CN110685057A - 一种定长成型矩阵式送经装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定长成型矩阵式送经装置，其包括机架、移动架、驱动装置和若干齿板，在该机架上设置有导轨，该移动架活动地安装在该导轨上；该驱动装置安装在机架上、并用于驱动移动架沿该导轨移动；在该移动架上安装有两个弧形槽座，该两个弧形槽座均沿竖直方向延伸、并沿水平方向间隔设置；齿板的两端卡持在两个弧形槽座上，每一齿板均具有一个第一轴线，齿板能够绕第一轴线转动；在齿板上设置有齿槽；该驱动装置经压力传感器连接移动架，该压力传感器用于测量驱动装置与移动架之间的压力。本发明使张力线在齿板两侧的长度发生变化，从而改变齿板两侧的张力线所产生的张力并趋向于平衡，使得张力线两端所连接的两股经纱的张力趋向于平衡。

Description

一种定长成型矩阵式送经装置

技术领域

本发明涉及一种定长成型矩阵式送经装置，属于纺织机械技术领域。

背景技术

航空航天类产品在新型号研制时，多为试制和研制产品，品种变化多样，但数量较少。若仍采用连续送经，容易造成经纱浪费，增加产品原材料成本，且纱线从经轴到织口，路径长，经过的配件较多，容易引起纱线磨损。同时连续送经前期准备时间较长，难以满足多品种、小批量产品制备的灵活性，纱线之间交叠严重，极大地限制了编织效率的提高。

针对多品种、小批量产品，采用定长成型的方式，即将张力线和宝塔线相结合，再由宝塔线穿过综丝眼，引出一定长度的经纱，经纱的长度根据产品需求进行设计，这种送经方式可以减少经纱和配件之间的摩擦，同时因为采用定长拴纱，可以避免原材料的浪费。现有的定长成型方式，由于经纱布置装置的限制，张力线的最上层和最下层之间行成一定的夹角，会存在经纱张力不均、开口不清晰、纱线易损伤等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种送经装置，以至少部分解决由于经纱布置装置的限制，张力线的最上层和最下层之间行成一定的夹角所导致的问题，具体的技术方案为：

一种定长成型矩阵式送经装置，其包括机架、移动架、驱动装置和若干齿板，在该机架上设置有导轨，该移动架活动地安装在该导轨上；该驱动装置安装在机架上、并用于驱动移动架沿该导轨移动；

在该移动架上安装有两个弧形槽座，该两个弧形槽座均沿竖直方向延伸、并沿水平方向间隔设置；每一齿板的两端分别转动地卡持在该两个弧形槽座上，对应于每一齿板均具有一沿水平方向延伸的第一轴线，齿板能够绕其所对应的第一轴线转动；在齿板上设置有齿槽；

该驱动装置经压力传感器连接移动架，该压力传感器用于测量驱动装置与移动架之间的压力。压力传感器优选采用压电式力传感器。

本发明根据三维机织物定长成型的工艺特性，设计了矩阵式送经装置，改变传统送经装置结构，突破经纱张力一致性控制、纤维低损伤控制等关键难题，提高织造效率与织物质量的稳定性。在本发明中，设置了可以转动的齿板，本发明中，若干齿板卡持在两个弧形槽座上，由于齿板的第一轴线水平设置，能够使齿板上的齿槽呈矩阵式布置。

在该送经装置工作时，张力线绕过齿板的两端能够分别经一宝塔线连接一股经纱，当两股经纱所受到的张力不平衡时，能够带动齿板绕其第一轴线产生转动，使张力线在齿板两侧的长度发生变化，从而改变齿板两侧的张力线所产生的张力并趋向于平衡，使得张力线两端所连接的两股经纱的张力趋向于平衡。由于经纱所受到的张力趋向于平衡，避免了部分经纱由于张力过大而产生部分纤维断裂而造成的部分经纱强度变低的问题。

具体地，该移动架包括一竖直设置的矩形框，对应该矩形框的四个顶角各设置有一根导轨，该矩形框的四个顶角滑动地支撑在所对应的导轨上，两个弧形槽座安装在该矩形框上；张力线能够经该矩形框的中空区域绕过齿板并卡在齿槽内。采用该结构，可使移动架上的多个齿板正对矩形框的中间区域，使具有一个较为方便的操作空间，同时可使张力线避免与设备的其它部件产生摩擦，从而对张力线的张力产生不利影响。

进一步，对应于每根导轨均设置有一驱动装置，每一驱动装置均包括一安装在机架上的马达，在该马达的输出轴上安装有一丝杆，该丝杆转动自如地支撑在机架上，在丝杆上啮合有一驱动螺母，该驱动螺母经该压力传感器安装到移动架上。

对应于每个导轨设置一个驱动装置，可以对矩形框的四个顶角进行同步的移动操作，使矩形框在移动过程中，能够平稳地移动，保持矩形框上的弧形槽座以及齿板沿设定的方向移动，同时使齿板上的张力线所受张力保持稳定。

进一步，每一弧形槽座均包括一呈长条板状的本体，该本体的宽度方向的一侧设置有安装部，本体的宽度方向的另一侧开设有若干卡槽，若干卡槽沿本体的长度方向均匀设置；该若干卡槽的槽底位于一弧形线上，沿本体的宽度方向，该弧形线的中间部朝向背离安装部的方向突出；齿板的两端分别转动地插入到一弧形槽座的卡槽内。具体地，根据不同的需要，该弧形线具有单半径或多半径。

使弧形槽座上的卡槽的槽底沿一弧形线设置后，可以使张力线在受到纱线的拉伸后，张力线的伸长趋向于一致，使各张力线所产生的张力趋向于一致，从而使各纱线所受到的张力趋向于一致，有利于织造类试样各区域性能的一致性。

具体地，该弧形线具有单半径，且该弧形线以拟织造的织物的中心为圆心。在利用本申请中的送经装置织造织物时，织物不进行卷绕，在织造过程中，织物一直处于张紧状态，将拟织造的织物的中心作为圆心，可以在织造过程中，张力线与水平面之间的夹角处于一个较少的波动范围内，从而减少张力线张力的波动范围，保持织造过程中，经纱所收到的张力保持稳定，有利于织造的顺利进行。

优选地，该弧形线相对于一垂直于该本体的长度方向的虚拟平面对称，该卡槽相对于该虚拟平面对称设置。该设计可以使织物位于该虚拟平面内，尤其是织物在厚度方向的中心面位于该虚拟平面内时，经线能够以一中心点呈辐射状朝送经装置延伸，最大限度地保证各经线的张力趋向于一致。

具体地，该齿板包括一沿其所对应的第一轴线延伸的杆件，在该杆件上设置有第一板和第二板，该第一板和第二板均沿该杆件的长度方向延伸、且均沿垂直于该杆件的长度方向朝同一方向延伸；杆件的两端向外超出第一板和第二板后分别形成一连接部，该连接部转动地插入到弧形槽座上；若干齿槽开设在第一板上。

在生产时，张力线会绕过齿板并卡在齿槽内，相对于现有设计，该齿板增设了一个第二板，利用第二板可以有效地增大张力线在绕过齿板时的张角，减少张力线与齿槽之间的摩擦力，有利于张力线在齿板上滑动，使张力线的两端受力达到平衡。

优选地，在任一齿板上，第二板均具有一背离杆件且平行于第一轴线的远端面，该远端面较齿槽的槽底面距离杆件更近。该设计可以使张力线在绕过齿板时，能够较为顺利地卡在齿槽内，使操作简便化。同时可使第二板对张力线形成支撑，扩大张力线在绕过齿板时的张角。

进一步，该驱动装置为滚珠丝杆机构、链传动机构、齿轮齿条传动机构或齿形带传动机构；驱动该驱动装置的动力机构为液压装置、气动装置或电动装置。

根据不同的需要可以选取上述的驱动装置或动力机构来装配送经装置。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图。

图2是弧形槽座的结构简图。

图3是图2中A部分的放大图。

图4是齿板的结构简图。

图5是图4中B部分的放大图。

图6是张力线在齿板上的示意图。

图7是图1所示实施例在工作时的示意图。

具体实施方式

参阅图1，在该图1中，箭头X的方向表示设备的宽度方向，该宽度方向对应于织物的经向，箭头Y表示设备的长度方向，该长度方向对应于织物的纬向，箭头N的指向为经纱的牵引方向，将设备的朝向经纱的牵引方向的一侧称为织造侧，与该织造侧相反的一侧称为非织造侧，即箭头M的指向为非织造侧。

一种定长成型矩阵式送经装置900，其包括机架10，该机架10包括4根成长方形布置的立柱11，在每两根沿宽度方向X布置的立柱之间均设置有一上横梁12和一下横梁13，其中上横梁12位于两根立柱的顶部之间，下横梁13位于两根立柱的下部之间。在每两根沿长度方向Y布置的立柱的顶部之间均设置有一上纵梁14，朝向非织造侧的两根沿长度方向Y布置的立柱的下部之间设置有下纵梁15。

在两根上横梁12和两根下横梁13上均设置有一导轨和一驱动装置，驱动装置分别为位于两根下横梁的上侧的第一驱动装置301和第二驱动装置302，以及分别位于两根上横梁的下侧的第三驱动装置303和第四驱动装置304。对应于下横梁13的导轨设置在下横梁的上侧，对应于上横梁12的导轨设置在上横梁的下侧。

以下对位于标记为130的第一下横梁上的导轨40和第一驱动装置301为例对导轨和驱动装置进行说明。导轨40固定设置第一下横梁130的上侧。本实施例中，导轨40为一沿第一下横梁的长度方向延伸的具有矩形截面的杆件，导轨40采用螺栓固定在第一下横梁上。

该第一驱动装置301保证两个轴承座31、一丝杆34、一马达35和一驱动螺母36。两个轴承座31布置在导轨40的两端，并安装在第一下横梁130的上表面，丝杆34的两端通过轴承转动地安装该两个轴承座31上，马达35安装在第一下横梁130上，且该马达35的输出轴连接到丝杆的一端，以用于驱动丝杆转动。驱动螺母36套设在该丝杆34上，并位于两个轴承座31之间，驱动螺母36与丝杆34相啮合。

移动架20包括一矩形框21，在该矩形框21的四个角上各安装有一支撑立板22，在该支撑立板上开设有一丝杆孔，该支撑立板22通过其丝杆孔套设在丝杆上。在支撑立板的下侧设置有一滑动板23，在该滑动板23上形成有用处卡持在导轨40上的轨道槽231，移动架20经滑动板23支撑在导轨40上，并使支撑立板的丝杆孔与丝杆之间无接触。

为使轨道槽231能够更加灵活地沿导轨40移动，可以在轨道槽与导轨之间安装滚轮，该滚轮根据具体的情况可以安装在导轨上，也可以安装在轨道槽的槽内。

可以理解，在其它实施例中，导轨还可以采用具有长槽的型钢来制作，利用槽钢或H型钢，并在滑动板上形成卡持在该长槽内、并能够沿长槽滑动的滑动块。

本实施例中，其余的导轨和驱动装置具有相同的结构，不再赘述。即矩形框的四个顶角滑动地支撑在四根导轨上。

在驱动螺母36与支撑立板22之间设置有一压力传感器37，驱动螺母36经该压力传感器37固定连接在支撑立板22上。在电机35的驱动下，丝杆34转动，并带动驱动螺母36沿丝杆34移动，从而带动移动架20沿导轨40移动，同时压力传感器37检测驱动螺母与移动架之间的压力，并将这些压力数据发送到相应的控制器上。即该驱动螺母经该压力传感器安装到移动架上。在本实施例中，压力传感器采用型号为HBM C2/500kg的压电式力传感器。

第二驱动装置302、第三驱动装置303和第四驱动装置304的结构均与第一驱动装置301的结构相同，不再赘述。

由于驱动螺母通过压力传感器37连接到支撑立板22上，当电机驱动丝杆转动时，驱动螺母无法跟随丝杆转动，在螺牙的驱动下，使驱动螺母沿丝杆的轴向移动，从而带动整个移动架沿丝杆的轴向移动。压力传感器检测织造过程中经纱的张力，并将检测数据发生到控制系统，控制系统根据检测数据来控制电机的运转，使移动架进行移动，保持经纱张力的稳定。

两个弧形槽座80间隔设置在矩形框的长度方向Y的两侧。请参阅图2和图3，每一弧形槽座80均包括一呈长条板状的本体81，该本体81的宽度方向的一侧设置有安装部82，本实施例中，安装部具体为一与本体81向垂直的安装板，在该安装板上开设有若干紧固孔83，通过螺栓将该弧形槽座80安装在矩形框上。

在本体的宽度方向的另一侧开设有若干卡槽85，若干卡槽85沿本体的长度方向均匀设置。该若干卡槽85的槽底87位于一弧形线100上，沿本体81的宽度方向，该弧形线100的中间部朝向背离安装部82的方向突出。

具体在本实施例中，该弧形线100具有单半径，且该弧形线100以拟织造的织物800的中心为圆心。弧形槽座80的本体81具有一垂直于该本体的长度方向的虚拟平面200，若干卡槽85相对于该虚拟平面200对称设置，该弧形线100也相对于该虚拟平面对称。

可以理解，在其它实施例中，该弧形线100还可以为多半径弧形线。

两个弧形槽座80沿竖直方向设置在矩形框21的朝向非织造侧的一侧，两个弧形槽座上的卡槽相互对应。齿板50的两端分别转动地卡持在两个弧形槽座上的一卡槽内。且每一齿板的第一轴线均水平设置。

请参阅图4和图5，该齿板50包括一沿第一轴线300延伸的杆件51，在该杆件51上设置有第一板52和第二板53，该第一板52和第二板53均沿该杆件51的长度方向延伸、且沿垂直于该杆件的长度方向朝同一方向延伸。杆件51的两端向外超出第一板和第二板后分别形成一连接部56，在本实施例中，连接部呈圆柱状，且具有与第一轴线300重合的中轴线。齿板50通过两端的连接部56插入到弧形槽座的卡槽内。在第一板52上开设有若干齿槽54，齿槽54的槽底面541呈圆弧状。

在齿板的两端插入到弧形槽座的卡槽内后，齿板均能够绕第一轴线300进行转动。

第二板53的远离杆件51的远端面531平行于该第二轴线，且远端面531较齿槽54的槽底面541距离杆件51更近。

请参阅图6和图7，在本申请工作时，用于织造的织物800的经纱810连接在宝塔线830上，该宝塔线830穿过综框820后连接到张力线600上，该张力线600绕过齿板50并卡在齿板的齿槽54里面，使一根张力线600的两端连接两股经纱810。

在织造过程中，张力线600的绕过齿板的第一端610和第二端620在受到的力量不平衡时，可以带动齿板50绕第一轴线发生转动，至少可以消除张力线两端力量的部分不平衡，从而使其所连接的经纱所受到的张力更加平衡。

在本实施例中，对于驱动装置仅进行了一种具体的结构描述，可以理解，在其它实施例中，还可以采用较为成熟的现有技术来制作驱动装置，例如驱动装置还可以采用滚珠丝杆机构、链传动机构、齿轮齿条传动机构或齿形带传动机构等传动机构来进行制作，对于驱动装置的动力机构，可以根据具体的需要选用液压装置、气动装置或电动装置。

Claims (10)

1.一种定长成型矩阵式送经装置，其特征在于，包括机架、移动架、驱动装置和若干齿板，在该机架上设置有导轨，该移动架活动地安装在该导轨上；该驱动装置安装在机架上、并用于驱动移动架沿该导轨移动；

在该移动架上安装有两个弧形槽座，该两个弧形槽座均沿竖直方向延伸、并沿水平方向间隔设置；每一齿板的两端分别转动地卡持在该两个弧形槽座上，对应于每一齿板均具有一沿水平方向延伸的第一轴线，齿板能够绕其所对应的第一轴线转动；在齿板上设置有齿槽；

该驱动装置经压力传感器连接移动架，该压力传感器用于测量驱动装置与移动架之间的压力。

2.根据权利要求1所述的送经装置，其特征在于，

该移动架包括一竖直设置的矩形框，对应该矩形框的四个顶角各设置有一根导轨，该矩形框的四个顶角滑动地支撑在所对应的导轨上，两个弧形槽座安装在该矩形框上；张力线能够经该矩形框的中空区域绕过齿板并卡在齿槽内。

3.根据权利要求2所述的送经装置，其特征在于，对应于每根导轨均设置有一驱动装置，每一驱动装置均包括一安装在机架上的马达，在该马达的输出轴上安装有一丝杆，该丝杆转动自如地支撑在机架上，在丝杆上啮合有一驱动螺母，该驱动螺母经该压力传感器安装到移动架上。

4.根据权利要求1所述的送经装置，其特征在于，每一弧形槽座均包括一呈长条板状的本体，该本体的宽度方向的一侧设置有安装部，本体的宽度方向的另一侧开设有若干卡槽，若干卡槽沿本体的长度方向均匀设置；该若干卡槽的槽底位于一弧形线上，沿本体的宽度方向，该弧形线的中间部朝向背离安装部的方向突出；齿板的两端分别转动地插入到一弧形槽座的卡槽内。

5.根据权利要求4所述的送经装置，其特征在于，该弧形线具有单半径或多半径。

6.根据权利要求4所述的送经装置，其特征在于，该弧形线具有单半径，且该弧形线以拟织造的织物的中心为圆心。

7.根据权利要求6所述的送经装置，其特征在于，该弧形线相对于一垂直于该本体的长度方向的虚拟平面对称，该卡槽相对于该虚拟平面对称设置。

8.根据权利要求1所述的送经装置，其特征在于，该齿板包括一沿其所对应的第一轴线延伸的杆件，在该杆件上设置有第一板和第二板，该第一板和第二板均沿该杆件的长度方向延伸、且均沿垂直于该杆件的长度方向朝同一方向延伸；杆件的两端向外超出第一板和第二板后分别形成一连接部，该连接部转动地插入到弧形槽座上；

若干齿槽开设在第一板上。

9.根据权利要求8所述的送经装置，其特征在于，在任一齿板上，第二板均具有一远离杆件且平行于第一轴线的远端面，该远端面较齿槽的槽底面距离杆件更近。

10.根据权利要求1所述的送经装置，其特征在于，该驱动装置为滚珠丝杆机构、链传动机构、齿轮齿条传动机构或齿形带传动机构；

驱动该驱动装置的动力机构为液压装置、气动装置或电动装置。

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