[发明专利]一种三维自动编织机

说明书

技术领域

本发明涉及纺织机械领域的一种三维自动编织机。

背景技术

三维编织结构复合材料，从提出到应用已经有30年的历史了，引进中国也有20年的历史。在航空航大以及其它领域都有重要的应用，例如，神州九号航天飞船就是一例。然而长期以来，三维编织都采用半机械半人工的方式进行，使得三维编织的成本高、速度慢，直接影响了三维编织的广泛应用。

在实际工程应用中，绝大多数复合材料预制件并不是规则等截面结构件，而是横截面尺寸沿长度方向逐渐增加的异形结构件，如风力发电机叶片、雷达天线罩、飞机螺旋桨叶片等。目前制备这类异形复合材料预制件，通过半机械半人工的方式不易实现，而且生产效率低下。而主要是通过对相应的规则等截面预制件进行传统的机械后加工，以获得所需的外观尺寸，加工过程中，容易使编织物的纤维受到严重损伤，预制件的结构整体性被破坏，复合材料的力学性能显著下降，同时也增加了工序，提高了生产成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维自动编织机，使多根纱线经对应编织器分别通过编织站来实现在不同编织座之间的移动，并通过编织臂在编织空间内移动，使纱线在编织面处形成三维编织物，以实现三维编织机的机械化和自动化，达到能够批量生产三维编织物的目的。

为实现发明目的，采用如下技术方案:一种三维自动编织机，其包括:多个相同的编织器，一个编织机底盘和一个编织机底座;各编织器在编织机底盘的作用下，在编织机底座上移动，以令各编织器所对应的纱线相互编织成三维编织物。

进一步，所述的编织器包括，将纱线由编织机底盘传递至编织面的编织段，固定编织站水平位置的支撑段，以及为编织器提供纱线的供线段;以操纵该编织器所对应的单根纱线至编织面。

进一步，所述的供线段包括线轴箱，在线轴箱内设置的线轴以及控制纱线张力的大范围张力控制系统。

进一步，所述的支撑段包括连接线轴箱的线管，所述的线管上设置有固定编织器的支撑片。

进一步，所述的编织段包括与线管上端绕轴线相转动连接的编织臂座，及与编织臂座通过铰链相连接的、可沿轴线方向伸缩的编织臂。

进一步，所述的编织臂中设置有大范围张力控制系统，所述的大范围张力控制系统可以实现对纱线的大范围张力控制。

进一步，使线轴上设置的纱线经压线轮穿过线管，再经大范围张力控制系统后穿出编织臂到达织物的编织面。

进一步，所述的编织机底盘由多个安装在编织机底座上的编织站构成。

进一步，所述的编织站由设置在编织座上的支撑管为支柱，由上至下分为固定编织器支撑层和使编织器产生水平位移的驱动层。

进一步，相邻的编织站之间均设置有一个共用的、供编织器定位的线管座。

进一步，所述的编织站上设置有四个等间隔角度、可固定编织器线管的线管座。

进一步，所述的支撑层由绕支撑管的轴线平行设置的上支撑盘与下支撑盘构成，所述的支撑盘之间设置有一可容纳线管上的支撑片镶嵌其中的间隙，以支撑起编织器。

进一步，相邻编织站的支撑盘之间设置有供线管通过的间隙，编织器沿着支撑盘的外边做水平运动。

进一步，所述的驱动层包括电机，所述的电机的转子绕支撑管旋转，所述的转子上安装有可沿径向伸缩的、以带动编织器移动的线管夹。

进一步，所述的线管夹与带动线管夹伸缩的电磁铁相连接。

进一步，所述的编织机底盘由多个具有独立驱动功能的编织站组合构成多种形状，包括圆环形、方形等几何形状，以及由几何形状组合构成的各种不规则形状，如工字形、L形等各种形状，以适应不同形状的编织产品。由多个编织站构成的编织机底盘具有支撑和驱动编织器的功能，使多个编织器的支撑段在底盘中做交叉运动，带动下方的供线段在供线空间中穿梭，上方的编织段在编织空间交错实现三维编织的功能。

进一步，多个编织器在编织机底盘的作用下，在编织机底座上水平移动，以令各编织器中的单根纱线在编织面处编织成三维编织物。

进一步，所述的编织机底盘由多个具有独立驱动功能的编织站构成，所述的编织站在驱动编织器时各自独立运行，互不相干。

进一步，编织机底盘上的多个编织站可以同时做相同和/或不同的动作，使编织机能高效率运行。

在三维编织过程中，编织器在同一编织站上移动的步骤如下:

11)某一个编织站上的线管夹移动至，该编织站所对应的某一个线管座的方向;

12)线管夹伸出，夹住安装在该线管座上的编织器的线管;