[发明专利]一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置及其使用方法

权利要求书

1.一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：包括连接柱、转盘传动机构、中心盘、转盘、携纱器固定底盘、携纱器运动轨道、携纱器、轨道传动机构、多自由度机械手、滑座、滑轨，

所述滑座滑动安装在滑轨上，滑座上设置有多自由度机械手；

所述多自由度机械手末端安装有连接柱，连接柱连接有中心盘，使多自由度机械手带动中心盘进行运动；

所述中心盘上安装有转盘、转盘传动机构，转盘由转盘传动机构驱动；

所述转盘上安装有携纱器运动轨道，携纱器固定底盘安装在携纱器运动轨道上，所述携纱器由携纱器运动轨道和携纱器固定底盘夹持；

所述轨道传动机构安装于携纱器运动轨道非工作面，带动携纱器运动轨道运行；

转盘转动，带动携纱器运动轨道、携纱器固定底盘及携纱器同时进行环转，而相邻携纱器分别进行顺、逆两个时针方向的正弦轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述中心盘上还设置有若干个滚轮，转盘安置于若干个滚轮之间。

3.根据权利要求2所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：滚轮呈环形安装在中心盘上，并夹持转盘。

4.根据权利要求1所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述轨道传动机构由传动齿轮、电机齿轮、轨道电机组成，传动齿轮直接与携纱器运动轨道中的齿轮传动轴连接，轨道电机启动，驱动电机齿轮运行，同时带动同平面的传动齿轮工作，进而使携纱器运动轨道上相应齿轮旋转，从而带动整个携纱器运动轨道上剩余齿轮运动。

5.根据权利要求1所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述携纱器运动轨道由轴承、齿轮传动轴、轨道固定盘、齿轮、端盖、不规则螺栓和轨道传动装置组成，齿轮传动轴包括大径部分和小径部分，大径部分嵌在轨道固定盘内的轴承上，小径部分固定齿轮，不规则螺栓依次将轨道固定盘、齿轮传动轴、端盖串起来，端盖与不规则螺栓间为螺纹连接，且端盖与携纱器固定底盘位于同一水平面。

6.根据权利要求5所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：每个齿轮上均布有凹槽携纱器置于凹槽内，使得携纱器运动轨道上的全部携纱器是连续的类正弦排列，相邻齿轮转动方向相反，轨道电机启动时，携纱器在齿轮的推动下自动分成两组，分别进行顺、逆两个时针方向的正弦轨迹运动。

7.根据权利要求5所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述携纱器包括底盘、梭形柱和圆形柱，底盘的周边在端盖和齿轮垂直方向之间，同时梭形柱在端盖与携纱器固定底盘水平方向间，圆形柱在携纱器运动轨道的齿轮凹槽内。

8.根据权利要求1所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述携纱器运动轨道通过螺栓固定在转盘上，转盘外径大于携纱器运动轨道外径。

9.根据权利要求1所述的一种3D纤维编织与缠绕一体成型装置，其特征在于：所述中心盘上安装有固定支架，固定支架与滚轮对应设置，固定支架设置有伸长部分，所述伸长部分悬空于转盘和携纱器运动轨道之间，其长度刚好覆盖转盘边缘裸露的部分。

10.一种权利要求1所述3D纤维编织与缠绕一体成型装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将锭轴安装在携纱器上；

2）将多自由度机械手放置在滑座上，启动滑座，多自由度机械手在滑轨上移动，多自由度机械手驱动中心盘，控制其进给速度和精确位置；

3）开启转盘传动机构，转盘传动机构实现转盘及其上安装的携纱器运动轨道和携纱器固定底盘的环形转动，间接带动携纱器环形转动，同时配合多自由度机械手在滑轨上的移动，实现纤维缠绕工作，并根据制造需要调节转盘转动速度以控制缠绕速度；

4）启动轨道传动机构，关闭转盘传动机构，轨道传动机构驱动携纱器运动轨道运行，并带动相邻两组携纱器分别沿顺时针和逆时针方向进行正弦轨迹的运动，实现纤维编织工作。