁的多个高度调节导柱；

所述针刺机构包括固定在针梁上的异步电机、与异步电机连接并且通过支撑轴承连接到针梁的水平转轴、连接到水平转轴的多个针刺板凸轮机构、连接到针刺板凸轮机构下端的针刺板、下端与针刺板连接并且上部滑动连接到针梁的多个针刺板导柱、连接到水平转轴的多个剥毛板凸轮机构、连接到剥毛板凸轮机构下端的剥毛板、下端与剥毛板连接并且上部滑动连接到针梁的剥毛板导柱，且剥毛板位于托网板和托网板上方的针刺板之间；

所述控制系统连接锥体旋转电机、锥体摆动电机、高度调节步进电机、以及异步电机。

2.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述锥体通过锥体旋转电机进行360度旋转，所述锥体通过锥体摆动电机进行180度摆动。

3.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述锥体摆动时与针梁平行，配合针梁上下移动完成针刺动作。

4.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述锥体支撑座包括支撑丝杆和支撑板，所述支撑板和支撑丝杆的顶端通过转轴连接。

5.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述机座上通过焊接方式固定安装有框架，所述框架对多个高度调节导柱进行固定。

6.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述高度调节丝杆是梯形丝杆。

7.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述高度调节步进电机的数量为4个，并且高度调节导柱的数量为4个。

8.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述针刺机构还包括固定到针梁并且与针刺板导柱滑动连接的针刺板直线轴承、以及固定到针梁并且与剥毛板导柱滑动连接的剥毛板直线轴承。

9.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述针刺板凸轮机构的数量为2个，所述剥毛板凸轮机构的数量为2个，所述的针刺板导柱的数量为2个。

10.根据权利要求1所述的导弹壳体专用针刺机，其特征在于，所述控制系统包括可编程逻辑控制器。