[实用新型]一种用于加工碳纤维制品的针刺机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种针刺机械设备，尤其涉及一种用于加工碳纤维制品的全自动针刺机。

背景技术

碳纤维具有元素碳的各种优良性能，如比重小、耐热性极好、热膨胀系数小、导热系数大、耐腐蚀性和导电性良好等。同时，它又具有纤维般的柔曲性，可进行编织加工和缠绕成型。碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维，它和树脂形成的复合材料的比强度和比模量比钢和铝合金还高3倍左右，是一种力学性能优异的新材料。碳纤维复合材料应用在航天、导弹和运动器材上，可以显著减轻重量，提高有效载荷，改善性能，是航天工业的重要结构材料。

目前，大多数加工碳纤维制品的针刺机是由人工操作控制每个工艺环节，各步骤间歇时间长，生产效率低下且易出现针刺制品叠层、产品不均匀等瑕疵。现有技术中的全自动针刺机是通过升降针刺机的下半部分来调节工作面高度，并且采用链条传动进料，置于链条上的进料板的稳定程度不够高。此外，现有的全自动针刺机的剥毛板与针刺板是同步运动。在针刺高强度碳纤维和多层毛网时，进料板的不稳定以及剥毛板和针刺板的同步运动容易导致针的折断和纤维毛网不均匀，干扰加工过程并且造成产品瑕疵，无法满足高质量的生产需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于加工碳纤维制品的针刺机，其运行稳定，在针刺加工碳纤维时，纤维毛网均匀性好，并最大程度地避免了加工中的断针，可以满足高质量的生产要求。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于加工碳纤维制品的针刺机，包括控制系统和机械部件，所述机械部件包括机座、安装在机座上的进料机构、安装在机座上的高度调节机构、支承在高度调节机构上的针梁、以及安装在针梁上的针刺机构，其中：

所述进料机构包括固定在机座上的直线导轨、安装在直线导轨上的托网板、与托网板连接的进料丝杠、与进料丝杠连接并固定到机座的进料步进电机；

所述高度调节机构包括固定到机座的多个高度调节步进电机、下端与高度调节步进电机连接并且上端滑动连接到针梁的高度调节丝杠、下端固定到机座并且上部连接到针梁的多个高度调节导柱；

所述针刺机构包括固定在针梁上的异步电机、与异步电机连接并且通过支撑轴承连接到针梁的水平转轴、连接到水平转轴的多个针刺板凸轮机构、连接到针刺板凸轮机构下端的针刺板、下端与针刺板连接并且上部滑动连接到针梁的多个针刺板导柱、连接到水平转轴的多个剥毛板凸轮机构、连接到剥毛板凸轮机构下端的剥毛板、下端与剥毛板连接并且上部滑动连接到针梁的剥毛板导柱，且剥毛板位于托网板和托网板上方的针刺板之间；

所述控制系统连接进料步进电机、高度调节步进电机、以及异步电机。

进一步地，所述控制系统包括可编程逻辑控制器。

进一步地，所述控制系统包括连接到异步电机的变频器、以及与进料步进电机和高度调节步进电机连接的步进控制系统，并且变频器和步进控制系统分别连接到可编程逻辑控制器。

进一步地，所述高度调节机构还包括固定到针梁并且与高度调节导柱滑动连接的高度调节直线轴承。

进一步地，所述高度调节丝杠是梯形丝杠。

进一步地，所述高度调节步进电机的数量为4个，并且高度调节导柱的数量为4个。

进一步地，所述针刺机构还包括固定到针梁并且与针刺板导柱滑动连接的针刺板直线轴承、以及固定到针梁并且与剥毛板导柱滑动连接的剥毛板直线轴承。

进一步地，所述针刺板凸轮机构的数量为2个。

进一步地，所述剥毛板凸轮机构的数量为2个。

进一步地，所述的针刺板导柱的数量为2个。

由于采用以上技术方案，本实用新型的有益效果包括：

采用步进电机和丝杠配合直线导轨进料，进料板稳定性高，在针刺碳纤维时，纤维毛网均匀性好，最大程度地避免了加工中的断针；

改进为调节针刺机上部的针刺机构高度并且使剥毛板和针刺板异步运动，进一步避免了加工中的断针；

通过可编程逻辑控制器控制碳纤维加工，其中预设含有多种操作模式的可编程逻辑控制器程序，以满足不同的加工需要，降低成本，简化操作。

附图说明

图1示出了本实用新型的针刺机的示意图；