气动针刺装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种气动针刺装置，包括筒体，针杆滑动的安装在筒体，针杆尖利的一端穿出到筒体之外，筒体远离针尖的一端与压缩空气管连接，针杆与筒体内壁形成密封的结构，在针杆上设有用于复位的弹簧，在筒体的侧壁设有泄压口。在压缩空气管上设有电磁阀，电磁阀为两通两位阀门，一条通路为直通通路，另一条与大气连通。通过采用压缩空气和弹簧驱动针杆往复运动的结构，与电动针刺装置相比能够大幅降低手持部分的装置的重量，从而降低针刺操作的劳动强度，与手工针刺操作相比，由于减少腕部的动作，并提高针刺速度，也能够降低针刺操作的劳动强度和提高加工效率。

Pneumatic needling device

【技术实现步骤摘要】
气动针刺装置
本技术涉及石英复合陶瓷材料加工工具领域，特别是一种气动针刺装置。
技术介绍
随着军工武器向高、精、尖方向发展，军工武器的成本越来越高，过高的成本限制了大量生产、应用。因此有必要降低军工武器成本。在航空航天用壳体领域需要采用石英纤维编织体作为石英复合陶瓷结构的骨架，现有的技术方案是采用手工针刺的方式进行制作。例如中国专利文献CN102731130A记载的一种低成本针刺织物增强石英复合陶瓷天线罩的制备方法，即需要大量的针刺操作来成形石英纤维编织体的形状，然后在进行下一步的加工。该方法的劳动强度较高，导致产能低下，人工成本高昂。现有技术中也有采用电动式针刺工具的方案，但是该工具的重量较重，使用不够灵活，长期使用劳动强度高，且容易造成手腕劳损，影响操作人员的身体健康。现有的石英纤维编织体需要将成型后的密度维持在0.15~0.7g/cm3。而在该状态下的石英毡纤维较为松散，容易跟着针杆窜动，影响针刺操作，也影响石英纤维编织体的成品质量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种气动针刺装置，能够减轻设备的重量，提高针刺的工作效率。优选的方案中，能够提高针刺的运转速度，根据工况需要进一步提高单次针刺加工密度，减少纤维跟随针杆窜动的现象。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种气动针刺装置，包括筒体，针杆滑动的安装在筒体，针杆尖利的一端穿出到筒体之外，筒体远离针尖的一端与压缩空气管连接，针杆与筒体内壁形成密封的结构，在针杆上设有用于复位的弹簧，在筒体的侧壁设有泄压口。优选的方案中，在压缩空气管上设有电磁阀，电磁阀为两通两位阀门，一条通路为直通通路，另一条与大气连通。优选的方案中，在压缩空气管上设有压力传感器，用于根据压力传感器的数据使电磁阀动作。优选的方案中，筒体的侧壁设有位置传感器，用于根据针杆的位置使电磁阀动作。优选的方案中，筒体通过接头与压缩空气管连接；所述的接头为快接接头。优选的方案中，所述的第一滑块与针杆远离针尖的一端固定连接，第一滑块与筒体形成滑动密封结构；筒体靠近针尖的端头固设有第二滑块，第二滑块与针杆滑动连接，弹簧位于第一滑块与第二滑块之间。优选的方案中，所述的第一滑块和第二滑块为聚四氟乙烯材质。优选的方案中，在筒体靠近针尖的端头设有端帽，端帽与筒体螺纹连接；第二滑块固设在端帽内。优选的方案中，在针杆靠近针尖位置的侧壁设有多个压丝槽，压丝槽的开口方向朝向针尖的方向。优选的方案中，还设有针架，针架与针杆固定连接，在针架上设有多个阵列针头。本技术提供的一种气动针刺装置，通过采用压缩空气和弹簧驱动针杆往复运动的结构，与电动针刺装置相比能够大幅降低手持部分的装置的重量，从而降低针刺操作的劳动强度，与手工针刺操作相比，由于减少腕部的动作，并提高针刺速度，也能够降低针刺操作的劳动强度和提高加工效率。采用聚四氟乙烯材质的滑块，能够提高针杆的运动速度，减少纤维跟随针杆窜动的现象。设置的朝向针尖方向的压丝槽结构，能够提高针刺操作的效率，使限位向厚度方向运行，又能够在收回过程中减少纤维跟随。采用的压力传感器或位置传感器方案，能够实现电磁阀的自动换向，从而实现连续自动针刺加工。设置的针架和阵列针头结构，能够进一步提高针刺效率。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术中针杆的压丝槽部位的局部放大示意图。图3为本技术中端帽部位的局部放大示意图。图4为本技术的控制流程示意图。图5为本技术优选方案的整体结构示意图。图中：接头1，压缩空气管2，筒体3，第一滑块4，泄压口5，针杆6，弹簧7，第二滑块8，端帽9，压丝槽10，针架11，阵列针头12，电磁阀13，压力传感器14，开关15。具体实施方式如图1~3中，一种气动针刺装置，包括筒体3，针杆6滑动的安装在筒体3，针杆6尖利的一端穿出到筒体3之外，筒体3远离针尖的一端与压缩空气管2连接，针杆6与筒体3内壁形成密封的结构，在针杆6上设有用于复位的弹簧7，在筒体3的侧壁设有泄压口5。由此结构，通过开启压缩空气，预定量的压缩空气进入到筒体3内，将针杆6向下快速推动，并压缩弹簧7积蓄弹力，当针杆6通过泄压口5的位置后，压缩空气从泄压口5排出，弹簧7回复，使针杆6快速缩回，完成一次针刺动作，通过不断送入压缩空气，实现连续的针刺动作。优选的方案如图4中所示，在压缩空气管2上设有电磁阀13，电磁阀13为两通两位阀门，一条通路为直通通路，另一条与大气连通。通过电磁阀13切换，在图4上方的行程中，压缩空气经过电磁阀13进入筒体3内，推动针杆6向左运动。当针杆6越过泄压口5，则电磁阀13换向，压缩空气从泄压口5和电磁阀13的连接大气的通路中排出。优选的方案如图4中，在压缩空气管2上设有压力传感器14，用于根据压力传感器14的数据使电磁阀13动作。由此方案，当针杆6向下运行经过泄压口5后，受惯性作用，针杆6会继续向图4的左方运行，此时压缩空气从泄压口5排出，压力传感器14会检测到压力急剧下降，根据压力传感器14的反馈，主控装置，例如单片机控制电磁阀13动作，使筒体3与大气导通，针杆6在弹簧7的作用下，快速缩回，等待电磁阀13在预设时间后再次换向。优选的方案中，筒体3的侧壁设有位置传感器，用于根据针杆6的位置使电磁阀13动作。位置传感器优选采用霍尔传感器，通过霍尔传感器实现针杆6位置的监控，从而以此作为依据驱动电磁阀13换向。霍尔传感器可以设置在筒体3底端的位置，也可以设置在靠近图4中开关15的位置。本例中的开关15用于启动电磁阀13。优选的方案如图1中，筒体3通过接头1与压缩空气管2连接；优选的方案如图1中，所述的接头1为快接接头。由此方案，便于快速安装和拆卸。优选的方案如图1中，所述的第一滑块4与针杆6远离针尖的一端固定连接，第一滑块4与筒体3形成滑动密封结构；筒体3靠近针尖的端头固设有第二滑块8，第二滑块8与针杆6滑动连接，弹簧7位于第一滑块4与第二滑块8之间。优选的方案中，所述的第一滑块4和第二滑块8为聚四氟乙烯材质。由此结构，便于加工和安装，也有利于提高针杆6的运行速度。优选的方案如图1中，在筒体3靠近针尖的端头设有端帽9，端帽9与筒体3螺纹连接；第二滑块8固设在端帽9内。由此结构，便于加工和安装。优选的方案如图1、2中，在针杆6靠近针尖位置的侧壁设有多个压丝槽10，压丝槽10的开口方向朝向针尖的方向。由此结构，当针杆6下行时，容易带动纤维跨层运行，实现错层固定的效果，而在针杆6回收时，配合较快的缩回速度，纤维不易随着针杆6窜动。优选的方案如图5中，还设有针架11，针架11与针杆6固定连接，本例中针架11套接在针杆6上，并通过螺钉固定，在针架11上设有多个阵列针头12。通过设置更多的针头，能够进一步提高针刺作业的效率，例如在某些部位，需要达到10~45针/cm2的密度，采用阵列针头12的方案，能够大幅提高针刺作业的效率。本例中所述的阵列针头12是指一行多列的针头，或者多行多列的针头。上述的实施例仅为本技术的优选技术方案，而不应视为对于本技术的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本技术的保护范围应以权利要求记载的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动针刺装置，包括筒体（3），其特征是：针杆（6）滑动的安装在筒体（3），针杆（6）尖利的一端穿出到筒体（3）之外，筒体（3）远离针尖的一端与压缩空气管（2）连接，针杆（6）与筒体（3）内壁形成密封的结构，在针杆（6）上设有用于复位的弹簧（7），在筒体（3）的侧壁设有泄压口（5）。

【技术特征摘要】
1.一种气动针刺装置，包括筒体（3），其特征是：针杆（6）滑动的安装在筒体（3），针杆（6）尖利的一端穿出到筒体（3）之外，筒体（3）远离针尖的一端与压缩空气管（2）连接，针杆（6）与筒体（3）内壁形成密封的结构，在针杆（6）上设有用于复位的弹簧（7），在筒体（3）的侧壁设有泄压口（5）。2.根据权利要求1所述的一种气动针刺装置，其特征是：在压缩空气管（2）上设有电磁阀（13），电磁阀（13）为两通两位阀门，一条通路为直通通路，另一条与大气连通。3.根据权利要求2所述的一种气动针刺装置，其特征是：在压缩空气管（2）上设有压力传感器（14），用于根据压力传感器（14）的数据使电磁阀（13）动作。4.根据权利要求2所述的一种气动针刺装置，其特征是：筒体（3）的侧壁设有位置传感器，用于根据针杆（6）的位置使电磁阀（13）动作。5.根据权利要求1所述的一种气动针刺装置，其特征是：筒体（3）通过接头（1）与压缩空气管（2）连接；所述的接头（1）为快接接头。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟华，
申请(专利权)人：武汉环宇飞龙新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42