CN111254555B - 一种三维编织圆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维编织圆机，包括机床底盘，机床底盘上同心设置多圈可旋转的环形导轨，还包括至少一个滚动机构，所述滚动机构包括滚动体，相邻的两环形导轨分别与滚动体滚动接触。本发明通过将机床底盘上的多圈可旋转的环形导轨之间设置为滚动接触，有效避免了环形导轨之间出现滑动摩擦的现象，不仅有效地保护了设备本身，延长了设备的使用年限，还能够降低能耗，提升生产率，此外，环形导轨之间设置滚动机构，能够有效控制相邻环形导轨之间的间隙，避免了设备在运行过程中相邻的环形导轨之间间隙变化，影响产品的质量，同时，避免了间隙变窄或者消失可能会导致的相邻的环形导轨在旋转过程中互相碰撞现象的发生，提高了设备的安全性。

Description

一种三维编织圆机

技术领域

本发明属于三维编织技术领域，具体地说，涉及一种三维编织圆机。

背景技术

三维编织是一种织物成型工艺，用高性能纤维经三维编织工艺可织成绳缆、带、网、板材、管材、异形织物等，这类编织物结构、功能独特，具有高强、高模、高可靠性、耐高压、耐磨损、延伸率精准可控等特点，是航空航天、国防军工、海洋勘探等国家战略和重要民生的特需产品。但这种织物的自动成型设备长期被欧美俄垄断，严重制约了我国三维编织产业的发展。

传统三维编织机以美国专利US4621560与中国专利CN1171462A编织机结构为主，其轨道槽结构复杂、加工难度大、自动化水平低，无储纱装置，无法编织长度较大的织物，编织过程主要通过弹力绳调节纱线张力，产品性能均一性差，且编织过程人工参与度高、效率低，出错概率大。。

且申请号为CN96109123.1的中国专利公开了一种三维织物编织机，设计了梭箱2和梭箱支撑4之间的配合结构，将梭箱2底部制有滑轨3，在梭箱支撑4上开有与所述的滑轨3相匹配的滑槽5，梭箱2安装在梭箱支撑4上后，可定位顺畅滑动。但是该发明中滑轨之间存在不可避免的滑动摩擦，同时，滑轨之间的间隙不能有效地保持恒定，容易在安装或者生产工艺中出现间隙不稳定的情况，影响产品质量和生产效率。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种三维编织圆机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：包括机床底盘，机床底盘上同心设置多圈可旋转的环形导轨，包括至少一个滚动机构，所述滚动机构包括滚动体，相邻的两环形导轨分别与滚动体滚动接触。

进一步地，所述滚动体由滚动轴和套设在滚动轴上的滚动轴套形成，所述滚动轴套可以以滚动轴为旋转轴旋转，所述环形导轨的周壁上具有安装部，所述滚动轴与安装部连接并垂直于环形导轨所在的平面设置。

进一步地，所述安装部由沿着环形导轨周壁周向设置的环形滑槽形成，所述滚动轴两端可滑动的卡设在环形滑槽内，并可在环形滑槽内滑动，所述的滚动轴套的周侧壁与相邻的环形导轨滚动接触。

进一步地，所述安装部由设置在环形导轨的周壁上的凹槽形成，所述滚动轴两端与凹槽固定连接，所述的滚动轴套的周侧壁与相邻的环形导轨滚动接触。

进一步地，所述滚动体为球状或者类球状结构，所述滚动机构包括安装部，所述安装部由沿着环形导轨周壁周向设置的环形滑槽形成，所述滚动体的周壁上具有环形凹槽，所述滚动体的环形凹槽卡设在所述的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动，所述滚动体以环形凹槽为旋转轨道旋转并与相邻的环形导轨滚动接触。

进一步地，所述安装部由所述的环形导轨的周壁上的类半球状凹槽形成，所述类半球状凹槽内壁上具有多个卡爪，所述卡爪在类半球状凹槽内壁上位于同一圆周上，所述卡爪可滑动的卡设在所述的滚动体的环形凹槽内，所述滚动体可以以卡爪所在的圆周的中心轴线为旋转轴旋转，并与相邻的环形导轨滚动接触。

进一步地，所述的多个卡爪所在的圆周的中心轴线垂直于所述的环形导轨所在的平面设置。

进一步地，滚动机构包括安装部，所述的相邻的环形导轨相对的周壁上均周向设置环形滑槽，所述环形滑槽形成所述安装部，所述滚动体滚动安装在环形滑槽内，且与所述相邻的两个环形导轨通过滚动体滚动接触。

进一步地，所述滚动体为球状或者类球状结构，所述滚动体的周壁上具有两个平行设置的环形凹槽，两个环形凹槽分别卡设在相邻的环形导轨的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动。

进一步地，所述滚动体包括多个，周向分布在两个相邻的环形导轨之间，

优选的，所述滚动体在任意两个相邻的环形导轨之间周向均匀排布。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、通过将机床底盘上的多圈可旋转的环形导轨之间设置为滚动接触，有效避免了环形导轨之间出现滑动摩擦的现象，不仅有效地保护了设备本身，延长了设备的使用年限，还能够降低能耗，提升生产率，此外还可以大大降低生产时产生的噪音。

2、环形导轨之间设置滚动机构，能够有效控制相邻环形导轨之间的间隙，避免了设备在运行过程中相邻的环形导轨之间间隙变化，影响产品的质量，同时，避免了间隙变窄或者消失可能会导致的相邻的环形导轨在旋转过程中互相碰撞现象的发生，提高了设备的安全性，同时保护了设备。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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他附图。在附图中：

图1是本发明三维编织圆机轨道盘示意图；

图2是本发明的一种三维编织圆机轨道盘的径向切面图；

图3是本发明的另一种三维编织圆机轨道盘的径向切面图；

图4是本发明的另一种三维编织圆机轨道盘的径向切面图；

图5是本发明的另一种三维编织圆机轨道盘装配结构示意图；

图6是本发明三维编织圆机轨道盘驱动结构示意图。

图中：1、机床底盘；2、环形导轨；21、第一环形导轨；211、安装部；212、类半球状凹槽；22、第二环形导轨；23、第三环形导轨；24、第四环形导轨；25、第五环形导轨；3、滚动体；31、滚动轴；32、滚动轴套；33、球形滚动体；331、环形凹槽；4、圆形轨道盘；5、携纱器；6径向滑槽；7、中心旋转机构；8、驱动方管；9、气缸驱动机构；10、径向驱动机构。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，本发明主要涉及一种三维编织圆机，三维编织圆机保留传统三维织物编织机成型装置的结构基本不变，重点设计了编织机的圆形轨道盘4，圆形轨道盘4包括机床底盘1，机床底盘1上同心设置多圈可旋转的环形导轨2，相邻的环形导轨2之间滚动接触，在降低环形导轨2侧向摩擦阻力的同时，实现了环形导轨2之间间隙的控制，使得相邻环形导轨2间隙保持恒定，不会因为环形导轨2的往复旋转运动而产生变化，提高了设备的安全性。

本发明中，圆形轨道盘4的环形导轨2之间包括至少一个滚动机构，所述滚动机构包括滚动体3，所述滚动体3滚动安装在环形导轨2的周壁上，并与相邻的环形导轨2滚动接触，结构简单，并将通过滚动体3将相邻的环形导轨2之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，有效避免了环形导轨之间出现滑动摩擦的现象，不仅有效地保护了设备本身，延长了设备的使用年限，还能够降低能耗，提升生产率，此外还可以大大降低生产时产生的噪音。

如图2所示，其中，滚动体3由滚动轴31和套设在滚动轴31上的滚动轴套32形成，所述滚动轴套32可以以滚动轴31为旋转轴旋转，所述滚动机构包括安装部211，所述安装部设置在环形导轨2的周壁上，所述滚动轴31与安装部211连接并垂直于环形导轨2所在的平面设置，保证滚动轴套32能够在环形导轨2的周壁上滚动，实现相邻轨道之间的滚动摩擦。

本发明中的安装部211由沿着环形导轨2周壁周向设置的环形滑槽形成，所述滚动轴31的两端卡设在环形滑槽内，并可在环形滑槽内滑动，所述的滚动轴套的周侧壁与相邻的环形导轨滚动接触，如图1所示，环形导轨2包括第一环形导轨21、第二环形导轨22、第三环形导轨23、第四环形导轨24、第五环形导轨25，其中滚动机构设置在第一环形导轨21、第二环形导轨22、第三环形导轨23、第四环形导轨24、第五环形导轨25之间，且滚动轴套32抵接相邻的环形导轨2的周壁设置。

作为本实施例的另一种实施方式，所述安装部由设置在环形导轨2的周壁上的凹槽形成，且凹槽为单独的个体，同时，环形导轨2的周壁上均匀分布多个凹槽，所述滚动轴31两端与凹槽固定连接，也即滚动轴31两端预埋在凹槽的内壁中，所述的滚动轴套2的周侧壁与相邻的环形导轨2滚动接触。在将环形导轨2之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦的同时，结构也相对简单，适合大量生产应用。

作为本发明的一种实施例，所述滚动体为球状或者类球状结构，如图3至图5所示，所述滚动体为球形滚动体33，所述球形滚动体33的外周壁上具有环形凹槽331，所述安装部211由沿着环形导轨2周壁周向设置的环形滑槽331形成，所述球形滚动体33的环形凹槽331卡设在所述的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动，所述滚动体以环形凹槽为旋转轨道旋转并与相邻的环形导轨滚动接触，该设置方式使得第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间的滚动摩擦力更小，同时也能够有效避免第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间出现卡滞现象。

作为本实施例的另一种实施方式，所述安装部由所述的环形导轨的周壁上的类半球状凹槽形成，所述类半球状凹槽内壁上具有多个卡爪，所述卡爪在类半球状凹槽内壁上位于同一圆周上，所述卡爪可滑动的卡设在所述的滚动体33的环形凹槽331内，所述滚动体33可以以卡爪所在的圆周的中心轴线为旋转轴旋转，并与相邻的环形导轨2滚动接触。具体地，在图4和图5中，第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间通过球形滚动体33接触，实现了第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间的滚动接触，极大地减少了相邻的环形导轨2之间的摩擦，降低能耗，提升生产率，同时还避免了设备在运行过程中相邻的环形导轨之间间隙变化。

如图5所示，当多个卡爪所在的圆周的中心轴线垂直于所述的环形导轨所在的平面设置时，球形滚动体33的周壁与相邻环形导轨2的周壁滚动接触，结构相对较为简单，摩擦力小，当第一环形导轨21、第二环形导轨22、第三环形导轨23、第四环形导轨24、第五环形导轨25独立转动时，球形滚动体33也以多个卡爪所在的圆周的中心轴线为旋转轴转动，实现第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间的滚动接触。

如图3所示，作为本发明的另一种实施例，圆形轨道盘4上相邻的两个环形导轨2相对的周壁上均周向设置环形滑槽，所述环形滑槽形成所述安装部，所述滚动体滑动安装在环形滑槽内，且所述相邻的两个环形导轨通过滚动体滚动接触，其中滚动体包括类球状滚动体，或者为轴套式滚动体，当滚动体为球状或者类球状结构，所述滚动体的周壁上具有两个平行设置的环形凹槽331，两个环形凹槽331分别卡设在相邻的环形导轨的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动，该设置方式使得第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间的滚动摩擦较小，同时，还有效控制了相邻环形导轨之间的间隙，避免了设备在运行过程中相邻的环形导轨之间间隙变化，影响产品的质量，同时，避免了间隙变窄或者消失可能会导致的相邻的环形导轨在旋转过程中互相碰撞现象的发生，提高了设备的安全性，并保护了设备本身。

在本发明中滚动体包括多个，周向分布在两个相邻的环形导轨2之间，优选的，所述滚动体在任意两个相邻的环形导轨之间周向均匀排布。具体地，在第一环形导轨21和第二环形导轨22、第二环形导轨22和第三环形导轨23、第三环形导轨23和第四环形导轨24、第四环形导轨24和第五环形导轨25之间均匀设置多个滚动体，使得相邻轨道之间滚动摩擦效果更佳。

作为本发明的一种实施例，设编织6圈128列的管状编织物，共有6x128根纱线，设备的运行如下：

1)奇数圈(1、3、5)在中心旋转机构7、驱动方管8、气缸驱动机构9的驱动下正转驱动运行，偶数圈(2、4)的反转驱动运行，实现圆周方向相邻环形导轨2的错位移动，其移动的角度应等于相邻动盘单元间夹角的整数倍，以保证直径方向由动盘单元组成的通道顺畅。其中，不同的圈数对应的环形导轨之间具有滚动机构。

2)外圈奇数行(1、3、5……127)的驱动与内圈偶数行(2、4、6……128)在径向驱动机构10的驱动下驱动运行，实现直径方向相邻行的错位移动，其移动距离为携纱器5的滑块尺寸的整数倍，以保证圆周方向运行顺畅。

3)第1)步中伸出的驱动缩回，奇数圈(1、3、5)的反转驱动运行，偶数圈(2、4)的正转驱动运行，实现圆周方向相邻环形导轨2的错位移动，其移动的角度应等于相邻动盘单元间夹角的整数倍，圆形轨道盘4回到初始位置。

4)第2步中的驱动缩回，外圈偶数行(2、4、6……128)与内圈奇数行(1、3、5……127)驱动运行，实现直径方向相邻行的错位移动，其移动距离为携纱器5的滑块尺寸的整数倍，携纱器5通过径向滑槽6回到初始排布。

1)～4)步骤循环运行，完成6x128编织管的编织。

作为本发明的另一种实施例，设编织6圈6列的柱状编织物，共有6×6根纱线，设备的运行如下：

1)外圈奇数行(1、3、5)的驱动与内圈偶数行(2、4)在驱动机构10的作用下驱动运行，实现直径方向相邻行的错位移动，其移动距离为携纱器5的滑块尺寸的整数倍，以保证圆周方向运行顺畅，其中，不同的圈数对应的环形导轨之间具有滚动机构。

2)中心旋转机构7、驱动方管8、气缸驱动机构9驱动奇数圈(1、3、5)的正转驱动运行，偶数圈(2、4)的反转驱动运行，实现圆周方向相邻环形导轨2的错位移动，其移动的角度应等于相邻动盘单元间夹角的整数倍，以保证直径方向由动盘单元组成的通道顺畅，其中，不同的圈数对应的环形导轨之间具有滚动机构。

3)第1)步中的驱动缩回，外圈偶数行(2、4)的驱动与内圈奇数行(1、3、5)的驱动运行，实现直径方向相邻行的错位移动，其移动距离为携纱器5的滑块尺寸的整数倍，携纱器回到初始排布。

4)第2)步中伸出的驱动缩回，奇数圈(1、3、5)的反转驱动运行，偶数圈(2、4)的正转驱动运行，实现圆周方向相邻环形导轨2的错位移动，其移动的角度应等于相邻动盘单元间夹角的整数倍，轨道盘回到初始位置。

1)～4)步骤循环运行，完成6x6编织柱的编织。

以上的生产编织工艺中设备的相邻的环形导轨2之间设置滚动机构，有效避免了环形导轨2之间出现滑动摩擦的现象，不仅有效地保护了设备本身，延长了设备的使用年限，还能够降低能耗，还有效提高了生产率，此外，还可以大大降低生产时产生的噪音。同时，环形导轨之间设置滚动机构，能够有效控制相邻环形导轨之间的间隙，避免了设备在运行过程中相邻的环形导轨之间间隙变化，影响产品的质量，同时，避免了间隙变窄或者消失可能会导致的相邻的环形导轨在旋转过程中互相碰撞现象的发生，提高了设备的安全性，同时保护了设备。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (7)

1.一种三维编织圆机，包括机床底盘，机床底盘上同心设置多圈可旋转的环形导轨，其特征在于：包括至少一个滚动机构，所述滚动机构包括滚动体，相邻的两环形导轨分别与滚动体滚动接触；

所述滚动体为球状或者类球状结构，所述滚动机构包括安装部，所述安装部由沿着环形导轨周壁周向设置的环形滑槽形成，所述滚动体的周壁上具有环形凹槽，所述滚动体的环形凹槽卡设在所述的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动，所述滚动体以环形凹槽为旋转轨道旋转并与相邻的环形导轨滚动接触。

2.根据权利要求1所述的一种三维编织圆机，其特征在于：所述安装部由所述的环形导轨的周壁上的类半球状凹槽形成，所述类半球状凹槽内壁上具有多个卡爪，所述卡爪在类半球状凹槽内壁上位于同一圆周上，所述卡爪可滑动的卡设在所述的滚动体的环形凹槽内，所述滚动体可以以卡爪所在的圆周的中心轴线为旋转轴旋转，并与相邻的环形导轨滚动接触。

3.根据权利要求2所述的一种三维编织圆机，其特征在于：所述的多个卡爪所在的圆周的中心轴线垂直于所述的环形导轨所在的平面设置。

4.根据权利要求1所述的一种三维编织圆机，其特征在于：滚动机构包括安装部，所述的相邻的环形导轨相对的周壁上均周向设置环形滑槽，所述环形滑槽形成所述安装部，所述滚动体滚动安装在环形滑槽内，且与所述相邻的两个环形导轨通过滚动体滚动接触。

5.根据权利要求4所述的一种三维编织圆机，其特征在于：所述滚动体为球状或者类球状结构，所述滚动体的周壁上具有两个平行设置的环形凹槽，两个环形凹槽分别卡设在相邻的环形导轨的环形滑槽内，并可在环形滑槽内滚动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种三维编织圆机，其特征在于：所述滚动体包括多个，周向分布在两个相邻的环形导轨之间。

7.根据权利要求6所述的一种三维编织圆机，其特征在于：所述滚动体在任意两个相邻的环形导轨之间周向均匀排布。

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