CN113969466A - 一种用于加工埚托预制体的专用针刺机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及针刺机领域，公开了一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，针对现有技术中的针刺机加工效率低的问题，现提出如下方案，其包括主框架和安装在主框架上的针刺机构、旋转升降机构以及控制系统，所述针刺机构包括气管、针刺气缸模具、安装在针刺气缸模具上的针刺气缸和安装在针刺气缸伸长端上、以用于针刺预制体的针刺机板，所述气管的一端与针刺气缸固定且连通，所述气管上安装有电磁阀。本发明不仅有效提高了针刺效率，而且旋转一圈可满足所有面均针刺到位的效果，既能满足生产需求，同时大大提高了埚托预制体的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及针刺机领域，尤其涉及一种用于加工埚托预制体的专用针刺机。
背景技术
碳纤维 (CF或者石墨纤维)是直径约为5-10微米的纤维，主要由碳原子组成。碳纤维具有几个优点，包括高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀。这些特性使得碳纤维在航空航天、土木工程、军事和赛车运动以及其他竞赛运动中非常受欢迎。碳纤维生产时，晶体里的碳原子大部分平行于纤维的长轴排列，这使得碳纤维具有高强度-体积比（在其尺寸下有更高的强度）。数千根碳纤维捆扎在一起形成丝束，丝束可以单独使用，也可以编织成织物。
目前，大多数碳纤维预制体针刺机都是上部分凸轮带动针刺平板做往复运动组成针刺机构，下部分则是由升降平台、旋转轴、平移轨道等组成的旋转升级机构。对于现有的针刺机来说，针刺普通的异形件例如埚帮、导流筒、保温筒等预制体已能满足其需求。但对于埚托，因为它特殊的弧度，现有的针刺机针刺同一层碳布时需要将每一个弧度面均针刺至少一遍，这样就造成了大量时间的浪费，严重降低了生产效率，为此，本方案设计了一种用于加工埚托预制体的专用针刺机。
发明内容
本发明提出的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，解决了现有技术中的针刺机加工效率低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，包括主框架和安装在主框架上的针刺机构、旋转升降机构以及控制系统，所述针刺机构包括气管、针刺气缸模具、安装在针刺气缸模具上的针刺气缸和安装在针刺气缸伸长端上、以用于针刺预制体的针刺机板，所述气管的一端与针刺气缸固定且连通，所述气管上安装有电磁阀；
所述旋转升降机构包括电动液压升降器、旋转平台、放置于旋转平台上的针刺埚托模具、旋转平台电机和升降油缸液压站，所述电动液压升降器由升降油缸液压站和升降油缸组成，所述旋转平台由旋转平台电机驱动；
所述控制系统包括气缸控制器、控制面板和调频器，所述气缸控制器的输出端与电磁阀的输入端电连、以用于控制针刺气缸往复针刺运动的频率，所述电动液压升降器、旋转平台电机的输入端均与控制面板的输出端电性连接，调频器的输出端与旋转平台电机的输入端电连、以用与调整旋转平台电机的转速
优选的，所述针刺气缸模具安装在主框架上，且针刺气缸模具的形状与埚托预制体的形状相符合。
优选的，所述针刺埚托模具表面粘贴有一层软泡沫。
优选的，所述主框架上安装有平移导轨，且平移导轨位于旋转平台的下方，所述平移导轨的顶面安装有两个升降平台限位柱。
优选的，所述旋转平台电机的输出轴与旋转平台之间通过减速器连接。
优选的，所述减速器安装在平移导轨上，且旋转平台电机的输出轴与减速器的输入端传动连接，减速器的输出端与旋转平台的底面传动连接。
优选的，所述针刺气缸选用TN25×50S型号，针刺气缸头部利用垫铁块以及环氧树脂板将针刺机板固定。
优选的，所述液压升降机构的升降速度控制在120毫米/分钟，旋转平台的的调频范围为3-20转/分钟。
本发明中：
1、根据各种规格弧度不同的埚托，可将针刺气缸固定到相对应的角度，当旋转平台带动针刺埚托模具转一圈时，即埚托预制体针刺工艺完成一层。这样直接减少了重复针刺工艺带来的时间浪费，有效的降低了针刺工时，提高了针刺效率，同时可通过调整针刺机板上钢针的位置来增加针刺埚托预制体额均匀性。
2、可根据埚托预制体的形状不同来相对应的调整针刺气缸模具形状以及气缸的角度，这样以来各种不同弧度以及尺寸的埚托预制体均可通过调整气缸模具形状和气缸角度来实现预制体的针刺工序。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标号：1、主框架；2、针刺气缸；3、针刺机板；4、气管；5、气缸控制器；6、针刺气缸模具；7、针刺埚托模具；8、旋转平台；9、升降平台限位柱；10、升降油缸；11、升降油缸液压站；12、旋转平台电机；13、调频器；14、平移导轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，包括主框架1和安装在主框架1上的针刺机构、旋转升降机构以及控制系统，主框架1为1.2×1.2×1.8m的50厚壁方管焊接而成，主要用于支撑、安装、定位针刺机构，升降旋转机构等一些重要的机械部件；
针刺机构包括气管4、针刺气缸模具6、安装在针刺气缸模具6上的针刺气缸2和安装在针刺气缸2伸长端上、以用于针刺预制体的针刺机板3，针刺气缸2，用于往复运动来达到针刺的动作，与针刺机板3安装配合一起使用，根据埚托预制体的形状确定出针刺气缸模具6的形状用于固定针刺气缸2和针刺板3的组合体，针刺气缸模具6上安装有多个针刺气缸2，气管4的一端与针刺气缸2固定且连通，气管4上安装有电磁阀，利用气缸控制器5来调节气缸的往复运动频率，以达到控制针刺埚托预制体的目的；
旋转升降机构包括电动液压升降器、旋转平台8、放置于旋转平台8上的针刺埚托模具7、旋转平台电机12和升降油缸液压站11，电动液压升降器由升降油缸液压站11和升降油缸10组成，旋转平台8由旋转平台电机12驱动，针刺埚托模具7表面粘贴一层软泡沫有利于针刺碳纤维预制体低层的层间结合，升降平台限位柱9位于平移导轨14上面，用于限制升降平台的最低位置，升降油缸10用于控制升降机构的上下位移，且与旋转平台8相配合构成升降旋转一体化平台，升降油缸液压站11为升降油缸10的液压站，旋转平台电机减速机12与调频器13相互配合，用于控制旋转升降机构的旋转速度，液压升降机构的升降速度控制在120毫米/分钟，旋转平台的的调频范围为3-20转/分钟，平移导轨14位于整个旋转平台8的最下方，目的是调整针刺水平方向上的位移来调整针刺针孔位置；
控制系统包括气缸控制器5、控制面板和调频器13，气缸控制器5的输出端与电磁阀的输入端电连，通过控制电磁阀的开合，从而可以控制气管4中气体的传输，进而可以用于控制针刺气缸2往复针刺运动的频率，电动液压升降器、旋转平台电机12的输入端均与控制面板的输出端电性连接，调频器13的输出端与旋转平台电机12的输入端电连、以用与调整旋转平台电机12的转速。
工作原理：当埚托预制体针刺时，将下好的网胎、碳布等备料按工艺要求整体放入针刺埚托模具7上，然后升高升降油缸10，将整个针刺埚托模具7升高至针刺气缸2以及针刺机板3针头所能刺到的地方；利用气缸控制器5和调频器13来调整出最合适的刺频和转频；按照工艺要求不断铺层、针刺直至针刺厚度达到工艺要求后将埚托预制体脱模、矫形后即完成一件埚托预制体的针刺工序。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，包括主框架（1）和安装在主框架（1）上的针刺机构、旋转升降机构以及控制系统，其特征在于，所述针刺机构包括气管（4）、针刺气缸模具（6）、安装在针刺气缸模具（6）上的针刺气缸（2）和安装在针刺气缸（2）伸长端上、以用于针刺预制体的针刺机板（3），所述气管（4）的一端与针刺气缸（2）固定且连通，所述气管（4）上安装有电磁阀；
所述旋转升降机构包括电动液压升降器、旋转平台（8）、放置于旋转平台（8）上的针刺埚托模具（7）、旋转平台电机（12）和升降油缸液压站（11），所述电动液压升降器由升降油缸液压站（11）和升降油缸（10）组成，所述旋转平台（8）由旋转平台电机（12）驱动；
所述控制系统包括气缸控制器（5）、控制面板和调频器（13），所述气缸控制器（5）的输出端与电磁阀的输入端电连、以用于控制针刺气缸（2）往复针刺运动的频率，所述电动液压升降器、旋转平台电机（12）的输入端均与控制面板的输出端电性连接，调频器（13）的输出端与旋转平台电机（12）的输入端电连、以用于调整旋转平台电机（12）的转速。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述针刺气缸模具（6）安装在主框架（1）上，且针刺气缸模具（6）的形状与埚托预制体的形状相符合。
3.根据权利要求1所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述针刺埚托模具（7）表面粘贴有一层软泡沫。
4.根据权利要求1所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述主框架（1）上安装有平移导轨（14），且平移导轨（14）位于旋转平台（8）的下方，所述平移导轨（14）的顶面安装有两个升降平台限位柱（9）。
5.根据权利要求4所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述旋转平台电机（12）的输出轴与旋转平台（8）之间通过减速器连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述减速器安装在平移导轨（14）上，且旋转平台电机（12）的输出轴与减速器的输入端传动连接，减速器的输出端与旋转平台（8）的底面传动连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述针刺气缸（2）选用TN25×50S型号，针刺气缸（2）头部利用垫铁块以及环氧树脂板将针刺机板（3）固定。
8.根据权利要求1所述的一种用于加工埚托预制体的专用针刺机，其特征在于，所述液压升降机构的升降速度控制在120毫米/分钟，旋转平台的的调频范围为3-20转/分钟。
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