一种多层编织预制体的引纬装置及引纬方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多层编织预制体的引纬装置及引纬方法，引纬装置包括支架，支架包括底座和设置在底座上的升降装置，在升降装置上沿引纬纱束前进方向依次设置有储纱机构、选纱机构、并拢机构、切割机构和牵引机构。用剑杆引纬，且在纱筒上布置张力检测和控制机构，实现对纬纱张力的实时监测和补偿，利用选纱器可实现对不同规格纱束的自动选择。本发明专利技术多层编制预制体的引纬方法，采用装置结构简单、占用空间小、操作方便；引纬时机构运动简单，可实现高厚度编织预制体编织的引纬，并且显著提高编织效率；同时可针对不同规格纱束实现在线自动选纱、并股，提高编织质量；多层三维编制预制体结构设计性强；适宜制备板状式复杂形状预制体。

Weft insertion device and weft insertion method for multi-layer braided preform

The invention discloses a weft insertion device and a weft insertion method for a multi-layer braiding preform. The weft insertion device includes a support, a support including a base and a lifting device arranged on the base. A yarn storage mechanism, a yarn selection mechanism, a closing mechanism, a cutting mechanism and a traction mechanism are arranged in the direction of the lifting device. The weft insertion is used with the rapier, and the tension detection and control mechanism is arranged on the gauze. The real-time monitoring and compensation for the tension of the weft yarn can be realized, and the automatic selection of the different gauze beams can be realized by the yarn selecer. The weft insertion method of the multi-layer preform is simple in structure, small in space and convenient in operation, and the weft insertion of a high thickness woven preform can be realized, and the knitting efficiency can be greatly improved by the weft insertion. The quality of the braiding is high; the multi-layer 3D precast structure is of strong design and is suitable for the preparation of plate shaped complex preform.

【技术实现步骤摘要】
一种多层编织预制体的引纬装置及引纬方法
本专利技术涉及一种多层编织预制体的引纬装置及引纬方法，属于多层三维预成型体织造领域。
技术介绍
多层三维预成型体通常厚度高、尺寸大、形状复杂，由于预成型体层数多以及纬纱规格多样，引纬运动成为预成型体编织成型的技术关键之一。通常传统的多层三维预成型体采用三个以上剑杆交替引纬运动和单剑杆单一规格可移动式引纬运动，其中三个以上剑杆交替引纬运动所采用的剑杆分布在编织预制体同一侧，每个剑杆在一定区域内纱线的引纬，在此区域内剑杆依次从上到下依次引入纬纱，引纬装置设计复杂、占用空间大、编织效率低；而单剑杆单一规格可移动式引纬动作只能针对一种规格纱束进行引纬动作，如在同一预制体编织中需要不同纱束时则需要更换储纱器，影响编织效率。随着多层三维预成型体的发展趋势，对其编织效率和质量的要求越来越高，原有机织成型的制备方法已不能满足该领域的需求，主要的技术瓶颈就是引纬动作复杂影响编织效率和同一织物的编织需要多种规格纱束的引纬。因此，需要专利技术一种多层预制体的引纬方法，以提高编织效率和质量，适应三维预成型体的市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多层编织预制体的引纬装置及引纬方法，解决现有技术中多层编织预制体编织效率低、单一规格引纬等技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种多层编织预制体的引纬装置，包括支架，所述支架包括底座和设置在底座上的升降装置，在升降装置上沿引纬纱束前进方向依次设置有储纱机构、选纱机构、并拢机构、切割机构和牵引机构。所述牵引机构包括固定在升降装置上的第一电机和剑杆支架，剑杆支架上活动式设置有一个刚性剑杆，第一电机的输出轴上设置有第一齿轮，刚性剑杆一侧面上沿其长度方向设置有多个齿牙，形成第一齿条，第一齿轮与第一齿条啮合，第一电机能够驱动刚性剑杆在沿水平方向做往复运动；剑杆支架的末端设置有第一限位开关，刚性剑杆的前端固定设置有剑杆夹头；剑杆支架的前端竖直固定设置有第一气缸，第一气缸的活塞杆末端与第一压杆的一端连接，第一压杆与剑杆支架铰接，交接点位于第一压杆的中部，第一压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头的第一压块。所述储纱机构固定在支架上，包括M个纱筒，M≥1,M为正整数，每个纱筒上均绕置有纱束，各个纱筒上的纱束规格可以相同，也可以不同，每个纱筒采用一个第二电机驱动；所述选纱机构包括固定在支架上的安装板和M个选纱气缸，所述选纱气缸竖直设置在安装板，每个选纱气缸活塞杆的下端设置有一个穿纱孔，每个纱筒上的纱束对应穿过一个选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔；所有选纱气缸安装于同一高度。所有纱束未经选择时处于同一高度，选择后被选中纱束对应的气缸动作活塞杆下移，将选中纱束向下拉伸形成错层。所述切割机构包括竖直固定在升降装置的定位板，定位板上沿水平方向开设有卡设纱束的卡槽，定位板的两侧分别竖直固定设置有第二气缸、第三气缸、第二固定夹头和第三固定夹头，第二气缸的活塞杆的下端设置有第二活动夹头，第三气缸下端设置有第三活动夹头，第二活动夹头和第二固定夹头对应设置，位于定位板的一侧；第三活动夹头和第三固定夹头对应设置，位于定位板的另一侧；纱束穿过选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔后被加持于第二活动夹头和第二固定夹头，以及第三活动夹头和第三固定夹头之间，且位于卡槽中；第三活动夹头靠近定位板的一侧设置有用于切割被选中纱束的切割片。所述升降装置上竖直固定设置有第四气缸，第四气缸的活塞杆末端与第二压杆的一端连接，第二压杆与升降装置铰接，交接点位于第二压杆的中部，第二压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头第二压块；所述升降装置上固定设置有第二限位开关。所述并拢机构包括水平固定设置在升降装置上的第五气缸，第五气缸活塞杆的末端固定设置有并拢板，并拢板上开设有U形并拢槽。没有被选中纱束对应的选纱气缸活塞杆的下端高于并拢机构。通过设置多个纱筒、多个选砂气缸，可以放置多个规格的纱束，每个气缸独立控制一束纱束，每次引纬只需要根据纬纱设计要求，自动选择一束或多束纱束进行组合形成满足要求的纬纱，被选中的纱束对应的选砂气缸动作，将选中的对应纱筒上的纱束向下拉出；其他未选中纱束保持不变，仍处于初始拉紧状态；牵引机构驱动剑杆移动,穿过编织预制体开口,然后剑杆头打开并夹紧此次被选中的纱束；剑杆由牵引机构反向移动带动纱线回程，再次穿过编织预制体，开口剑杆末端触发第一限位开，剑杆头打开并将纱束弹出，切割装置将选中的纱束切断；完成此次引纬。只需要一个剑杆就能完成不同规格纱线的引纬动作，且每次因为不需要更换纱筒，只需要按照设计要求，使将被选中纱束对应的选砂气缸动作即可。单剑杆就可满足多规格可移动式引纬动作，针对需要不同规格纱束编织同一预制体时，只需要在开始阶段一次性放置不同规格纱束在对应的纱筒上即可，不需要在编制过程中更换纱筒，编织效率高，且该引纬装置结构简单、占用空间大。进一步改进，还包括集束装置，所述集束装置包括竖直设置的集束板，集束板上开设有M个通孔，集束板固定在升降装置上，且集束板位于储纱机构、选纱机构之间，每个纱筒上的纱束对应穿过一个通孔后，再经过对应的一个选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔。通过设置集束板，每个纱筒上的纱束对应穿过集束板上一个通孔，使各个纱束被隔离开，保证纱束均匀排布无干涉、不会发生缠绕现象。进一步改进，所述剑杆夹头包括固定在剑杆前端的夹头本体，夹头本体上固定设置有下夹头、转动设置有上夹头，下夹头、上夹头的夹持部相咬合，下夹头、上夹头的夹持部的宽度为0.5-2cm，且夹持部设置有防滑纹；所述夹头本体上设置有弹片，上夹头与夹头本体的转动连接点位于上夹头的中部，弹片位于上夹头尾部的下方，且与上夹头相抵持。在引纬过程中，进行加持被选中的纱束时，第四气缸的活塞杆伸出，顶起第二压杆的一端，第二压杆的另一端带动第二压块向下转动，下压上夹头的尾部，使下夹头、上夹头的夹持部张开，并拢板将被选中的纱束并拢后，送入剑杆夹头中；第四气缸的活塞杆收缩，在弹片的恢复力作用下，上夹头的尾部向上转动，剑杆夹头闭合并加紧纱束；剑杆回程后，第一气缸的活塞杆伸出，顶起第一压杆的一端，第一压杆的另一端带动第一压块向下转动，并下压上夹头的尾部，使下夹头、上夹头的夹持部张开，将纱束弹出，然后第一气缸的活塞杆收缩，在弹片的恢复力作用下，上夹头的尾部向上转动，剑杆夹头闭合。通过增加下夹头、上夹头的夹持部的宽度，以及在夹持部设置有防滑纹，提高纱束与下夹头、上夹头的夹持部的接触面积，增大摩擦力，保证下夹头、上夹头闭合时能够加紧纱束，防止在剑杆回程过程中纱束脱落，导致引纬失败。进一步改进，还包括断纱检测装置，所述断纱检测装置包括M个设置在集束板上的张力检测传感器，每个张力检测传感器位于对应的一个通孔处，检测对应纱束的张力。在预制体编织引纬过程中如出现纱束断开时，则对应的纱束处于松弛状态，对应的张力传感器检测的检测信号发生突变，且该张力传感器将信号传送给控制器，控制器接收信号后停止牵引机构继续工作，中断引纬动作，实现断纱自停。进一步改进，还包括张力检测装置，所述张力检测装置包括M个角位移传感器，每个角位移传感器设置在对应的纱筒的第二电机的主轴上，检测第二电机的扭矩，对纱筒张力实时检测，控制纱筒第二电机转速实现对纱束张力的控制。进一步改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，包括支架，所述支架包括底座和设置在底座上的升降装置，在升降装置上沿引纬纱束前进方向依次设置有储纱机构、选纱机构、并拢机构、切割机构和牵引机构；所述牵引机构包括固定设置在升降装置上的第一电机和剑杆支架，剑杆支架上活动式设置有一个刚性剑杆，第一电机的输出轴上设置有第一齿轮，刚性剑杆一侧面上沿其长度方向设置有多个齿牙，形成第一齿条，第一齿轮与第一齿条啮合，第一电机能够驱动刚性剑杆在沿水平方向做往复运动；剑杆支架的末端设置有第一限位开关，刚性剑杆的前端固定设置有剑杆夹头；剑杆支架的前端竖直固定设置有第一气缸，第一气缸的活塞杆末端与第一压杆的一端连接，第一压杆与剑杆支架铰接，交接点位于第一压杆的中部，第一压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头的第一压块；所述储纱机构固定在支架上，包括M个纱筒，M≥1,M为正整数，每个纱筒上均绕置有纱束，各个纱筒上的纱束规格可以相同，也可以不同，每个纱筒采用一个第二电机驱动；所述选纱机构包括固定在支架上的安装板和M个选纱气缸，所述所有选纱气缸竖直设置在安装板上，每个选纱气缸活塞杆的下端设置有一个穿纱孔，每个纱筒上的纱束对应穿过一个选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔；所有选纱气缸安装于同一高度；所述切割机构包括竖直固定在升降装置上的定位板，定位板上沿水平方向开设有卡设纱束的卡槽，定位板的两侧分别竖直固定设置有第二气缸、第三气缸、第二固定夹头和第三固定夹头，第二气缸的活塞杆的下端设置有第二活动夹头，第三气缸下端设置有第三活动夹头，第二活动夹头和第二固定夹头对应设置，位于定位板的一侧；第三活动夹头和第三固定夹头对应设置，位于定位板的另一侧；纱束穿过选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔后被加持于第二活动夹头和第二固定夹头，以及第三活动夹头和第三固定夹头之间，且位于卡槽中；第三活动夹头靠近定位板的一侧设置有用于切割被选中纱束的切割片；所述升降装置上竖直固定设置有第四气缸，第四气缸的活塞杆末端与第二压杆的一端连接，第二压杆与升降装置铰接，交接点位于第二压杆的中部，第二压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头第二压块；所述升降装置上固定设置有第二限位开关；所述并拢机构包括水平固定设置在升降装置上的第五气缸，第五气缸活塞杆的末端固定设置有并拢板，并拢板上开设有U形并拢槽；没有被选中纱束对应的选纱气缸活塞杆的下端高于并拢机构。...

【技术特征摘要】
1.一种多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，包括支架，所述支架包括底座和设置在底座上的升降装置，在升降装置上沿引纬纱束前进方向依次设置有储纱机构、选纱机构、并拢机构、切割机构和牵引机构；所述牵引机构包括固定设置在升降装置上的第一电机和剑杆支架，剑杆支架上活动式设置有一个刚性剑杆，第一电机的输出轴上设置有第一齿轮，刚性剑杆一侧面上沿其长度方向设置有多个齿牙，形成第一齿条，第一齿轮与第一齿条啮合，第一电机能够驱动刚性剑杆在沿水平方向做往复运动；剑杆支架的末端设置有第一限位开关，刚性剑杆的前端固定设置有剑杆夹头；剑杆支架的前端竖直固定设置有第一气缸，第一气缸的活塞杆末端与第一压杆的一端连接，第一压杆与剑杆支架铰接，交接点位于第一压杆的中部，第一压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头的第一压块；所述储纱机构固定在支架上，包括M个纱筒，M≥1,M为正整数，每个纱筒上均绕置有纱束，各个纱筒上的纱束规格可以相同，也可以不同，每个纱筒采用一个第二电机驱动；所述选纱机构包括固定在支架上的安装板和M个选纱气缸，所述所有选纱气缸竖直设置在安装板上，每个选纱气缸活塞杆的下端设置有一个穿纱孔，每个纱筒上的纱束对应穿过一个选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔；所有选纱气缸安装于同一高度；所述切割机构包括竖直固定在升降装置上的定位板，定位板上沿水平方向开设有卡设纱束的卡槽，定位板的两侧分别竖直固定设置有第二气缸、第三气缸、第二固定夹头和第三固定夹头，第二气缸的活塞杆的下端设置有第二活动夹头，第三气缸下端设置有第三活动夹头，第二活动夹头和第二固定夹头对应设置，位于定位板的一侧；第三活动夹头和第三固定夹头对应设置，位于定位板的另一侧；纱束穿过选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔后被加持于第二活动夹头和第二固定夹头，以及第三活动夹头和第三固定夹头之间，且位于卡槽中；第三活动夹头靠近定位板的一侧设置有用于切割被选中纱束的切割片；所述升降装置上竖直固定设置有第四气缸，第四气缸的活塞杆末端与第二压杆的一端连接，第二压杆与升降装置铰接，交接点位于第二压杆的中部，第二压杆的另一端固定设置有用于打开剑杆夹头第二压块；所述升降装置上固定设置有第二限位开关；所述并拢机构包括水平固定设置在升降装置上的第五气缸，第五气缸活塞杆的末端固定设置有并拢板，并拢板上开设有U形并拢槽；没有被选中纱束对应的选纱气缸活塞杆的下端高于并拢机构。2.根据权利要求1所述的多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，还包括集束装置，所述集束装置包括竖直设置的集束板，集束板上开设有M个通孔，集束板固定在升降装置上，且集束板位于储纱机构、选纱机构之间，每个纱筒上的纱束对应穿过一个通孔后，再经过对应的一个选纱气缸活塞杆的下端的穿纱孔。3.根据权利要求1或2所述的多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，所述剑杆夹头包括固定在剑杆前端的夹头本体，夹头本体上固定设置有下夹头、转动设置有上夹头，下夹头、上夹头的夹持部相咬合，下夹头、上夹头的夹持部的宽度为0.5-2cm，且夹持部设置有防滑纹；所述夹头本体上设置有弹片，上夹头与夹头本体的转动连接点位于上夹头的中部，弹片位于上夹头尾部的下方，且与上夹头相抵持。4.根据权利要求3所述的多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，还包括断纱检测装置，所述断纱检测装置包括M个设置在集束板上的张力检测传感器，每个张力检测传感器位于对应的一个通孔处，检测对应纱束的张力。5.根据权利要求4所述的多层编织预制体的引纬装置，其特征在于，还包括张力检测装置，所述张力检测装置包括M个角位移传感器，每个角位移传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵谦，宋坤，张立泉，李超，郭洪伟，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32