CN111910340A - 一种三维编织打线装置及打线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维编织打线装置及打线方法，三维编织打线装置包括传动机构、驱动机构和打线机构，所述打线机构具有供纱线穿过的纱线通道，所述驱动机构通过传动机构驱动打线机构在竖直方向上运动打紧由纱线编织形成的编织面。本发明通过打线机构向上运动，打紧由纱线编织形成的编织面，使得三维编织的织物紧密度一致，质量均匀，提升了织物的品质；打线机构向下运动从纱线中抽离，纱线可继续进行编织，打线机构不会对纱线造成干涉，使得三维编织的编织过程和打紧过程可交替进行，在提高织物品质的同时配合三维编织设备实现了连续化、自动化运行，保证了编织效率。

Description

一种三维编织打线装置及打线方法

技术领域

本发明涉及纺织设备领域，具体地，涉及一种三维编织打线装置及打线方法。

背景技术

目前，编织主要包括二维编织和三维编织。二维编织中，织物主要依靠调整编织角度实现最终纤维体积含量的控制。在三维编织中，除了依靠编织角控制织物纤维体积含量以外，还需要通过人工辅助实现较大纤维体积含量织物的编织。

人工辅助后，需要实时测量编织角度，造成生产不连续、织物紧密度不一致等现象，最终造成织物预制件产品质量不均匀，难以实现大批量、连续化生产。

基于此，二维编织通常设置打纬器用以压紧纬线。伴随着三维纺织的发展，三维纺织的纺织线同样需要类似于打纬器等的机器压紧编织层。

由于三维纺织往往具有多层纺织线的结构，编织过程比二维纺织过程复杂得多。因此，对于三维编织过程中使用的打紧装置的设计要求更加严格。打紧装置不仅需要能够压紧编织层使织物紧密度均匀，还需要实现三维编织过程和打紧过程的连续化、自动化运行。

综上所述，目前需要一种适用于三维编织设备的打线装置，所述打线装置配合三维编织底盘的控制运动，实现三维编织织物的打紧，使织物紧密度均匀，同时打线装置与三维编织设备配合可以实现连续化、自动化运行。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的发明目的在于克服三维编织的织物紧密度不一致，织物预制件产品质量不均匀，难以实现大批量、连续化生产，提供一种三维编织打线装置。通过该打紧装置使得三维编织的织物紧密度一致，质量均匀，且可配合三维编织设备实现连续化、自动化运行。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种三维编织打线装置，包括传动机构、驱动机构及打线机构，所述打线机构具有供纱线穿过的纱线通道，所述驱动机构通过传动机构驱动打线机构在竖直方向上运动打紧由纱线编织形成的编织面。

进一步地，所述打线机构包括竖直设置的连杆，所述连杆的上端由若干压紧杆周向间隔设置形成锥形结构，所述压紧杆的一端与连杆的上端铰接，另一端向上延伸，所述压紧杆之间的间隔形成所述纱线通道。

进一步地，所述打线机构还包括环套于所述连杆外侧的套筒，所述连杆向下运动，带动压紧杆向下运动收缩进套筒内部，所述连杆向上运动，带动压紧杆向上运动伸出到套筒外并向外扩散。

进一步地，所述传动机构包括杠杆机构和升降机构，所述杠杆机构包括与升降机构连接的动力臂和与连杆下端铰接的阻力臂，所述升降机构带动动力臂上下运动使得阻力臂以支点为中心上下运动以带动连杆上下运动。

优选地：所述动力臂的长度小于阻力臂的长度。

进一步地，所述升降机构包括与杠杆机构铰接并竖直设置的直齿条和与直齿条啮合的旋转齿轮，所述驱动机构具有直线往复运动的输出端，输出端与所述旋转齿轮偏心可转动连接，所述驱动机构驱动旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动以使得动力臂上下运动。

进一步地，所述驱动机构为气缸，所述气缸包括活塞杆和缸筒，所述活塞杆一端设置在所述缸筒内，另一端与旋转齿轮铰接，所述活塞杆由所述缸筒伸出/缩回，驱动所述旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动。

进一步地，所述升降机构包括与杠杆机构铰接并竖直设置的直齿条和与直齿条啮合的旋转齿轮，所述驱动机构为电机，所述电机具有输出轴，所述输出轴与所述的旋转齿轮的齿轮轴固定连接，驱动旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动。

进一步地，还包括底座，所述底座上固定设置有第一支架和第二支架，所述的第一支架的顶端到底座的距离大于所述的第二支架的顶端距底座的距离，所述气缸与第一支架铰接，所述扇形齿轮与第二支架铰接。

本发明还提供一种如上述方案任一所述的三维编织打线装置的打线方法，驱动机构响应于用户操作驱动所述传动机构，传动机构带动打线装置竖直运动，打线装置打紧所述编织面。

进一步地，所述驱动机构为气缸，所述气缸响应用户操作控制活塞杆向缸筒外伸出/向缸筒内缩回，活塞杆驱动旋转齿轮正/反转，旋转齿轮带动直齿条向上/向下运动，直齿条带动杠杆机构的动力臂向上/向下运动，阻力臂向下/向上运动，阻力臂带动打线机构向下/向上运动；

或者，所述驱动机构为电机，电机响应用户操作控制输出轴正/反转，输出轴驱动旋转齿轮正/反转，旋转齿轮带动直齿条向上/向下运动，直齿条带动杠杆机构的动力臂向上/向下运动，阻力臂向下/向下运动，阻力臂带动打线机构向下/向上运动，打线机构向上运动打紧编织面。

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、通过打线机构向上运动，打紧由纱线编织形成的编织面，使得三维编织的织物紧密度一致，质量均匀，提升了织物的品质；打线机构向下运动从纱线中抽离，纱线可继续进行编织，打线机构不会对纱线造成干涉，使得三维编织的编织过程和打紧过程可交替进行，在提高织物品质的同时配合三维编织设备实现了连续化、自动化运行，保证了编织效率。

2、通过在连杆外侧设置环套于所述连杆外侧的套筒，使得连杆向下运动，压紧杆收缩进套筒内部，不对纱线的编织造成干涉，同时还减小了打线装置的体积；连杆向上运动，压紧杆向上运动伸出到套筒外并向外扩散，有效压紧编织面，使得织物预制件紧密度一致，产品质量更加均匀。

3、通过杠杆结构带动连杆上下运动，结构简单，且杠杆动力臂的长度小于阻力臂的长度，使得连杆在竖直方向上的运动范围较大，有利于打线结构从纱线中抽离，不对纱线造成干涉。

4、通过直齿条与旋转齿轮啮合，使得驱动机构提供的驱动力转化为带动杠杆机构上下运动以带动打线机构上下运动的力，实现了打线机构在竖直方向上的运动。

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是本发明的装配结构示意图；

图2是本发明的装配结构正视图；

图3是本发明的旋转齿轮结构示意图；

图4是本发明的活塞杆结构示意图；

图5是本发明的缸筒结构示意图；

图6是本发明的直齿条结构示意图；

图中：1、打线机构；11、压紧杆；12、纱线通道；13、连杆；2、套筒；22、套筒固定环；21、套筒固定支架；23、支架底座；3、杠杆机构；31阻力臂；32、动力臂；33、杠杆支点；34、杠杆支架；4、升降机构；41、直齿条；411、直齿条连接轴；412、直齿条齿部；42、旋转齿轮；421、旋转齿轮连接轴；422、齿轮安装孔；423、旋转齿轮齿部；5、气缸；51、缸筒；52、活塞杆；521、活塞杆安装孔；522、活塞杆连接端；53、气缸安装孔；6、底座；61、第二支架；62、第一支架。

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所示本发明提供一种三维编织打线装置。所述三维编织打线装置用于与三维编织装置相配合，实现在三维编织的过程中打紧由纱线编织形成的编织层的目的。以使得三维编织形成的织物紧密度一致，质量均匀；此外，所述打线装置与三维编织装置配合使用，使得三维编织过程中的编织过程和打紧过程连续、自动化进行，既提高了织物品质，又提升了编织效率。

如图1和图2所示，本发明中的三维编织打线装置包括传动机构、驱动机构和打线机构1。所述打线机构1具有供纱线穿过的纱线通道12。所述驱动机构通过传动机构驱动打线机构1在竖直方向上运动打紧由纱线编织形成的编织面。

本发明通过打线机构1向上运动，打紧由纱线编织形成的编织面，使得三维编织的织物紧密度一致，质量均匀，提升了织物的品质。打线机构1向下运动从纱线中抽离，纱线可继续进行编织，打线机构不会对纱线造成干涉，使得三维编织的编织过程和打紧过程可交替进行。本发明在提高织物品质的同时配合三维编织设备实现了连续化、自动化运行，保证了编织效率。

作为本发明的一种实施例，如图1所示，所述打线机构1包括竖直设置的连杆13。所述连杆13的上端由若干压紧杆11周向间隔设置形成锥形结构。所述压紧杆11的一端与连杆13的上端铰接，另一端向上延伸。所述压紧杆之间的间隔形成所述纱线通道12。

具体地，若干压紧杆11与连杆13铰接的一端形成所述锥形结构的顶点，若干压紧杆11的另一端形成所述锥形结构的底部。所述压紧杆11可以以与连杆13铰接的一端为旋转中心向靠近锥形结构的中心轴线方向收缩；或者，压紧杆11向远离锥形结构的中心轴线的方向扩散。

当压紧杆11收缩时，不对纱线造成干涉，纱线可以正常进行编织过程；当连杆13向上运动，压紧杆11扩散时，可以打紧由纱线编织成的编织面。以上打紧过程和编织过程可以交替往复进行，实现三维编织的连续化、自动化进行。

优选的，锥形结构的中心轴线与连杆13的中心轴线相同。这种设置方式使得压紧杆11向外扩散并向上运动压紧编织层时，编织层受到压紧杆11的压紧力大小相同，也即使得编织层受到的压紧力更加均匀，进一步使得织物的紧密度更加均匀，有利于提升织物质量的均匀性。

本发明中锥形结构的横截面与编织纱形成的编织面相匹配。所述锥形结构可以为圆锥、棱锥等。所述压紧杆11包括金属材质的杆状结构。具体地压紧杆11可为钢条，使得压紧杆11既具有一定的强度，又具有一定的韧性，在实现打紧编织面的基础上，便于收缩。

进一步地，如图1所示，所述打线机构1还包括环套于所述连杆13外侧的套筒2。所述连杆13向下运动，带动压紧杆11向下运动收缩进套筒2内部；所述连杆13向上运动，带动压紧杆11向上运动伸出到套筒2外并向外扩散打紧编织层。

通过在连杆13外侧设置环套于所述连杆13外侧的套筒2，使得连杆13向下运动，压紧杆11收缩进套筒2内部，不对纱线的编织造成干涉，同时还减小了打线装置的体积；连杆13向上运动带动压紧杆11向上运动伸出到套筒2外并向外扩散，有效压紧编织面，使得三维编织的织物紧密度一致，质量均匀。

此外，三维编织打线装置还包括底座6，所述套筒2与底座6固定连接。具体地，底座6上固定设置有套筒固定支架21，所述套筒固定支架21一端设置有支架底座23，支架底座23与底座6通过螺钉固定连接；或者，套筒固定支架21与底座6一体成型。

套筒2与套筒固定支架21固定连接。进一步地，套筒固定支架21的另一端设置有套筒固定环22。所述套筒2套设在所述套筒固定环22内并与套筒固定环22固定连接。通过套筒固定支架21将套筒2固定在底座6上，结构更加稳定，方便套筒2的拆卸和安装。

作为本发明的另一种实施例，如图1和图2所示，传动机构包括杠杆机构3和升降机构4。具体地，所述杠杆机构3包括与升降机构4连接的动力臂32和与连杆13下端铰接的阻力臂31。所述升降机构4带动动力臂32上下运动使得阻力臂31以杠杆支点33为中心上下运动以带动连杆13上下运动。通过杠杆机构3有效地将升降机构4的力传动至连杆13并带动连杆13上下运动，结构简单，操作方便。

更进一步地，所述动力臂32的长度小于阻力臂31的长度。杠杆动力臂32的长度小于阻力臂31的长度，使得连杆13在竖直方向上的运动范围较大，有利于打线机构1从纱线中抽离，不对编织过程造成干涉。

作为本发明的有一种实施例，如图1至图6所示，所述升降机构4包括与杠杆机构3铰接并竖直设置的直齿条41和与直齿条41啮合的旋转齿轮42。具体地，直齿条41上端具有直齿条连接轴411，杠杆机构3的动力臂32与所述直齿条连接轴411铰接。直齿条41的直齿条齿部412与旋转齿轮42的旋转齿轮齿部423啮合。

驱动机构具有直线往复运动的输出端，输出端与所述旋转齿轮42偏心可转动连接。所述驱动机构驱动旋转齿轮42正转，带动直齿条41向上运动以使得动力臂32向上运动，阻力臂31向下运动，连杆13向下运动，压紧杆11收回至套筒2内；

驱动机构驱动旋转齿轮42反转，带动直齿条41向下运动以使得动力臂32向下运动，阻力臂31向上运动，连杆13向上运动，压紧杆11伸出至套筒2外并向外扩散，向上运动压紧编织面。

本发明通过直齿条41与旋转齿轮42啮合，使得驱动机构提供的驱动力转化为带动杠杆机构3上下运动以带动打线机构1上下运动的力，实现了打线机构1在竖直方向上的运动。

作为本发明的另一种实施例，所述驱动机构为气缸5，所述气缸5包括活塞杆52和缸筒51。所述活塞杆52的活塞杆连接端522设置在所述缸筒51内；另一端具有活塞杆安装孔521，活塞杆安装孔521与旋转齿轮42的旋转齿轮连接轴421铰接。

所述活塞杆52由所述缸筒51伸出，驱动所述旋转齿轮42正转，带动直齿条41向上运动；

所述活塞杆52向所述缸筒51缩回，驱动所述旋转齿轮42反转，带动直齿条向下运动。

进一步地，所述旋转齿轮42为扇形齿轮。所述气缸5与扇形齿轮偏心连接，当三维编织机完成一个循环编织后，打线装置的气缸5推动一次，完成一次打紧动作。

作为本发明的又一种实施例，所述驱动机构为电机，所述电机可为直流电动机、异步电动机、同步电动机等。所述电机具有输出轴，所述输出轴与所述的旋转齿轮42的齿轮轴固定连接。所述旋转齿轮42可以以齿轮轴为旋转轴旋转。所述齿轮轴设置在所述齿轮安装孔422内，旋转齿轮42驱动旋转齿轮42正转，带动直齿条41向上运动；驱动旋转齿轮42反转，带动直齿条41向下运动。

本实施例中电机的种类可选，且电机通过正反转驱动旋转齿轮42正反转，进一步带动直齿条41上下运动以使得连杆13上下运动，实现打紧编织层的目的。操作方法简单，便于控制。

本发明中，底座6上还固定设置有第一支架61和第二支架62。第一支架62的顶端到底座6的距离大于第二支架61的顶端距底座6的距离。所述气缸5与第一支架62铰接，所述旋转齿轮42与第二支架61铰接。

具体地，所述第二支架61的上端具有连接轴，所述第二支架61与旋转齿轮42通过第一支架61上的连接轴和齿轮安装孔422铰接。

第一支架62的上端具有连接轴，所述气缸5包括气缸安装孔53，所述第一支架与气缸5通过第一支架62上的连接轴和气缸安装孔53铰接。本实施例中气缸5的角度可调，在实际操作过程中可按照实际需求调整气缸的角度。

作为本发明的一种实施例，旋转齿轮42为扇形齿轮，扇形齿轮的圆心角为120°。连杆13的上端由22根压紧杆周向间隔设置形成锥形结构。扇形齿轮和直齿条41的齿间距均为为8mm，齿厚均为8mm，齿宽均为8mm。气缸5的活塞杆52与水平方向上的夹角为30°。当三维编织机进行一个循环的编织后，气缸5推动活塞杆52完成一次打紧动作。

作为本发明的另一种实施例，旋转齿轮42为扇形齿轮，扇形齿轮的圆心角为90°。连杆13的上端由9根压紧杆周向间隔设置形成锥形结构。扇形齿轮和直齿条41的齿间距均为为6mm，齿厚均为6mm，齿宽均为6mm。气缸5的活塞杆52与水平方向上的夹角为45°，当三维编织机进行一个循环的编织后，气缸推动一次，完成一次打紧动作。

本发明还提供一种利用上述技术方案的三维编织打线装置进行打线的打线方法。驱动机构响应于用户操作驱动所述传动机构，传动机构带动打线机构1竖直运动，打线机构1打紧所述编织面。

具体地，所述驱动机构为气缸5，所述气缸5响应用户操作控制活塞杆52向缸筒51外伸出；活塞杆52驱动旋转齿轮42正转；旋转齿轮42带动直齿条41向上运动；直齿条41带动杠杆机构3的动力臂32向上运动，阻力臂31向下运动，阻力臂31带动打线机构1向下运动。

气缸5响应用户操作控制活塞杆52向缸筒51内缩回；活塞杆52驱动旋转齿轮42反转；旋转齿轮42带动直齿条41向下运动；直齿条41带动杠杆机构3的动力臂32向下运动，阻力臂31向上运动，阻力臂31带动打线机构1向上运动，打紧编织面。

上述气缸5的活塞杆52的伸出和缩回动作循环往复进行，使得三维编织的编织过程和打紧过程可交替进行，在提高织物品质的同时配合三维编织设备实现了连续化、自动化运行，保证了编织效率。

或者，所述驱动机构为电机，电机响应用户操作控制输出轴正转；输出轴驱动旋转齿轮42正转；旋转齿轮42带动直齿条41向上运动；直齿条41带动杠杆机构3的动力臂32向上运动，阻力臂31向下运动，阻力臂31带动打线机构1向下运动。

电机响应用户操作控制输出轴反转；旋转齿轮42带动直齿条41向下运动；直齿条41带动杠杆机构3的动力臂32向下运动，阻力臂31向上运动，阻力臂31带动打线机构1向上运动，打紧编织面。

上述电机的输出轴正反转循环往复进行，使得三维编织的编织过程和打紧过程可交替进行，在提高织物品质的同时配合三维编织设备实现了连续化、自动化运行，保证了编织效率。

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 (10)

1.一种三维编织打线装置，其特征在于：包括传动机构、驱动机构和打线机构，所述打线机构具有供纱线穿过的纱线通道，所述驱动机构通过传动机构驱动打线机构在竖直方向上运动打紧由纱线编织形成的编织面。

2.根据权利要求1所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述打线机构包括竖直设置的连杆，所述连杆的上端由若干压紧杆周向间隔设置形成锥形结构，所述压紧杆的一端与连杆的上端铰接，另一端向上延伸，所述压紧杆之间的间隔形成所述纱线通道。

3.根据权利要求2所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述打线机构还包括环套于所述连杆外侧的套筒，所述连杆向下运动，带动压紧杆向下运动收缩进套筒内，所述连杆向上运动，带动压紧杆向上运动伸出到套筒外并向外扩散。

4.根据权利要求2所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述传动机构包括杠杆机构和升降机构，所述杠杆机构包括与升降机构连接的动力臂和与连杆下端铰接的阻力臂，所述升降机构带动动力臂上下运动使得阻力臂以支点为中心上下运动以带动连杆上下运动；

优选地：所述动力臂的长度小于阻力臂的长度。

5.根据权利要求4所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述升降机构包括与杠杆机构铰接并竖直设置的直齿条和与直齿条啮合的旋转齿轮，所述驱动机构具有直线往复运动的输出端，输出端与所述旋转齿轮偏心可转动连接，所述驱动机构驱动旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动以使得动力臂上下运动。

6.根据权利要求5所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述驱动机构为气缸，所述气缸包括活塞杆和缸筒，所述活塞杆一端设置在所述缸筒内，另一端与旋转齿轮铰接，所述活塞杆由所述缸筒伸出/缩回，驱动所述旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动。

7.根据权利要求4所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：所述升降机构包括与杠杆机构铰接并竖直设置的直齿条和与直齿条啮合的旋转齿轮，所述驱动机构为电机，所述电机具有输出轴，所述输出轴与所述的旋转齿轮的齿轮轴固定连接以驱动旋转齿轮正/反转，带动直齿条上/下运动。

8.根据权利要求7所述的一种三维编织打线装置，其特征在于：还包括底座，所述底座6上固定设置有第一支架和第二支架，所述的第一支架的顶端到底座的距离大于所述的第二支架的顶端距底座的距离，所述气缸与第一支架铰接，所述旋转齿轮与第二支架铰接。

9.一种如上述权利要求1-8任一所述的三维编织打线装置的打线方法，其特征在于：所述驱动机构响应于用户操作驱动所述传动机构，传动机构带动打线机构竖直运动，打线机构打紧所述编织面。

10.根据权利要求9所述的一种打线方法，其特征在于：所述驱动机构为气缸，所述气缸响应用户操作控制活塞杆向缸筒外伸出/向缸筒内缩回，活塞杆驱动旋转齿轮正/反转，旋转齿轮带动直齿条向上/向下运动，直齿条带动杠杆机构的动力臂向上/向下运动，阻力臂向下/向上运动，阻力臂带动打线机构向下/向上运动；

或者，所述驱动机构为电机，电机响应用户操作控制输出轴正/反转，输出轴驱动旋转齿轮正/反转，旋转齿轮带动直齿条向上/向下运动，直齿条带动杠杆机构的动力臂向上/向下运动，阻力臂向下/向下运动，阻力臂带动打线机构向下/向上运动，打线机构向上运动打紧编织面。

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