CN110387639A - 一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置，包括工作台、底板、盲孔板、压板组件、孔板、盖板、平动滑台和立柱，工作台上定位安装有底板，盲孔板安装于底板上与底板定位固连，立柱与工作台固连，平动滑台定位安装在立柱上端，压板组件包括压板和压板加强圈，压板与压板加强圈固连后卡接在平动滑台上，孔板放置于压板加强圈上，盖板放置于碳棒上方。本发明采用多层孔板共同束缚碳棒阵列，保证碳棒与孔板的垂直度，避免压纱过程对织物的损伤，固连在底板上的盲孔板与卡在平动滑台上的压板，共同配合进行压纱工作，通过平动滑台上的压力传感器确定压力大小，控制保压时间，其结构紧凑，设计新颖合理，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及编织设备技术领域，尤其涉及一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置。
背景技术
碳纤维立体织物是一种新型复合材料，它以三维整体织物为增强体，经过渗碳复合，制成炭/炭复合材料具有优异的力学特性，在航空、航天、军工等领域得到了广泛应用。然而，由于其工艺结构复杂，长期以来三维织物都采用人工编织，手动压实，压纱装置的缺少，使碳纤维立体织物的结构一致性难以确保，且易损伤立体织物。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供了一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置，该装置采用多层孔板共同束缚碳棒阵列，保证碳棒与孔板的垂直度，避免压纱过程对织物的损伤，固连在底板上的盲孔板与卡在平动滑台上的压板，共同配合进行压纱工作，通过平动滑台上的压力传感器确定压力大小，控制保压时间，其结构紧凑，设计新颖合理，实用性强。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置，
包括工作台、底板、盲孔板、压板组件、孔板、盖板、平动滑台和立柱，所述工作台上定位安装有底板，所述盲孔板安装于底板上，通过销钉与底板定位，由螺栓固连，所述立柱位于工作台四周，与工作台固连，所述平动滑台定位安装在立柱上端，所述压板组件包括压板和压板加强圈，所述压板与压板加强圈固连后卡接在平动滑台上，所述孔板放置于压板加强圈上，所述盖板放置于碳棒上方。
所述工作台包括从下到上依次设置的升降工作台、平动工作台、转动工作台，所述升降工作台上方定位安装平动工作台，所述转动工作台与平动工作台定位连接并位于其上方，所述底板通过销钉定位安装在转动工作台上，该底板可随工作台升降、平动及绕自身轴线转动。
所述盲孔板、压板和孔板上加工有相同大小安装直线轴承的沉孔，该盲孔板、压板和孔板通过光轴定位，并随底板平动及绕轴线转动，所述压板与压板加强圈固连卡在平动滑台上，上下位置相对固定，不随工作台上下移动。
所述平动滑台上安装有平动滑台座，上导轨安装在平动滑台座上部，下导轨安装在平动滑台座底部，压板加强圈支架安装在上导轨和下导轨之间可在导轨上前后移动，压力传感器固连在压板加强圈支架上，固连的所述压板和压板加强圈可在平动滑台上平动及绕自身轴线转动。
所述升降工作台和平动工作台均采用伺服电机驱动高精度的丝杠螺母进行运动。
所述盲孔板、压板、孔板均加工有正多边形的等距密排的微孔，且微孔形状排列一致，所述盲孔板上微孔沉降为盲孔板厚度1/3左右，束缚碳棒阵列底部区域。
所述孔板根据碳棒阵列高度可由多个孔板组成，多个孔板在压板上方共同束缚碳棒阵列，确保碳棒垂直于工作台，随着织物高度的增加，可适当减少孔板个数或取消孔板。
所述盖板包括下盖板和上盖板，下盖板直径大于碳棒阵列外沿，上盖板四周加工有安装直线轴承的沉孔，上盖板和下盖板均不加工微孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于碳纤维立体织物整体无损压纱装置，辅助碳纤维三维织物自动编织机完成三维织物的生产，盲孔板与底板固连，底板固连在工作台上，盲孔板可随工作台升降、平动以及绕自身轴线转动，碳棒在盲孔板上等距密布，压板及多层孔板共同束缚碳棒阵列。卡在平动滑台上的压板与压板加强圈，上下位置相对工作台固定，盲孔板与压板之间的碳棒阵列为碳纤维立体织物编织工作区，压板加强圈上安装压力传感器，确保每次压纱时工作压力相同，此种方法实现了无损整体压纱，压纱效果良好，提高了三维织物的整体性能。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明工作台的结构示意图
图3是本发明压板组件的结构示意图
图4是本发明图3的俯视图
图5是本发明孔板组件的结构示意图
图6是本发明下盖板的结构示意图
图7是本发明上盖板的结构示意图
图8是本发明平动滑台的结构示意图
图9是本发明图8的俯视图
图中：
1、工作台 2、底板
3、盲孔板 4、压板
5、压板加强圈 6、孔板
7、盖板 8、平动滑台
9、立柱 1-01、升降工作台
1-02、平动工作台 1-03、转动工作台
8-01、平动滑台座 8-02、上导轨
8-03、下导轨 8-04、压力加强圈支架
8-05、压力传感器
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1至图9所示，一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置，包括工作台1、底板2、盲孔板3、压板4、压板加强圈5、孔板6、盖板7、平动滑台8和立柱9，工作台1上定位安装有底板2，盲孔板3安装于底板2上，通过销钉与底板2定位，由螺栓固连，立柱9位于工作台四周，与工作台1固连，平动滑台8定位安装在立柱9上端，压板4与压板加强圈5固连后卡在平动滑台8上，孔板6放置于压板加强圈5上，盖板7放置于碳棒上方。
工作台1包括从下到上依次设置的升降工作台1-01、平动工作台1-02、转动工作台1-03，升降工作台1-01上下升降，提供上下方向的自由度，平动工作台1-02前后平动，提供前后方向的自由度，转动工作台1-03绕轴线转动，提供转动方向自由度，三者共同配合完成压纱运动(升降工作台1-01和平动工作台1-02均采用伺服电机驱动高精度的丝杠螺母进行运动，其中，升降工作台1-01由带减速器的伺服电机通过同步带驱动丝杠螺母进行升降，平动工作台1-02固定在升降工作台1-01上使其顶部的转动工作台1-03前后平动，转动工作台1-03由伺服电机驱动安装在推力轴承上的转盘转动)。
底板2通过销钉定位安装在转动工作台1-03上，该底板2可随工作台1升降、平动及绕自身轴线转动。
盲孔板3、压板4和孔板6上加工有相同大小安装直线轴承的沉孔，该盲孔板3、压板4和孔板6通过光轴定位，并随底板2平动及绕轴线转动。压板组件，包括固连的压板4和压板加强圈5，压板加强圈5可增加压板4刚度，压板加强圈5外沿卡合在平动滑台8上，上下位置相对固定，不随工作台1上下移动。
平动滑台8上安装有导轨、压板加强圈支架和压力传感器，固连的压板4和压板加强圈5可在平动滑台8上平动及绕自身轴线转动。
盲孔板3、压板4、孔板6均加工有正多边形的等距密排的微孔，且微孔形状排列一致，盲孔板3上微孔沉降为孔板厚度1/3左右，束缚碳棒阵列底部区域。
孔板6根据碳棒阵列高度可由多个孔板6组成，多个孔板6在压板4上方共同束缚碳棒阵列，确保碳棒垂直于工作台1，随着织物高度的增加，可适当减少孔板6个数或取消孔板6。
盖板7包括下盖板和上盖板，下盖板直径略大于碳棒阵列外沿，上盖板四周加工有安装直线轴承的沉孔，上盖板和下盖板均不加工微孔。
本发明，碳纤维立体织物的成型区间在盲孔板3与压板4之间，盲孔板3与压板4上均有成正多边形的等距密排的微孔，用于束缚实现碳纤维立体织物编制的碳棒阵列，编织机在盲孔板3上进行碳纤维与碳棒阵列的编织工作，通过盲孔板3的升降、平动和绕自身轴线的转动，完成单层的编织，压板4的微孔直径略大于盲孔板3微孔直径有利于减少整体压纱阻力及便于压板4脱离成型的立体织物。
工作过程：碳棒阵列随盲孔板3升降、平动、转动到达初始编织工作位置，此时压板组件上下位置相对工作台1固定仅随碳棒阵列平动及转动，引纬机构和打纬机构开始在碳棒阵列内工作，正多边形的碳棒阵列内编织三层为一个循环，每三层编织完需进行一次压纱工作。
开始压纱时，盲孔板3随着工作台1带动织物上升，压板组件卡在平动滑台8上，当盲孔板3与压板4之间作用力达到预设值时，工作台1停止上升，进行保压，保压时间结束，工作台1下降，回到初始工作位置，进行下一循环的编织，每完成一次循环编织需进行一次压纱工作。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：包括工作台(1)、底板(2)、盲孔板(3)、压板组件、孔板(6)、盖板(7)、平动滑台(8)和立柱(9)，所述工作台(1)上定位安装有底板(2)，所述盲孔板(3)安装于底板(2)上，与底板(2)定位固连，所述立柱(9)与工作台(1)固连，所述平动滑台(8)定位安装在立柱(9)上端，所述压板组件包括压板(4)和压板加强圈(5)，所述压板(4)与压板加强圈(5)固连后卡接在平动滑台(8)上，所述孔板(6)放置于压板加强圈(5)上，所述盖板(7)放置于碳棒上方。
2.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述工作台(1)包括从下到上依次设置的升降工作台(1-01)、平动工作台(1-02)、转动工作台(1-03)，所述升降工作台(1-01)上方定位安装平动工作台(1-02)，所述转动工作台(1-03)与平动工作台(1-02)定位连接并位于其上方，所述底板(2)定位安装在转动工作台(1-03)上，该底板(2)可随工作台(1)升降、平动及绕自身轴线转动。
3.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述盲孔板(3)、压板(4)和孔板(6)上加工有相同大小的沉孔，该盲孔板(3)、压板(4)和孔板(6)通过光轴定位，并随底板(2)平动及绕轴线转动。
4.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述平动滑台(8)上安装有平动滑台座(8-01)，上导轨(8-02)安装在平动滑台座(8-01)上部，下导轨(8-03)安装在平动滑台座(8-01)底部，压板加强圈支架(8-04)安装在上导轨(8-02)和下导轨(8-03)之间可在导轨上前后移动，压力传感器(8-05)固连在压板加强圈支架(8-04)上，固连的所述压板(4)和压板加强圈(5)可在平动滑台(8)上平动及绕自身轴线转动。
5.根据权利要求2所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述升降工作台(1-01)和平动工作台(1-02)均采用伺服电机驱动高精度的丝杠螺母进行运动。
6.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述盲孔板(3)、压板(4)、孔板(6)均加工有正多边形的等距密排的微孔，且微孔形状排列一致，所述盲孔板(3)上微孔沉降为盲孔板厚度1/3左右，束缚碳棒阵列底部区域。
7.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物整体无损压纱装置，其特征在于：所述盖板(7)包括下盖板和上盖板，下盖板直径大于碳棒阵列外沿，上盖板四周加工有安装直线轴承的沉孔。
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