CN114717742B - 满载锭子下多层平面交联编织方法及装备 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术方案是提供了一种满载锭子下多层平面交联编织方法及装备，其特征在于，满载锭子下多层平面交联编织方法及装备，实现编织物层间交换，能够适应大尺寸、异形体结构件的编织与制作，采用多层平面交联编织的方式能够将多层纤维出现层间互锁，有利于提高编织物的力学性能。本发明的另一个技术方案是提供了一种满载锭子下多层平面交联编织装备，编织装备包括编织机总成、编织机支撑架、编织环组件、磁力变轨交联机构。磁力变轨交联机构安装于平面三维编织机内外两层拨盘之间，变轨过程通过磁力电缸的转动和强磁铁的吸附与断开实现锭子从一个轨道变向另一个轨道，使编织物实现层间交换。满载锭子多层平面交联编织装备能够编织大尺寸结构件，提高编织效率，改善编织质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种满载锭子下多层平面交联编织方法以及采用该方法设计的满载锭子下多层平面交联编织装备。
背景技术
锭子是编织机的主要部件，编织机工作过程中，锭子的运转带动纱线在芯模上编织成一定的形状，从而完成织物预成型体的编织。随着三维编织应用场景的扩大，织物的形状也变得更加复杂，为了适应大尺寸、异性结构件的编织，需要从锭子入手对编织机进行创新和改进，提出新的编织方法和装备。目前，普通的编织机速度慢、效率低，不能满足大尺寸结构件异形体的编织要求，只能编织单层或筒状编织物，编织物的层间未进行交换，层与层之间容易出现脱落现象。同时，一般的编织机受到自身结构尺寸的限制，锭子的数量有限，锭子沿“8”字形轨道运动，不能实现编织物的层间交换。
三维编织机按照形态的不同，分为立式编织机和卧式编织机。近年来，随着复合材料的广泛应用，对大型编织机的需求越来越广，编织物截面形状的需求也日益丰富。有些产品的织物结构，不仅要求锭子在单层轨道内运动，实现纱线的交互和编织，还要求锭子能够在不同轨道间变轨运动，实现编织物层间交换。且当前的平面编织机存在编织产品形状单一、异形体编织难度大、锭子数量少等缺点，采用满载锭子多层平面交联编织能够有效增加锭子数量，扩大编织机的编织适应范围。
发明内容
本发明的目的是：改善锭子运行轨道单一、纱线不能充分交织的现象。
为了达到上述目的，本发明提供了一种满载锭子下多层平面交联编织方法，其特征在于，采用变轨交联机构实现多层平面交联编织；在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间采用第m层变轨交联方法，m＝1,…,N-1，第m层拨盘及第m+1层拨盘分别位于第m层变轨交联机构的左右两侧，通过第m层变轨交联机构实现锭子底座在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间的变轨，从而实现N层平面交联编织。
优选地，通过所述第m层变轨交联机构实现锭子底座从所述第m层拨盘变轨至所述第m+1层拨盘以及从所述第m+1层拨盘变轨至所述第m层拨盘，从而实现N层平面交联编织。
优选地，通过第m层变轨交联机构实现锭子底座从所述第m层拨盘变轨至所述第m+1层拨盘包括以下步骤：
第m层变轨交联机构的第m层电动滑台伸开后，第m层换锭子滑块一在第m层电动滑台的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道与第m层轨道相结合；锭子底座在第m层拨盘的带动下经由第m层轨道进入第m层换锭子滑块一的换锭子滑块轨道，锭子底座的下凹部分同时处于第m层拨盘的第m层拨盘槽口以及第m层转换槽口；第m层电动滑台闭合，使得第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道远离第m层轨道，第m层换锭子滑块一以及锭子底座一同离开第m层轨道，锭子底座到第m层转换锭子支撑架上；第m层磁力电缸带动第m层转换锭子支撑架转动，使第m层换锭子滑块一由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态，并使第m层换锭子滑块二由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态；第m层电动滑台伸开，第m层换锭子滑块一在第m层电动滑台的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道相结合，锭子底座的下凹部分同时处于第m+1层拨盘的第m+1层拨盘槽口以及第m层转换槽口，锭子底座在第m+1层拨盘的带动下经由换锭子滑块轨道进入第m+1层轨道。
本发明的另一种技术方案是提供了一种满载锭子下多层平面交联编织装备，其特征在于，包括编织机总成、编织机支撑架、编织环组件、变轨交联机构，其中，编织机总成包括编织机机头体以及编织机底盘，编织机底盘位于编织机机头体一侧的端面，编织机底盘的正面设置有N层轨道，N≥3，锭子底座在第n层拨盘带动下沿第n层轨道以“8”字形轨道运动，n＝1,2,…,N；编织环组件位于编织机机头体的中心位置，与编织机底盘同轴布置；在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间设有第m层变轨交联机构，m＝1,…,N-1，第m层拨盘及第m+1层拨盘分别位于第m层变轨交联机构的左右两侧，通过第m层变轨交联机构实现锭子底座在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间的变轨，从而实现N层平面交联编织。
优选地，所述第m层变轨交联机构包括多个沿周向均布的变轨交联机构；每个变轨交联机构包括位于所述第m层拨盘与所述第m+1层拨盘之间的第m层转换锭子支撑架，第m层转换锭子支撑架的左右两侧分别形成有第m层转换槽口；第m层转换锭子支撑架固定在第m层磁力变轨机构壳体的顶部；在第m层磁力变轨机构壳体内设有能够在左右方向上伸开与闭合的第m层电动滑台，第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二分别连接固定在第m层电动滑台的左右两端，通过第m层电动滑台带动第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相背运动至预定位置及相向运动至预定位置；当第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相背运动至预定位置后，第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道与第m层轨道或第m+1层轨道相结合，第m层换锭子滑块二上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道或第m层轨道相结合；当第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相向运动至预定位置后，第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道与第m层轨道或第m+1层轨道相分离，第m层换锭子滑块二上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道或第m层轨道相分离；变轨交联机构还包括第m层磁力电缸，第m层磁力电缸带动第m层磁力变轨机构壳体及其上的第m层转换锭子支撑架转动，每次转动后，使得第m层换锭子滑块一由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态或由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态，并使第m层换锭子滑块二由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态或由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态。
优选地，在所述第m层换锭子滑块一及所述第m层换锭子滑块二上设有强磁铁，强磁铁的磁性能够通过电流的闭合与断开控制，从而实现两个强磁铁的相互吸引和排斥。
本发明提出了一种满载锭子下多层平面交联编织方法及装备，实现锭子在不同轨道内的转换。本发明能够适应大尺寸、异形体结构件的编织与制作。磁力变轨编织机构安装于平面三维编织机内外两层拨盘之间，变轨过程通过磁力电缸的转动和强磁铁的吸附与断开实现锭子从一个轨道变向另一个轨道，使编织物实现层间交换。采用多层平面交联编织的方式能够将多层纤维出现层间互锁，有利于提高编织物的力学性能。满载锭子多层平面交联编织装备能够编织大尺寸结构件，提高编织效率，改善编织质量。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为多层平面变轨交联结构图；
图3为多层平面变轨交联结构剖视图；
图4为变轨交联机构的结构图；
图5为换锭子滑块结构图。
图中，1.编织机机头体，2.上盖板，3.侧盖板，4.编织机底盘，5.第一层轨道，6.第二层轨道，7.第三层轨道，8.第一层拨盘，9.外层转换锭子支撑架，10.第二层拨盘，11.内层转换锭子支撑架，12.第三层拨盘，13.侧面支撑架，14.底部支撑架，15.编织环支撑架，16.编织环支撑环形板，17.编织环连接杆，18.编织环，19.锭子底座，20.外层换锭子滑块一，21.外层换锭子滑块二，22.内层换锭子滑块一，23.内层换锭子滑块二，24.换锭子滑块轨道，25.齿轮，26.导向块，27.磁力变轨机构壳体，28.强磁铁，29.第一层拨盘槽口，30.换锭子滑块轨道，31.强磁铁安装孔，32.外层转换槽口，33.第二层拨盘槽口，34.内层转换槽口，35.第三层拨盘槽口，36.摆缸安装架，37.磁力电缸，38.电动滑台。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供的满载锭子下多层平面变轨交联编织装备包括：编织机总成、编织机支撑架、编织环组件、变轨交联机构。编织机总成安装在编织机支撑架上，编织环组件位于编织机总成的中心位置。
如图1所示，编织机总成包括编织机机头体1、上盖板2、侧盖板3、编织机底盘4、N层轨道。上盖板2和侧盖板3分别位于编织机机头体1的前后两侧。编织机机头体1的一侧端面为编织机底盘4，编织机底盘4为端面形式。编织机底盘4的正面设置有N层轨道，N≥3。本实施例以三层轨道为例对本发明做进一步说明，包括第一层轨道5、第二层轨道6以及第三层轨道7。以编织机底盘4为中心，编织机机头体1外侧有上盖板2和侧盖板3包覆。
编织机支撑架包括侧面支撑架13和底部支撑架14。侧面支撑架13用于维持编织机的稳定。底部支撑架14位于编织机总成的下方，起到支撑编织机的作用。
编织环组件包括编织环支撑架15、编织环支撑环形板16、编织环连接杆17以及编织环18。编织环18位于编织机机头体1的中心位置，与编织机底盘4同轴布置。
如图2和图3所示，以编织机总成具有三层轨道为例，底部设有导向块26的锭子底座19在第一层拨盘8、第二层拨盘10以及第三层拨盘12带动下分别沿第一层轨道5、第二层轨道6以及第三层轨道7以“8”字形轨道运动。在第一层拨盘8与第二层拨盘10之间设有外层变轨交联机构，第一层拨盘8与第二层拨盘10分别位于外层变轨交联机构的左右两侧。在第二层拨盘10与第三层拨盘12之间设有内层变轨交联机构，第二层拨盘10与第三层拨盘12分别位于内层变轨交联机构的左右两侧。
外层变轨交联机构包括位于第一层拨盘8和第二层拨盘10之间的外层转换锭子支撑架9，外层转换锭子支撑架9面向第一层拨盘8和第二层拨盘10的一侧分别形成有外层转换槽口32。外层转换锭子支撑架9固定在磁力变轨机构壳体27的顶部。在磁力变轨机构壳体27内设有电动滑台38，电动滑台38的左右两端分别与外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21连接固定。电动滑台38能够在左右方向上伸开与闭合，从而带动外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21相背运动至预定位置及相向运动至预定位置。
外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21的结构相同，如图5所示，其带有换锭子滑块轨道30和强磁铁安装孔31。当外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21相背运动至预定位置后，外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21上的换锭子滑块轨道30分别与第一层轨道5及第二层轨道6相结合，构成完整的轨道。当外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21相向运动至预定位置后，外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21上的换锭子滑块轨道30分别与第一层轨道5及第二层轨道6相分离。
强磁铁8通过强磁铁安装孔31安装在外层换锭子滑块一20及外层换锭子滑块二21上。
外层变轨交联机构还包括磁力电缸37，磁力电缸37固定在摆缸安装架36上，由磁力电缸37带动磁力变轨机构壳体27及其上的外层转换锭子支撑架9转动，磁力变轨机构壳体27每次转动180°。
以第一层和第二层为例：多层平面交联编织过程中，通过外层转换锭子支撑架9的转动实现锭子从第一层拨盘8变轨到第二层拨盘10，具体包括以下步骤：
导向块26一端连接锭子底座19，另一端在第一层轨道5内运动。电动滑台38伸开后，外层换锭子滑块一20在电动滑台38的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道30与第一层轨道5相结合。导向块26在齿轮25和第一层拨盘8的带动下经由第一层轨道5进入外层换锭子滑块一20的换锭子滑块轨道30，锭子底座19的下凹部分同时处于第一层拨盘8的第一层拨盘槽口29以及外层转换槽口32，并由外层换锭子滑块一20上的强磁铁8将锭子底座19吸住。此时，电动滑台38闭合，使得外层换锭子滑块一20上的换锭子滑块轨道30远离第一层轨道5，外层换锭子滑块一20、导向块26、锭子底座19一同离开底盘轨道，锭子底座到转换锭子支撑架上。磁力电缸37带动外层转换锭子支撑架9转动180°，使外层换锭子滑块一20由临近第一层轨道5的状态变为临近第二层轨道6的状态，并使外层换锭子滑块二21由临近第二层轨道6的状态变为临近第一层轨道5的状态。此时，电动滑台38伸开，外层换锭子滑块一20在电动滑台38的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道30与第二层轨道6相结合，锭子底座19的下凹部分同时处于第二层拨盘10的第二层拨盘槽口33以及外层转换槽口32，导向块26在齿轮25和第二层拨盘10的带动下经由换锭子滑块轨道30进入第二层轨道6。由此，导向块26分别由外层换锭子滑块一20、外层换锭子滑块二21的换锭子滑块轨道30运动到第二层轨道6、第一层轨道5，实现变轨过程。
内层变轨交联机构与外层变轨交联机构的结构相同，多层平面交联编织过程中，通过内层转换锭子支撑架11的转动同样能够实现锭子从第二层拨盘10变轨到第三层拨盘12，原理同上，此处不再赘述。
本发明提供的满载锭子下多层平面交联编织方法及装备，能够实现三维编织机锭子在第一层到第三层轨道内移动，克服锭子单层轨道运行的缺点，实现锭子的平稳运行，在多层平面变轨交联，运动性能可靠，能够生产出高质量的三维编织物，具有工作效率高、质量好的特点。
Claims (2)
1.一种满载锭子下多层平面交联编织方法，其特征在于，采用变轨交联机构实现多层平面交联编织，变轨交联机构包括编织机总成、编织机支撑架、编织环组件、变轨交联机构，其中，编织机总成包括编织机机头体以及编织机底盘，编织机底盘位于编织机机头体一侧的端面，编织机底盘的正面设置有N层轨道，N≥3，锭子底座在第n层拨盘带动下沿第n层轨道以“8”字形轨道运动，n=1,2,…,N；编织环组件位于编织机机头体的中心位置，与编织机底盘同轴布置；在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间采用第m层变轨交联方法，m=1,…,N-1，第m层拨盘及第m+1层拨盘分别位于第m层变轨交联机构的左右两侧，通过第m层变轨交联机构实现锭子底座在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间的变轨，从而实现N层平面交联编织；
通过第m层变轨交联机构实现锭子底座从所述第m层拨盘变轨至所述第m+1层拨盘以及从所述第m+1层拨盘变轨至所述第m层拨盘，从而实现N层平面交联编织；
通过第m层变轨交联机构实现锭子底座从所述第m层拨盘变轨至所述第m+1层拨盘包括以下步骤：
第m层变轨交联机构的第m层电动滑台伸开后，第m层换锭子滑块一在第m层电动滑台的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道与第m层轨道相结合；锭子底座在第m层拨盘的带动下经由第m层轨道进入第m层换锭子滑块一的换锭子滑块轨道，锭子底座的下凹部分同时处于第m层拨盘的第m层拨盘槽口以及第m层转换槽口；第m层电动滑台闭合，使得第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道远离第m层轨道，第m层换锭子滑块一以及锭子底座一同离开第m层轨道，锭子底座到第m层转换锭子支撑架上；第m层磁力电缸带动第m层转换锭子支撑架转动，使第m层换锭子滑块一由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态，并使第m层换锭子滑块二由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态；第m层电动滑台伸开，第m层换锭子滑块一在第m层电动滑台的作用下运动至其上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道相结合，锭子底座的下凹部分同时处于第m+1层拨盘的第m+1层拨盘槽口以及第m层转换槽口，锭子底座在第m+1层拨盘的带动下经由换锭子滑块轨道进入第m+1层轨道。
2.一种满载锭子下多层平面交联编织装备，其特征在于，用于实现权利要求1所述的满载锭子下多层平面交联编织方法，包括编织机总成、编织机支撑架、编织环组件、变轨交联机构，其中，编织机总成包括编织机机头体以及编织机底盘，编织机底盘位于编织机机头体一侧的端面，编织机底盘的正面设置有N层轨道，N≥3，锭子底座在第n层拨盘带动下沿第n层轨道以“8”字形轨道运动，n=1,2,…,N；编织环组件位于编织机机头体的中心位置，与编织机底盘同轴布置；在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间设有第m层变轨交联机构，m=1,…,N-1，第m层拨盘及第m+1层拨盘分别位于第m层变轨交联机构的左右两侧，通过第m层变轨交联机构实现锭子底座在第m层拨盘与第m+1层拨盘之间的变轨，从而实现N层平面交联编织；
所述第m层变轨交联机构包括多个沿周向均布的变轨交联机构；每个变轨交联机构包括位于所述第m层拨盘与所述第m+1层拨盘之间的第m层转换锭子支撑架，第m层转换锭子支撑架的左右两侧分别形成有第m层转换槽口；第m层转换锭子支撑架固定在第m层磁力变轨机构壳体的顶部；在第m层磁力变轨机构壳体内设有能够在左右方向上伸开与闭合的第m层电动滑台，第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二分别连接固定在第m层电动滑台的左右两端，通过第m层电动滑台带动第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相背运动至预定位置及相向运动至预定位置；当第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相背运动至预定位置后，第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道与第m层轨道或第m+1层轨道相结合，第m层换锭子滑块二上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道或第m层轨道相结合；当第m层换锭子滑块一及第m层换锭子滑块二相向运动至预定位置后，第m层换锭子滑块一上的换锭子滑块轨道与第m层轨道或第m+1层轨道相分离，第m层换锭子滑块二上的换锭子滑块轨道与第m+1层轨道或第m层轨道相分离；变轨交联机构还包括第m层磁力电缸，第m层磁力电缸带动第m层磁力变轨机构壳体及其上的第m层转换锭子支撑架转动，每次转动后，使得第m层换锭子滑块一由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态或由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态，并使第m层换锭子滑块二由临近第m+1层轨道的状态变为临近第m层轨道的状态或由临近第m层轨道的状态变为临近第m+1层轨道的状态；
在所述第m层换锭子滑块一及所述第m层换锭子滑块二上设有强磁铁，强磁铁的磁性能够通过电流的闭合与断开控制，从而实现两个强磁铁的相互吸引和排斥。
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