[发明专利]一种碳纤维立体织物成型的多层碳布缝合装置

权利要求书

1.一种碳纤维立体织物成型的多层碳布缝合装置，其特征在于：包括机头（1），压布机构（2），锁扣机构（3）和移动工作台（4）；所述机头（1）安装在支撑梁（7）的上端，包括用于进行缝合的针刺机构和用于增强植针强度的抱针机构；所述针刺机构的主轴（120）在步进电机Ⅰ（121）驱动下带动针刺机构曲柄（118）和抱针机构的抱针凸轮（115）实现植针（101）与抱针块（102）的往复运动；所述压布机构（2）通过上压条（208）和下压条（209）压实碳布（410），所述上压条（208）和下压条（209）由气缸（204）控制，能够配合针刺机构压实或松开碳布；所述锁扣机构（3）的主凸轮轴（303）与步进电机Ⅱ（308）相连，所述主凸轮轴（303）通过两个凸轮面带动副凸轮轴上的钩针（302）做往复摆动和轴向的往复运动，与针刺机构同步；所述移动工作台（4）包括X向移动平台（403）和Y向移动平台（406），通过伺服电机Ⅰ（405）驱动，所述移动工作台（4）上设置有碳布放置平台；所述主轴（120）上的曲柄（118）连接着连杆（116），所述连杆（116）通过抱死块（109）与植针杆（108）相连，所述抱死块（109）的另一侧连接着滑块（126），所述植针杆（108）通过主轴（120）驱动的曲柄连杆机构进行往复运动，进而带动植针（101）实现缝合工作；所述抱针凸轮（115）安装在针刺机构的副轴（114）上，随主轴（120）同步转动，所述抱针凸轮（115）面与抱针杆（103）顶部的滚轮（113）始终接触，所述抱针杆（103）下部安装抱针块（102），当抱针凸轮（115）随主轴（120）转动时，与抱针凸轮（115）面始终接触的抱针杆（103）在凸轮轨迹的控制下实现上下移动，保证所述抱针块（102）始终处于使所述植针（101）强度最大的位置；所述锁扣机构（3）由步进电机Ⅱ（308）驱动主凸轮轴（303）转动，所述主凸轮轴（303）与步进电机Ⅱ（308）之间通过弹性联轴器（306）连接，并由支撑座（305）支撑；所述主凸轮轴（303）上安装有两个凸轮面，一个盘形凸轮面，一个圆柱凸轮面，所述主凸轮轴（303）通过所述两个凸轮面带动安装在支撑座（305）上的钩针座（301）转动，用于完成钩针（302）的运动控制；所述盘形凸轮面控制钩针（302）沿钩针座（301）旋转轴的径向往复摆动，所述圆柱凸轮面控制钩针（302）沿钩针座（301）旋转轴的轴向往复移动；所述锁扣机构（3）与机头（1）中的针刺机构配合运动，共同完成对叠层碳布的缝合锁扣工作。

2.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物成型的多层碳布缝合装置，其特征在于：所述压布机构（2）的上压条（208）和下压条（209）分别位于叠层碳布（410）的上下两侧，在气缸（204）控制下配合针刺机构压实或松开碳布，保证所述碳布（410）在被缝合时能始终均匀平铺，在移动工作台（4）移动时不被磨损，所述上压条（208）和下压条（209）两端通过直线轴承Ⅱ（205）与支撑轴（202）相连，所述支撑轴（202）安装在Y向移动平台（406）上，保证植针（101）和钩针（302）在工作时始终处于上压条（208）和下压条（209）缝隙的中心线上。

3.根据权利要求1所述的碳纤维立体织物成型的多层碳布缝合装置，其特征在于：所述移动工作台（4）上安装有伺服电机Ⅰ（405）和伺服电机Ⅱ（413），所述伺服电机Ⅰ（405）通过驱动滚珠丝杠Ⅰ（414）来带动X向移动平台（403）在X方向运动，以此控制针脚的大小；所述伺服电机Ⅱ（413）安装在X向移动平台（403）上，驱动滚珠丝杠Ⅱ（412）来控制Y向移动平台（406）在Y方向运动，以此来控制针脚的换行；所述滚珠丝杠Ⅰ（414）和滚珠丝杠Ⅱ（412）两边分别有与其平行的直线导轨（402），以防止碳布放置平台在移动过程中产生轻微的晃动；所述Y向移动平台（406）通过四条支撑铝型材(411)与碳布放置平台连接，以此实现碳布放置平台的移动；所述碳布放置平台上有碳布支撑板（407），所述碳布支撑板（407）上放有碳布压板（409），所述碳布（410）放置在压板（409）和碳布支撑板（407）之间，且所述碳布压板（409）通过夹紧螺栓与碳布支撑板（407）连接；所述夹紧螺栓拧紧时，碳布（410）被压紧，以免碳布缝合过程中滑动。