[发明专利]一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机及针刺方法

说明书

本发明涉及一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机，包括机架、升降机构、针刺机构、撒粉机构、织物针刺工作台及位置检测传感器；所述机架包括主机架和针刺导向装置，主机架的两个平行的侧面安装有针刺导向装置；所述升降机构包括第一电机、行星减速器以及第一丝杆，所述第一电机为带有制动器的伺服电机；所述针刺机构包括SDAJ可调气缸、刺针和支撑杆，针刺机构通过针刺导向装置在升降机构的带动下完成针刺运动；撒粉机构与针刺机构固定连接，通过程序控制选择，分别进行针刺和撒粉工作；织物针刺平台包括上表面固装泡沫底毡的工作台；还包括使用该针刺机的针刺方法。本发明可灵活对针板和剥网板位置进行自动调节，成品质量好，满足飞行器使用需求。

技术领域

本发明属于复合材料高厚度织物制造设备技术领域，特别涉及一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机及针刺方法。

背景技术

高厚度针刺织物及其复合材料，多用于超远程高超声速飞行器的蒙皮、舱段等关键核心部件，具有超强的热防护性能。目前，高厚度平板针刺织物通常采用传统的平板针刺机进行针刺成型，由于传统的平板针刺机没有剥网板压力检测功能，随着织物厚度的逐渐增加和变化，现有平板针刺机经常出现剥网板对针刺织物施加压力过大的情况，这常常导致针刺织物层间分层损伤破坏，而对于逐层针刺成型的高厚度织物来说，每一单元层的针刺织物都应该具有较高的层间性能，故制备高厚度织物的平板针刺机需要有效地处理剥网板压力难以控制的问题。

另外，高厚度织物相较于普通针刺织物需要进行多次逐层针刺成型，因此平板针刺机如果能够灵活对针板和剥网板位置进行自动调节，将大大提高生产效率，而采用偏心轮滑块机构、曲柄式升降机构等作为实现针刺往复运动的传统平板针刺机(如公开号为CN114908481A的发明专利所记载的平板针刺机)，不仅结构复杂，而且无法灵活调节针板和剥网板相对于工作台的位置，针刺深度调节不便；此外，采用蜗轮蜗杆丝杠升降机整体升降整套针刺龙头机构，多次升降后累计误差大，剥网板的位置和织物上表面的距离难以精确控制，常常导致剥网板过度挤压织物的情况，导致针刺织物分层损伤。

此外，现有平板针刺机在对高厚度织物针刺时，四周针刺成型质量难以保证，而且现有的平板针刺机针刺成型的高厚度织物与增强树脂基复合而成的复合材料还存在高温状态下容易氧化且抗烧蚀性能较弱的问题，这种高厚度平板织物制成飞行器的核心部件后在极端条件下耐久度差，难以满足飞行器超远程工作的需求。因此需要对平板织物针刺机及针刺方法进行改进。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题提供一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机及针刺方法，专门对高厚度织物进行针刺成型，可灵活对针板和剥网板位置进行自动调节，成品质量好，满足飞行器的使用需求。

本发明包括如下技术方案：

一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机，包括机架、升降机构、针刺机构、撒粉机构、织物针刺工作台以及位置检测传感器；所述机架包括主机架和针刺导向装置，主机架安置于水平面上且整体为一立方体框架，主机架内设有用于安装织物针刺平台的底座，主机架的两个平行的侧面安装有针刺导向装置；所述针刺导向装置包括第一导杆、第一直线轴承和导向轴支座，所述第一直线轴承设置在针刺机构上，所述第一导杆穿过第一直线轴承后两端均与导向轴支座固定连接，导向轴支座通过螺丝固定在主机架上；

所述升降机构包括第一电机、行星减速器以及第一丝杆，所述第一电机为带有制动器的伺服电机；第一电机与行星减速器螺纹连接，第一丝杆通过联轴器与行星减速器的输出轴固定连接；

所述针刺机构包括SDAJ可调气缸、刺针和支撑杆，针刺机构通过针刺导向装置在升降机构的带动下完成针刺运动；所述SDAJ可调气缸的活塞杆在第二导杆和第二直线轴承导向下输出；所述支撑杆固定在顶板的下方，末端依次安装压力传感器与剥网板，所述顶板上固装第一直线轴承；所述刺针的夹持部分安装在托板与针板之间，工作部分穿过针板的针孔露出；