CN116005323A - 一种全自动三维圆筒织机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全自动三维圆筒织机，包括总机架、至少一个送经机构、至少一个张力控制机构、至少一个拢纱机构、至少一个开口机构、引纬机构、打纬机构和卷取机构；以总机架的中心轴线为中心，送经机构沿圆周方向等角度设置，沿径向方向，自外至中心，依次设置一一对应的送经机构、张力控制机构、拢纱机构；所述开口机构位于所述拢纱机构的上方；所述开口机构位于所述总机架的侧面顶部；所述引纬机构固定在所述总机架的上方；所述打纬机构、卷取机构与所述引纬机构同轴设置，并固定在所述总机架的中心轴线处。本申请采用分段思想将三维圆筒织物沿圆周方向分为多个部分，每个部分类似于一台三维平板织机，整体结构简单，可设计性强。

Description

一种全自动三维圆筒织机

技术领域

本申请涉及一种全自动三维圆筒织机，属于纺织机械技术领域。

背景技术

在工程中，筒状结构件是一种应用广泛的基本构件，受力稳定且结构合理，在受到轴向外力作用时，载荷会均匀分布在整个圆形截面上，不易产生明显的应力集中破坏，其可用于制作发动机喷管，飞行器罩壳、输送管道、衬套等产品，在航空航天、能源输送、生物化工等诸多领域有着较好的应用前景。

三维圆筒织物作为筒状复合材料构件的增强相，其织造技术发展非常迅速，目前在国内外已陆续出现多种织造方法和相关的织造装备。但这些织造方法和织造装备的自动化程度低，人工辅助程度高，导致织物结构不均匀、产品质量一致性差。开发高效、自动、柔性化的三维圆筒织物成形高端装备有助于三维纺织复合材料工程应用的推广，提高我国高性能纤维纺织材料的设计、制造和开发应用的水平。

公开号为CN104294464B的专利说明书中公开了一种三维筒状织机，包括机架、传动机构、周向开口机构、径向引纬机构、周向打纬机构、储纱式送经装置以及直线式卷取机构。所述机架包括底座、机架顶部以及用于支撑机架顶部边缘的支架和用于支撑机架顶部中心的立杆；所述周向开口机构包括固定于机架顶部的圆形轨道、套设于圆形轨道上的多个小滑块以及与立杆连接的分拨装置；所述径向引纬机构包括剑杆、送梭装置、接梭装置及梭子；所述轴向打纬机构包括设于立杆上的打纬指、滑块及分别连接打纬指、滑块的连杆。该方案中，垫纱容易勾缠在载纱滑块上，阻碍载纱滑块顺利滑动，同时垫纱也会与经纱交叉打结，影响纬纱的引入。该织机通过人工用圆杆将纬纱打入织口，打纬力度不足，作用力方向也难以保证相同，使得纬纱受力不均，在织物中会有不同程度的屈曲。公开号为CN106435960B的专利说明书中公开了一种圆筒壳体三维织物织机，包括主机架、芯模、送经机构、开口机构、引纬机构和打纬机构。所述芯模安装在所述主机架上，所述送经机构、开口机构和引纬机构以所述芯模为中心设置，所述打纬机构与所述芯模同轴设置在其内部。所述开口机构包括提综通丝、提综通丝圆环、提综通丝目板和提综装置；所述引纬机构包括中心轴、自动开合装置和引纬通管。该方案中，自动开合装置通常会损伤经纱，纬纱也容易与引纬通管发生勾缠，影响纬纱的正常引入，在织造过程中通常需要人工进行辅助。该织机在织造完成一个织物后，须再次布纱织造下一个织物，不能连续化生产。同时，每引一根纬纱必须剪断，不能连续引入。

综上可知，现有的三维圆筒织机虽然实现了部分工艺动作的自动化，但在织造过程中还是需要人工进行辅助，装备集成化程度低，在自动化、数字化、智能化上有很大的发展空间。

发明内容

本发明的目的是克服现有三维圆筒织机中存在的自动化程度低，连续化生产能力不足的缺陷与问题，提供一种结构简单、使用方便的全自动三维圆筒织机，促使三维圆筒预制体成形技术向低成本、高效率方向发展。

本申请的一个方面，提供了一种全自动三维圆筒织机，包括总机架、至少一个送经机构、至少一个张力控制机构、至少一个拢纱机构、至少一个开口机构、引纬机构、打纬机构和卷取机构；

以总机架的中心轴线为中心，送经机构沿圆周方向等角度设置；

以总机架的中心轴线为中心，沿径向方向，自外至中心，依次设置一一对应的送经机构、张力控制机构、拢纱机构；所述拢纱机构固定在所述总机架的侧面中部；

所述开口机构位于所述拢纱机构的上方，与所述拢纱机构一一对应；

所述开口机构位于所述总机架的侧面顶部；

所述引纬机构固定在所述总机架的上方；

所述打纬机构、卷取机构与所述引纬机构同轴设置，并固定在所述总机架的中心轴线处。

可选地，所述总机架包括主机架和侧机架；

所述侧机架以所述主机架为中心，与所述主机架的四个侧面相连接。

可选地，所述送经机构包括送经机架、若干个送经单元、若干个导纱杆和分纱钢梳单元；

所述若干个送经单元以矩形阵列的方式设置、固定在所述送经机架上；

所述导纱杆设置在所述送经单元的正上方，所述导纱杆与所述送经单元一一对应；

所述分纱钢梳设置在所述送经机架的侧面a，其中所述侧面a与所述若干个送经单元固定的平面相垂直；

所述分纱钢梳单元包括至少一个分纱钢梳，所述分纱钢梳与矩形阵列固定中的同一行的所述送经单元相对应。

可选地，所述张力控制机构包括张力机架、张力单元、前导纱单元和后导纱单元；

所述张力单元纵向等间隔设置，固定在所述张力机架上；

所述前导纱单元和后导纱单元分别固定在所述张力机架的侧面I、侧面II上，其中，侧面I、侧面II平行；

所述前导纱单元、所述后导纱单元与所述张力单元一一对应；

所述前导纱单元、所述张力单元、所述后导纱单元依次平行设置。

可选地，所述拢纱机构包括拢纱机架和拢纱单元；

所述拢纱机架的前、后两侧面分别设有所述拢纱单元；

所述拢纱单元包括至少一个拢纱轴、两个固定板和两个挡板；

所述拢纱轴纵向等间隔设置，安装在两个所述固定板之间；

所述挡板设置在所述固定板的两侧的自由端面。

可选地，所述开口机构包括提综机架、气缸固定板、提综单元和导向单元；

所述气缸固定板安装在所述提综机架上；

所述提综单元纵向等间隔设置并固定在所述气缸固定板上；

所述导向单元对称设置于所述提综单元的两侧。

可选地，所述引纬机构包括引纬底板、引纬驱动单元、引纬传动单元和纬梭单元；

所述引纬底板与所述总机架的中心轴线同轴设置；

所述引纬传动单元沿圆周方向均匀设置，固定在所述引纬底板上；

所述引纬驱动单元与所述引纬传动单元的输入相连接，所述纬梭单元与所述引纬传动单元的输出相连接。

可选地，所述打纬机构包括打纬气缸、动态筘、芯模和静态筘；

所述打纬气缸与所述芯模同轴设置；

所述动态筘与所述打纬气缸和所述芯模同轴设置，并固定在所述打纬气缸上；

所述静态筘以所述芯模为中心，沿圆周方向等间隔设置。

可选地，所述卷取机构包括卷取机架、卷取驱动单元、卷取传动单元和经纱夹持单元；

所述卷取机架与所述芯模同轴设置；

所述卷取驱动单元固定在所述卷取机架上；

所述卷取传动单元与所述卷取驱动单元相连接；

所述经纱夹持单元设置在所述芯模的顶部。

本申请的另一个方面，提供一种上述全自动三维圆筒织机在织造三维圆筒织物中的应用。

可选地，所述应用包括：

S01、将织造所需的纱线布置在织机上，所有经纱布置在送经机构上，从送经单元送出，绕过导纱杆，穿过分纱钢梳，进入张力控制机构，依次经过后导纱单元、张力单元和前导纱单元，进入拢纱机构，经过拢纱轴进入开口机构，经过提综单元、穿过静态筘的筘隙，固定在芯模顶部的经纱夹持单元上；

S02、纬纱布置在引纬机构上，从纬梭单元送出；

S03、开始三维圆筒织物的织造，在导向单元的作用下，提综单元将部分层的经纱提取，与其它层经纱之间形成开口，引纬驱动单元开始动作，经过引纬传动单元、驱动纬梭单元绕芯模做圆周运动，纬梭单元上送出的纬纱就被引入到了开口中，打纬气缸开始动作，驱动动态筘沿芯模的轴线做向上的直线运动，动态筘将纬纱打紧，动态筘在打纬气缸的驱动下退回到初始位置，完成一根纬纱的引入，重复上述动作，直到一个厚度截面上的纬纱全部引入，卷取驱动单元开始动作，经过卷取传动单元，芯模表面形成的织物被引离织口，完成一个织物截面的织造，重复上述动作，可连续织造更多的截面，得到理想的三维圆筒预制体。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请一种全自动三维圆筒织机中，集成了连续化送经机构，自适应张力控制机构，自动开口机构，自动引纬机构，自动打纬机构和自动卷取机构，提高了三维圆筒织机的自动化程度和连续化生产能力，实现了三维圆筒织物高效、全自动织造；

2)本申请一种全自动三维圆筒织机中，采用分段思想将三维圆筒织物沿圆周方向分为多个部分，每个部分类似于一台三维平板织机，整体结构简单，可设计性强。

附图说明

图1为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的俯视图；

图2为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的主机部分的主视图；

图3为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的送经机构的局部结构示意图；

图4为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的张力控制机构的局部结构示意图；

图5为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的拢纱机构的立体结构示意图；

图6为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的提综机构的立体结构示意图；

图7为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的引纬机构的立体结构示意图；

图8为本申请实施例中的全自动三维圆筒织机的打纬机构和卷取机构的立体结构示意图。

部件和附图标记列表：

1、总机架；2、送经机构；3、张力控制机构；4、拢纱机构；5、开口机构；6、引纬机构；7、打纬机构；8、卷取机构；

11、主机架；12、侧机架；

21、送经机架；22、送经单元；23、导纱杆；24、分纱钢梳；

31、张力机架；32、张力单元；33、前导纱单元；34、后导纱单元；

41、拢纱机架；42、拢纱单元；421、拢纱轴；422、固定板；423挡板；

51、提综机架；52、气缸固定板；53、提综单元；54、导向单元；

61、引纬底板；2、纬驱动单元；63、引纬传动单元；64、纬梭单元；

71、打纬气缸；72、动态筘；73、芯模；74、静态筘；

81、卷取机架；82、卷取驱动单元；83、卷取传动单元；84经纱夹持单元。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

实施例1

参见图1～图8，一种全自动三维圆筒织机，总机架1，送经机构2，张力控制机构3，拢纱机构4，开口机构5，引纬机构6，打纬机构7和卷取机构8。其中，以总机架1为中心，送经机构2沿圆周方向等角度设置，张力控制机构3设置在送经机构2的前面且与送经机构2一一对应，拢纱机构4设置在张力控制机构3的前面且与张力控制机构3一一对应，并固定在总机架1的侧面中部，开口机构5设置在拢纱机构4的上方与拢纱机构4一一对应，并固定在总机架1的侧面顶部，引纬机构6固定在总机架1的正上方，打纬机构7和卷取机构8与引纬机构6同轴设置，并固定在主机架1的中心轴线处。

所述总机架1包括主机架11和侧机架12。其中，侧机架12以主机架11为中心分布，并与主机架11的四个侧面相连接。

所述送经机构2包括送经机架21，送经单元22，导纱杆23和分纱钢梳24。其中，送经单元22以矩形阵列的方式固定在送经机架21上，导纱杆23设置在送经单元22的正上方，分纱钢梳24设置在送经机架21的前面，与同一行的送经单元22相对应。

所述张力控制机构3包括张力机架31，张力单元32，前导纱单元33和后导纱单元34。其中，张力单元32纵向等间隔设置，固定在张力机架31上，前导纱单元33，后导纱单元34与张力单元32相对应，分别设置在张力单元32的前、后两侧。

所述拢纱机构4包括拢纱机架41和拢纱单元42。其中，拢纱单元42固定在拢纱机架41的前后两侧。拢纱单元42包括拢纱轴421，固定板422和挡板423，拢纱轴421纵向等间隔设置，安装在两个固定板422之间，挡板423设置在固定板422的两侧。

所述开口机构5包括提综机架51，气缸固定板52，提综单元53和导向单元54。其中，气缸固定板52安装在提综机架51上，提综单元53纵向等间隔设置并固定在气缸固定板52上，导向单元54对称设置于提综单元53的两侧。

所述引纬机构6包括引纬底板61，引纬驱动单元62，引纬传动单元63和纬梭单元64。其中，引纬传动单元63沿圆周方向均匀设置，固定在引纬底板61上，引纬驱动单元62与引纬传动单元63的输入相连接，纬梭单元64与引纬传动单元63的输出相连接。

所述打纬机构7包括打纬气缸71，动态筘72，芯模73和静态筘74。其中，动态筘72与打纬气缸71和芯模73同轴设置，并固定在打纬气缸71上，静态筘74以芯模73为中心，沿圆周方向等间隔设置。

所述卷取机构8包括卷取机架81，卷取驱动单元82，卷取传动单元83和经纱夹持单元84。其中，卷取驱动单元82固定在卷取机架81上，卷取传动单元83与卷取驱动单元82相连接，经纱夹持单元84设置在芯模73的顶部。

实施例2

实施例1的全自动三维圆筒织机的使用方法：参见图1～图8，首先，将织造所需的纱线布置在织机上，所有经纱布置在送经机构2上，从送经单元22送出，绕过导纱杆23，穿过分纱钢梳24，进入张力控制机构3，依次经过后导纱单元34，张力单元32和前导纱单元33，进入拢纱机构4，经过拢纱轴421，进入开口机构5，经过提综单元53，穿过静态筘74的筘隙，固定在芯模73顶部的经纱夹持单元84上。纬纱布置在引纬机构6上，从纬梭单元64送出。然后，开始三维圆筒织物的织造，在导向单元54的作用下，提综单元53将部分层的经纱提取，与其它层经纱之间形成开口，引纬驱动单元62开始动作，经过引纬传动单元63，驱动纬梭单元64绕芯模73做圆周运动，纬梭单元64上送出的纬纱就被引入到了开口中，打纬气缸71开始动作，驱动动态筘72沿芯模73的轴线做向上的直线运动，动态筘72将纬纱打紧，动态筘72在打纬气缸71的驱动下退回到初始位置，完成一根纬纱的引入，重复上述动作，直到一个厚度截面上的纬纱全部引入，卷取驱动单元82开始动作，经过卷取传动单元83，芯模73表面形成的织物被引离织口，完成一个织物截面的织造，重复上述动作，可连续织造更多的截面，得到理想的三维圆筒预制体。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种全自动三维圆筒织机，其特征在于，

包括总机架、至少一个送经机构、至少一个张力控制机构、至少一个拢纱机构、至少一个开口机构、引纬机构、打纬机构和卷取机构；

以总机架的中心轴线为中心，送经机构沿圆周方向等角度设置；

以总机架的中心轴线为中心，沿径向方向，自外至中心，依次设置一一对应的送经机构、张力控制机构、拢纱机构；所述拢纱机构固定在所述总机架的侧面中部；

所述开口机构位于所述拢纱机构的上方，与所述拢纱机构一一对应；

所述开口机构位于所述总机架的侧面顶部；

所述引纬机构固定在所述总机架的上方；

所述打纬机构、卷取机构与所述引纬机构同轴设置，并固定在所述总机架的中心轴线处。

2.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述总机架包括主机架和侧机架；

所述侧机架以所述主机架为中心，与所述主机架的四个侧面相连接。

3.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述送经机构包括送经机架、若干个送经单元、若干个导纱杆和分纱钢梳单元；

所述若干个送经单元以矩形阵列的方式设置、固定在所述送经机架上；

所述导纱杆设置在所述送经单元的正上方，所述导纱杆与所述送经单元一一对应；

所述分纱钢梳设置在所述送经机架的侧面a，其中所述侧面a与所述若干个送经单元固定的平面相垂直；

所述分纱钢梳单元包括至少一个分纱钢梳，所述分纱钢梳与矩形阵列固定中的同一行的所述送经单元相对应。

4.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述张力控制机构包括张力机架、张力单元、前导纱单元和后导纱单元；

所述张力单元纵向等间隔设置，固定在所述张力机架上；

所述前导纱单元和后导纱单元分别固定在所述张力机架的侧面I、侧面II上，其中，侧面I、侧面II平行；

所述前导纱单元、所述后导纱单元与所述张力单元一一对应；

所述前导纱单元、所述张力单元、所述后导纱单元依次平行设置。

5.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述拢纱机构包括拢纱机架和拢纱单元；

所述拢纱机架的前、后两侧面分别设有所述拢纱单元；

所述拢纱单元包括至少一个拢纱轴、两个固定板和两个挡板；

所述拢纱轴纵向等间隔设置，安装在两个所述固定板之间；

所述挡板设置在所述固定板的两侧的自由端面。

6.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述开口机构包括提综机架、气缸固定板、提综单元和导向单元；

所述气缸固定板安装在所述提综机架上；

所述提综单元纵向等间隔设置并固定在所述气缸固定板上；

所述导向单元对称设置于所述提综单元的两侧。

7.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述引纬机构包括引纬底板、引纬驱动单元、引纬传动单元和纬梭单元；

所述引纬底板与所述总机架的中心轴线同轴设置；

所述引纬传动单元沿圆周方向均匀设置，固定在所述引纬底板上；

所述引纬驱动单元与所述引纬传动单元的输入相连接，所述纬梭单元与所述引纬传动单元的输出相连接。

8.根据权利要求1所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述打纬机构包括打纬气缸、动态筘、芯模和静态筘；

所述打纬气缸与所述芯模同轴设置；

所述动态筘与所述打纬气缸和所述芯模同轴设置，并固定在所述打纬气缸上；

所述静态筘以所述芯模为中心，沿圆周方向等间隔设置。

9.根据权利要求8所述的全自动三维圆筒织机，其特征在于，

所述卷取机构包括卷取机架、卷取驱动单元、卷取传动单元和经纱夹持单元；

所述卷取机架与所述芯模同轴设置；

所述卷取驱动单元固定在所述卷取机架上；

所述卷取传动单元与所述卷取驱动单元相连接；

所述经纱夹持单元设置在所述芯模的顶部。

10.权利要求1～9任一项所述的全自动三维圆筒织机在织造三维圆筒织物中的应用。

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