CN215713712U - 高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，由主机架、线性模组连接件、线性模组、筘板连接件、环形筘板和转接固定块组成；环形筘板设在主机架的底部，环形筘板的前后左右均设有一线性模组，每个线性模组通过一线性模组连接件与主机架固定连接，每个线性模组的滑动件上通过一转接固定块设有一筘板连接件，每个筘板连接件的底部均与环形筘板的边缘连接，四个线性模组通过带动各自对应的筘板连接件同时带动环形筘板做上下直线运动。本实用新型结构简单，自动化程度高，传动精准，工作效率高，劳动强度低，成本低，且本机构采用圆周引纬、直接打纬的方式，适应于高性能纤维织造圆锥、圆筒壳体状三维多层织物织机的要求。

Description

高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构

技术领域

本实用新型属于纺织技术领域，具体涉及一种适用于织造高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的新型打纬机构。

背景技术

高性能纤维三维增强体复合材料预制体成型装备和技术，可应用于航空航天、军工国防、轨道交通等多个领域，关系到国家战略安全和经济发展。由于关键核心技术遭到国外卡脖子，因此我国在该领域目前还存在“短板”，暂时还未解决从高性能纤维向高性能复合材料过渡时这一阶段所急需的制造装备中打纬技术难题。

打纬机构的作用是将已经引入梭口的纬纱打进织口，与经纱进行交织形成需要的织物。打纬机构是织造设备中非常重要的一个机构，能够直接影响到织物织造的质量和效率。目前，市场上很难见到自动化程度高且织造高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物的织机，更没有自动化程度高且成熟的打纬技术。目前大多数时候是靠人工手动进行打纬，织造效率低，劳动强度大，人工成本高。

因此，目前亟待改进和发展一种主要针对织造高性能纤维圆锥、圆筒壳体状织物织机的新型打纬机构，以解决现有人工打纬的问题，提高织造效率，降低劳动强度，降低织造成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，以解决现有该类织机打纬机构结构复杂、效率低下、打纬方式不适用于三维圆锥、圆筒多层织物等技术问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，由主机架、线性模组连接件、线性模组、筘板连接件、环形筘板和转接固定块组成；所述环形筘板设置在所述主机架的底部，所述环形筘板的前侧、后侧、左侧和右侧分别竖直地设置有一个所述线性模组，每个所述线性模组均通过上下两个所述线性模组连接件与所述主机架固定连接，每个所述线性模组的滑动件上均通过对应的所述转接固定块设置有一个所述筘板连接件，每个所述筘板连接件均通过各自对应所述线性模组上滑动件及所述转接固定块直线运动的带动实现上下直线运动，每个所述筘板连接件的底部均与所述环形筘板的边缘可拆卸连接，所述环形筘板通过四个所述筘板连接件共同直线运动的带动实现上下直线运动。

由于圆锥、圆筒壳体状织物在织造时，每次打纬的距离都是在变化的，且随着织物织造得高度增大，打纬的距离值则会越来越小，因此每次打纬时需要改变打纬机构的行程值。故在打纬时，采用前后左右四个线性模组共同带动筘板运动，通过线性模组精确地进行定位控制，使得筘板每次能准确运动到要到达的位置；

同时，根据圆锥、圆筒壳体织物织机工作时的特点，纬纱是绕芯模运动了一周，故整个圆周方向都有织物形成，因此将筘板设计成沿圆周方向都设置有筘片的环形筘板，从而才能把圆锥、圆筒壳体状织物打紧。

进一步的，所述线性模组包括底座、伺服电机、联轴器、滚珠丝杆、丝杆螺母和滑座，所述伺服电机、联轴器和滚珠丝杆均设置在所述底座内，且所述伺服电机和所述联轴器与所述底座的内壁固定连接，所述伺服电机的转轴通过所述联轴器与所述滚珠丝杆的一端传动连接，所述滚珠丝杆的另一端与所述底座的内壁转动连接，所述丝杆螺母可滑动地套设在所述滚珠丝杆上，所述滑座固定安装在所述丝杆螺母上，用于与所述转接固定块固定连接。

根据织造芯模的尺寸，可以确定打纬机构的最大行程等参数，从而选择标准的线性模组，四个所述线性模组的安装方式均是垂直与所述筘板放置的，从而带动所述筘板运动。

所述线性模组的驱动装置为伺服电机驱动，可以根据所述滑座承受的负载以及一些连接件的质量，来确定四个所述伺服电机应承受的负载，然后再根据所述滚珠丝杆的直径等相关参数，计算所述伺服电机所需要的转矩，从而选择标准的伺服电机予以使用。

进一步的，所述底座内部的左右两侧分别设置有一条直线导轨，左右两条所述直线导轨分别与所述滑座背面的左右两侧滑动连接，以提高所述滑座的直线运动稳定性。

所述线性模组的工作原理为：先由伺服电机进行左右旋转运动，然后通过精密的联轴器带动滚珠丝杆进行同步旋转，滚珠丝杆又通过丝杆螺母将旋转运动变为直线运动，由于伺服电机和滚珠丝杆的精密配合，从而带动安装在丝杆螺母上的滑座在直线导轨上做精密的直线运动，几种精密的元件搭配到一起，实现滑座的精准运动和定位。

进一步的，所述丝杆上下两端的一侧分别设置有一个用于限制所述滑座直线运动位置的限位开关。

进一步的，两个所述限位开关均位于所述滑座的后方，不干涉所述滑座的直线运动。

当滑座在底座内直线运动至最高极限位置或最低极限位置时，限位开关会做出滑座极限位置感应，并立刻对伺服电机进行信号反馈，伺服电机则会随即停止旋转或改变旋转方向，避免伺服电机损坏。

进一步的，所述环形筘板由筘片、筘片固定件、上筘座和下筘座组成，所述上筘座和所述下筘座为两个直径相等的环形筘座，所述上筘座与所述下筘座上下固定连接，构成环形的筘板主体，所述筘片固定件位于所述筘板主体的圆心处，所述筘片固定件与所述筘板主体之间沿圆周方向均匀地连接有若干根所述筘片。

在满足打纬力足够的前提下，上筘座和下筘座应该采用质量尽量轻，刚性又要足够好的材质，以便于将圆锥、圆筒壳体状三维织物打紧的同时提高织机运行效率；同时打纬机构需要在保证纬纱能顺利通过梭口的前提下，把上筘座和下筘座的运动行程尽量减小，从而减轻在打纬过程中筘片与经纱之间的摩擦，避免经纱起毛。

进一步的，所有所述筘片均可拆卸地设置在所述筘片固定件与所述筘板主体之间，以便于调节所述筘片的数量。

由于圆锥壳体织物比较特殊，其截面直径从小头到大头是逐渐增大的，在小头的织物截面直径小，打纬时则需要的较少的筘片，在大头的织物截面直径比较大，打纬时则需要较多的筘片，因此，筘板的筘片应设计成可方便拆卸的，根据圆锥壳体状织物的织造情况可以随时增加或减少筘板上筘片的数量。而在织造圆筒壳体状织物时，由于织物的截面直径是恒定不变的，因此就无需增减筘板上筘片的数量。

进一步的，所述上筘座和所述下筘座均由内环和外环组成，所述内环和外环上均对应的开设有用于安装所述筘片的细槽，且所述上筘座通过与所述下筘座的盖合将所述筘片固定在所述细槽中。

安装时，所述筘片的一端纷纷插入对应的所述细槽中，并将所述上筘座盖合到所述下筘座上，所述筘片的另一端则均与所述筘片固定件固定连接，从而实现所述筘片的固定安装，安装和拆卸都比较方便。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将筘板设计为环形结构，并通过设置可控性高的动力装置和传动精度高的线性模组装置，由线性模组丝杆装置将电机动力转化为筘板精准的直线运动动力，来带动打纬装置按照直线运动规律执行打纬动作，能很好地适应高性能纤维织造圆锥、圆筒壳体状三维多层织物织机的要求。

本实用新型结构简单，多个结构之间的配合和衔接非常精准与流畅，使得织造的多层织物纬线垂直有序，一致性好，传动精准，而且本实用新型能够实现全自动化操作，大大提高了工作效率，非常适用于高性能纤维织造圆锥、圆筒壳体状三维多层织物织机。

因此，本实用新型不仅解决了现有人工打纬存在的问题，提高织造效率，降低劳动强度，降低织造成本，而且还解决了从高性能纤维向高性能复合材料过渡时这一阶段所急需的制造装备中打纬技术难题，填补了国内此领域的“短板”。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面以本实用新型的较佳实施例，并结合附图进行详细说明。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型打纬机构的整体结构立体图；

图2为本实用新型打纬机构中线性模组的结构立体图；

图3为本实用新型打纬机构中环形筘板的结构立体图。

图中标号说明：1、主机架；2、线性模组连接件；3、线性模组；4、筘板连接件；5、环形筘板；6、转接固定块；31、底座；32、滑座；33、直线导轨；34、伺服电机；35、联轴器；36、限位开关；37、滚珠丝杆 38、丝杆螺母；51、筘片；52、筘片固定件；53、上筘座；54、下筘座。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参见图1所示，一种高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，由主机架1、线性模组连接件2、线性模组3、筘板连接件4、环形筘板5和转接固定块6组成；所述环形筘板5设置在所述主机架1的底部，所述环形筘板5的前侧、后侧、左侧和右侧分别竖直地设置有一个所述线性模组3，每个所述线性模组3均通过上下两个所述线性模组连接件2与所述主机架1固定连接，每个所述线性模组3的滑动件上均通过对应的所述转接固定块6设置有一个所述筘板连接件4，每个所述筘板连接件4均通过各自对应所述线性模组3上滑动件及所述转接固定块6直线运动的带动实现上下直线运动，每个所述筘板连接件4的底部均与所述环形筘板5的边缘可拆卸连接，所述环形筘板5通过四个所述筘板连接件4共同直线运动的带动实现上下直线运动。

由于圆锥、圆筒壳体状织物在织造时，每次打纬的距离都是在变化的，且随着织物织造得高度增大，打纬的距离值则会越来越小，因此每次打纬时需要改变打纬机构的行程值。故在打纬时，采用前后左右四个线性模组共同带动筘板运动，通过线性模组精确地进行定位控制，使得筘板每次能准确运动到要到达的位置；

同时，根据圆锥、圆筒壳体织物织机工作时的特点，纬纱是绕芯模运动了一周，故整个圆周方向都有织物形成，因此将筘板设计成沿圆周方向都设置有筘片的环形筘板，从而才能把圆锥、圆筒壳体状织物打紧。

进一步的，参见图2所示，所述线性模组3包括底座31、伺服电机34、联轴器35、滚珠丝杆37、丝杆螺母38和滑座32，所述伺服电机34、联轴器35和滚珠丝杆37均设置在所述底座31内，且所述伺服电机34和所述联轴器35与所述底座31的内壁固定连接，所述伺服电机34的转轴通过所述联轴器35与所述滚珠丝杆37的一端传动连接，所述滚珠丝杆37的另一端与所述底座31的内壁转动连接，所述丝杆螺母38可滑动地套设在所述滚珠丝杆37上，所述滑座32固定安装在所述丝杆螺母38上，用于与所述转接固定块6固定连接。

根据织造芯模的尺寸，可以确定打纬机构的最大行程等参数，从而选择标准的线性模组，四个所述线性模组的安装方式均是垂直与所述筘板放置的，从而带动所述筘板运动。

所述线性模组的驱动装置为伺服电机驱动，根据所述滑座承受的负载以及一些连接件的质量，从而确定四个所述伺服电机应承受的负载，再根据所述滚珠丝杆的直径等相关参数，计算所述伺服电机所需要的转矩，从而选择标准的伺服电机予以使用。

进一步的，参见图2所示，所述底座31内部的左右两侧分别设置有一条直线导轨33，左右两条所述直线导轨33分别与所述滑座32背面的左右两侧滑动连接，以提高所述滑座32的直线运动稳定性。

所述线性模组3的工作原理为：先由伺服电机34进行左右旋转运动，然后通过精密的联轴器35带动滚珠丝杆37进行同步旋转，滚珠丝杆37又通过丝杆螺母38将旋转运动变为直线运动，由于伺服电机34和滚珠丝杆37的精密配合，从而带动安装在丝杆螺母38上的滑座32在直线导轨33上做精密的直线运动，几种精密的元件搭配到一起，实现滑座32的精准运动和定位。

进一步的，参见图2所示，所述丝杆上下两端的一侧分别设置有一个用于限制所述滑座32直线运动位置的限位开关36。

进一步的，参见图2所示，两个所述限位开关36均位于所述滑座32的后方，不干涉所述滑座32的直线运动。

当滑座32在底座31内直线运动至最高极限位置或最低极限位置时，限位开关36会做出滑座极限位置感应，并立刻对伺服电机34进行信号反馈，伺服电机34则会随即停止旋转或改变旋转方向，避免伺服电机34损坏。

进一步的，参见图3所示，所述环形筘板5由筘片51、筘片固定件52、上筘座53和下筘座54组成，所述上筘座53和所述下筘座54为两个直径相等的环形筘座，所述上筘座53与所述下筘座54上下固定连接，构成环形的筘板主体，所述筘片固定件52位于所述筘板主体的圆心处，所述筘片固定件52与所述筘板主体之间沿圆周方向均匀地连接有若干根所述筘片51。

在满足打纬力足够的前提下，上筘座和下筘座应该采用质量尽量轻，刚性又要足够好的材质，以便于将圆锥、圆筒壳体状三维织物打紧的同时提高织机运行效率；同时打纬机构需要在保证纬纱能顺利通过梭口的前提下，把上筘座和下筘座的运动行程尽量减小，从而减轻在打纬过程中筘片与经纱之间的摩擦，避免经纱起毛。

进一步的，所有所述筘片51均可拆卸地设置在所述筘片固定件52与所述筘板主体之间，以便于调节所述筘片51的数量。

由于圆锥壳体织物比较特殊，其截面直径从小头到大头是逐渐增大的，在小头的织物截面直径小，打纬时则需要的较少的筘片，在大头的织物截面直径比较大，打纬时则需要较多的筘片，因此，筘板的筘片应设计成可方便拆卸的，根据圆锥壳体状织物的织造情况可以随时增加或减少筘板上筘片的数量。而在织造圆筒壳体状织物时，由于织物的截面直径是恒定不变的，因此就无需增减筘板上筘片的数量。

进一步的，所述上筘座53和所述下筘座54均由内环和外环组成，所述内环和外环上均对应的开设有用于安装所述筘片51的细槽，且所述上筘座53通过与所述下筘座54的盖合将所述筘片51固定在所述细槽中。

安装时，所述筘片51的一端纷纷插入对应的所述细槽中，并将所述上筘座53盖合到所述下筘座54上，所述筘片51的另一端则均与所述筘片固定件52固定连接，从而实现所述筘片51的固定安装，安装和拆卸都比较方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：由主机架（1）、线性模组连接件（2）、线性模组（3）、筘板连接件（4）、环形筘板（5）和转接固定块（6）组成；所述环形筘板（5）设置在所述主机架（1）的底部，所述环形筘板（5）的前侧、后侧、左侧和右侧分别竖直地设置有一个所述线性模组（3），每个所述线性模组（3）均通过上下两个所述线性模组连接件（2）与所述主机架（1）固定连接，每个所述线性模组（3）的滑动件上均通过对应的所述转接固定块（6）设置有一个所述筘板连接件（4），每个所述筘板连接件（4）均通过各自对应所述线性模组（3）上滑动件及所述转接固定块（6）直线运动的带动实现上下直线运动，每个所述筘板连接件（4）的底部均与所述环形筘板（5）的边缘可拆卸连接，所述环形筘板（5）通过四个所述筘板连接件（4）共同直线运动的带动实现上下直线运动。

2.根据权利要求1所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所述线性模组（3）包括底座（31）、伺服电机（34）、联轴器（35）、滚珠丝杆（37）、丝杆螺母（38）和滑座（32），所述伺服电机（34）、联轴器（35）和滚珠丝杆（37）均设置在所述底座（31）内，且所述伺服电机（34）和所述联轴器（35）与所述底座（31）的内壁固定连接，所述伺服电机（34）的转轴通过所述联轴器（35）与所述滚珠丝杆（37）的一端传动连接，所述滚珠丝杆（37）的另一端与所述底座（31）的内壁转动连接，所述丝杆螺母（38）可滑动地套设在所述滚珠丝杆（37）上，所述滑座（32）固定安装在所述丝杆螺母（38）上，用于与所述转接固定块（6）固定连接。

3.根据权利要求2所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所述底座（31）内部的左右两侧分别设置有一条直线导轨（33），左右两条所述直线导轨（33）分别与所述滑座（32）背面的左右两侧滑动连接，以提高所述滑座（32）的直线运动稳定性。

4.根据权利要求2所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所述丝杆（）上下两端的一侧分别设置有一个用于限制所述滑座（32）直线运动位置的限位开关（36）。

5.根据权利要求4所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：两个所述限位开关（36）均位于所述滑座（32）的后方，不干涉所述滑座（32）的直线运动。

6.根据权利要求1所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所述环形筘板（5）由筘片（51）、筘片固定件（52）、上筘座（53）和下筘座（54）组成，所述上筘座（53）和所述下筘座（54）为两个直径相等的环形筘座，所述上筘座（53）与所述下筘座（54）上下固定连接，构成环形的筘板主体，所述筘片固定件（52）位于所述筘板主体的圆心处，所述筘片固定件（52）与所述筘板主体之间沿圆周方向均匀地连接有若干根所述筘片（51）。

7.根据权利要求6所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所有所述筘片（51）均可拆卸地设置在所述筘片固定件（52）与所述筘板主体之间，以便于调节所述筘片（51）的数量。

8.根据权利要求6所述的高性能纤维圆锥、圆筒壳体状三维织物织机的打纬机构，其特征在于：所述上筘座（53）和所述下筘座（54）均由内环和外环组成，所述内环和外环上均对应的开设有用于安装所述筘片（51）的细槽，且所述上筘座（53）通过与所述下筘座（54）的盖合将所述筘片（51）固定在所述细槽中。

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