本发明专利技术公开了一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构，辅助碳/碳复合材料三维预制体单边缝合装置完成三维预制体的缝合生产，包括偏心盘机构、曲柄摇杆机构、拨线摆杆机构、锥齿轮传动机构，偏心盘机构、曲柄摇杆机构、拨线摆杆机构三者之间依靠伺服电机、同步带传动机构以及锥齿轮传动机构传递动力，偏心盘机构、曲柄摇杆机构均由轴承座束缚安装在机架板上，拨线摆杆机构安装在偏心盘机构与曲柄摇杆机构之间，连接二者并由二者提供动力完成拨线动作，降低了钩线针误钩机率，提高了线迹成型效率。
A Wire-pulling Mechanism of Single-side Stitching Device for Carbon Fiber Prefabrication
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构
本专利技术涉及单边缝合装置
，尤其涉及一种碳纤维预制体立体织物成型单边缝合装置拨线机构，该机构主要辅助单边缝合装置中的钩线针及挑线针完成三维复合材料预制体缝合加工生产。
技术介绍
碳/碳复合材料是近二十年来发展起来的一种结构性材料，其三维织物经过后期的固化处理做成的构件结构性能优越，显著改善了复合材料多方面的力学性能，尤其是从根本上克服了结构复合材料的层间强度低易分层的缺点，目前主要用于航空、航天、汽车、医疗及新
长期以来三维织物都采用人工编织方式进行，使得三维织物的成型效率低、人工劳动强度大、产品的一致性差，随着科学技术的进步，机械自动化已经得到普遍应用，由此采用单边缝合设备缝合生产三维织物不仅可以解决人工编织效率低、强度大、产品一致性差等问题，还可以解决传统双边缝合设备仅限于二维缝合对象的局限性。专利技术专利“一种单边缝合设备”公开号：CN102899807A，介绍了一种单边缝合设备，该设备采用单面双针单线缝合技术，仅利用钩线针与挑线针两根针的自行配合形成锁扣线迹，在单边缝合线迹形成过程中，钩线针和引线针都沿着其针杆的轴向方向做往复运动，引线针起到将缝线引过缝料并形成线环的作用，钩线针起到将线环钩回缝料上表面的作用。挑线杆配合送线并收紧缝线，完成一个缝合周期。专利技术专利“一种三维复合材料预制件单边缝合线迹的形成方法”公开号CN102926137A，介绍了一种三维复合材料预制件单边缝合线迹的形成方法，该方法包括四个步骤，分别为第1步，形成线环；第2步，钩回线环；第3步，锁住线环；第4步，循环动作。该单边缝合设备依据该线迹形成方法从被加工物的上表面(单侧)进行缝合，克服了传统缝合技术中双面缝合对空间要求较大，缝合设备不能移动，无法加工大型结构件、特别是空间复杂形状构件的问题，具有结构相对简单，适应性强，应用范围广，灵活性好等特点。此设备及此线迹形成方法的不足在于当钩线针配合挑线针钩取线环形成锁扣线迹时，由于线迹锁扣的要求，钩线针在穿入缝料时须穿入上一循环动作在缝料上表面形成的线环，钩线针刺入缝料后此线环在挑线机构的作用下被收紧，当钩线针在下一循环钩住线环穿过缝料到达缝料上表面时针钩朝前放置(缝合路径的前进方向)极易钩到上一循环的线环，如果钩住上一线环缝合无法继续进行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，改变钩线针针钩朝向，增加拨线机构，提供了一种适用于单边缝合装置的拨线机构，辅助单边缝合装置线迹成型，其结构紧凑，设计新颖合理，降低了钩线针丢钩、误钩机率，可更好的辅助线迹稳定成型，避免现有设备中的不足。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构，包括偏心盘机构、曲柄摇杆机构、拨线摆杆机构和传动机构，所述偏心盘机构、曲柄摇杆机构及拨线摆杆机构通过螺栓及轴承座束缚安装在后机架板上；所述传动机构包括钩线轴、引线轴、挑线轴和伺服电机，所述钩线轴、引线轴、挑线轴和伺服电机之间有同步带链接，所述伺服电机为钩线轴、挑线轴及引线轴提供动力，所述钩线轴和挑线轴两端分别通过轴承座及轴承束缚安装在前机架板和后机架板上，所述引线轴及伺服电机均安装在前机架板上；所述偏心盘机构包括第一锥齿轮、驱动轴、第一轴承座、第二轴承座、偏心圆盘和摆杆轴座，所述曲柄摇杆机构包括第二锥齿轮、第三轴承座、曲柄轴杆、第四轴承座、曲柄、连杆、摇杆销钉、摇杆、第五轴承座和摇杆轴，所述拨线摆杆机构包括万向联轴器、摆杆轴、摆杆横杆、摆杆纵杆、拨线钩夹和拨线钩，所述驱动轴通过第一锥齿轮与钩线轴链接并由钩线轴提供动力，该驱动轴带动偏心圆盘做圆周运动，所述偏心圆盘上装有摆杆轴座，所述摆杆轴座在偏心圆盘上处于偏心装置，二者组成偏心机构，所述偏心机构在驱动轴驱动下并带动拨杆轴座做圆周运动；所述曲柄轴杆由挑线轴通过第二锥齿轮传递动力，所述钩线轴和挑线轴由伺服电机通过同步带及同步带轮传动；所述曲柄轴杆驱动曲柄转动并通过连杆驱动摇杆做小幅度摆动；所述摆杆轴上端潜入摆杆轴座中并跟随摆杆轴座做圆周运动，该摆杆轴下端通过万向联轴器与曲柄摇杆机构的摇杆轴链接并给予周向约束，以便于接受摇杆传递来的摆动动作，所述万向联轴器可以顺利将圆周运动和摆动运动叠加在拨线摆杆上，最终实现拨线摆杆机构中的拨线钩钩尖做椭圆轨迹运动，拨线钩在椭圆轨迹运动过程中与钩线针配合拨取钩线针钩回缝料上表面的线环，实现线迹的顺利锁扣。所述第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座、第四轴承座和第五轴承座均通过销钉和螺栓固定在机架板上。所述驱动轴通过第一轴承座、第二轴承座及轴承束缚；所述曲柄轴杆通过第三轴承座、第四轴承座及轴承束缚。本专利技术缝合过程中用纱线缝合，使三维织物内部材料一致，不融入其他材料，可以保证缝合质量，提高产品一致性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术涉及碳/碳复合材料三维织物缝合装置，实现了单边缝合线迹稳定锁扣，其增加的拨线机构配合钩线针钩取线环，有效的降低了钩线针的误钩机率，使缝合工作能够顺利进行，同时增加拨弦机构后可以用碳纤维直接缝合，保证了缝合质量，提高了生产效率，极大的提高了产品一致性，实用性强，便于推广使用。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中：图1是本专利技术单边缝合装置的整体结构示意图图2是本专利技术单边缝合装置拨线机构的结构示意图图3是本专利技术单边缝合装置拨线机构的主视图图4是本专利技术单边缝合装置拨线机构的侧视图图5是本专利技术单边缝合装置拨线机构的俯视图图6是本专利技术单边缝合装置拨线机构偏心盘机构的结构示意图图7是本专利技术单边缝合装置拨线机构曲柄摇杆机构的结构示意图图8是本专利技术单边缝合装置拨线机构拨线摆杆机构的结构示意图图9是本专利技术单边缝合装置拨线机构摆杆轴座的结构示意图图10本专利技术单边缝合装置拨线机构线迹形成过程示意图图11本专利技术单边缝合装置拨线机构拨钩与钩线针配合动作过程示意图图12本专利技术单边缝合装置拨线机构拨钩运动轨迹示意图图中：1、偏心盘机构2、钩线轴3、后机架板4、前机架板5、伺服电机6、引线轴7、挑线轴8、压板9、引线针10、钩线针11、曲柄摇杆机构12、拨线摆杆机构101、第一锥齿轮102、驱动轴103、第一轴承座104、第二轴承座105、曲柄圆盘106、摆杆轴座1101、第二锥齿轮1102、第三轴承座1103、曲柄轴杆1104、第四轴承座1105、曲柄1106、连杆1107、摇杆销钉1108、摇杆1109、第五轴承座1110、摇杆轴1201、万向联轴器1202、摆杆轴1203、摆杆横杆1204、摆杆纵杆1205、拨钩夹1206、拨线钩具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细地描述。如图1至图12所示，一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构，包括偏心盘机构1、曲柄摇杆机构11、拨线摆杆机构12和传动机构，所述偏心盘机构1、曲柄摇杆机构11及拨线摆杆机构12通过螺栓及轴承座束缚安装在后机架板3上；所述传动机构包括钩线轴2、引线轴6、挑线轴7和伺服电机5，所述钩线轴2、引线轴6、挑线轴7和伺服电机5之间有同步带链接，所述伺服电机5为钩线轴2、挑线轴7及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构，其特征在于：包括偏心盘机构(1)、曲柄摇杆机构(11)、拨线摆杆机构(12)和传动机构，所述偏心盘机构(1)、曲柄摇杆机构(11)及拨线摆杆机构(12)通过螺栓及轴承座安装在后机架板(3)上；所述传动机构包括钩线轴(2)、引线轴(6)、挑线轴(7)和伺服电机(5)，所述钩线轴(2)、引线轴(6)、挑线轴(7)和伺服电机(5)之间有同步带链接，所述伺服电机(5)为钩线轴(2)、挑线轴(7)及引线轴(6)提供动力，所述钩线轴(2)和挑线轴(7)两端分别通过轴承座及轴承安装在前机架板(4)和后机架板(3)上，所述引线轴(6)及伺服电机(5)均安装在前机架板(4)上；所述偏心盘机构(1)包括第一锥齿轮(101)、驱动轴(102)、第一轴承座(103)、第二轴承座(104)、偏心圆盘(105)和摆杆轴座(106)，所述曲柄摇杆机构(11)包括第二锥齿轮(1101)、第三轴承座(1102)、曲柄轴杆(1103)、第四轴承座(1104)、曲柄(1105)、连杆(1106)、摇杆销钉(1107)、摇杆(1108)、第五轴承座(1109)和摇杆轴(1110)，所述拨线摆杆机构(12)包括万向联轴器(1201)、摆杆轴(1202)、摆杆横杆(1203)、摆杆纵杆(1204)、拨线钩夹(1205)和拨线钩(1206)，所述驱动轴(102)通过第一锥齿轮(101)与钩线轴(2)链接并由钩线轴(2)提供动力，该驱动轴(102)带动偏心圆盘(105)做圆周运动，所述偏心圆盘(105)上装有摆杆轴座(106)，所述摆杆轴座(106)在偏心圆盘(105)上处于偏心装置；所述曲柄轴杆(1103)由挑线轴(7)通过第二锥齿轮(1101)传递动力，所述曲柄轴杆(1103)驱动曲柄(1105)转动并通过连杆(1106)驱动摇杆(1108)摆动；所述摆杆轴(1202)上端潜入摆杆轴座(106)中并跟随摆杆轴座(106)做圆周运动，该摆杆轴(1202)下端通过万向联轴器(1201)与曲柄摇杆机构(11)的摇杆轴(1110)链接并给予周向约束。...
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维预制体单边缝合装置拨线机构，其特征在于：包括偏心盘机构(1)、曲柄摇杆机构(11)、拨线摆杆机构(12)和传动机构，所述偏心盘机构(1)、曲柄摇杆机构(11)及拨线摆杆机构(12)通过螺栓及轴承座安装在后机架板(3)上；所述传动机构包括钩线轴(2)、引线轴(6)、挑线轴(7)和伺服电机(5)，所述钩线轴(2)、引线轴(6)、挑线轴(7)和伺服电机(5)之间有同步带链接，所述伺服电机(5)为钩线轴(2)、挑线轴(7)及引线轴(6)提供动力，所述钩线轴(2)和挑线轴(7)两端分别通过轴承座及轴承安装在前机架板(4)和后机架板(3)上，所述引线轴(6)及伺服电机(5)均安装在前机架板(4)上；所述偏心盘机构(1)包括第一锥齿轮(101)、驱动轴(102)、第一轴承座(103)、第二轴承座(104)、偏心圆盘(105)和摆杆轴座(106)，所述曲柄摇杆机构(11)包括第二锥齿轮(1101)、第三轴承座(1102)、曲柄轴杆(1103)、第四轴承座(1104)、曲柄(1105)、连杆(1106)、摇杆销钉(1107)、摇杆(1108)、第五轴承座(1109)和摇杆轴(1110)，所述拨线摆杆机构(12)包括万向联轴器(1201)、摆杆轴(1202)、摆杆横杆(1203)、摆杆纵杆(1204)...
【专利技术属性】
技术研发人员：董九志，姬灵超，陈云军，腊鑫，蒋秀明，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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