[發明專利]一種環向滾珠攜紗器及應用該攜紗器的三維編織機

有效

• 申請號: 201610828170.8
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106222876B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 鄭錫濤;雷凱;楊超;張迪;張鑫
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: D04C3/00
• 分類號: D04C3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及三維編織技術領域，具體為一種環向滾珠攜紗器及應用該攜紗器的三維編織機。

背景技術

三維編織物是目前國內外正在研究開發的高新技術產品，主要作用于復合材料預制件。由于三維編織預制件的結構整體性好、不分層，因而是航空、航天以及汽車等領域中的新型編織結構產品。

三維編織機是制備復合材料預制件的設備核心。在三維編織方法上，目前應用最多的是采用四步法進行三維編織。編織紗線以行和列的方式排列成一個矩陣，每一根編織紗線由一個攜紗器單獨控制，攜紗器沿行和列作交替運動，形成具有一定尺寸和形狀的整體預成型體。

目前，采用四步法工藝的三維編織機通常采用如圖1所示形式，通過對攜紗器經緯向的運動進行分解，使攜紗器整齊排列運動。但實際使用中，由于攜紗器的加工尺寸精度不可能完全滿足設計尺寸，攜紗器有可能運動不到位，隨著運動的進行，會導致攜紗器行駛位置誤差積累，從而會有“卡死”現象產生，如圖2所示。“卡死”現象會使編織機不能流暢運行，嚴重影響了生產效率。另一方面，目前攜紗器與軌道、攜紗器與攜紗器表面之間為硬接觸滑動摩擦，也會出現運動卡頓和磨損零件情況發生，進一步加劇“卡死”現象。

發明內容

針對以上背景技術中所述現有技術存在的問題，本發明提出了一種環向滾珠攜紗器及應用該攜紗器的三維編織機，能夠使在三維編織物制造過程中不易產生“卡死”現象，并且大幅減少編織機零件之間的滑動摩擦。

本發明的技術方案為：

所述一種環向滾珠攜紗器，其特征在于：包括掛鉤和運動盤；所述運動盤為圓形，掛鉤下端固定在運動盤上端面中心位置，所述運動盤側面開有一圈滾珠槽；所述滾珠槽內嵌入安裝有若干滾珠；所述滾珠能夠在滾珠槽內自由滾動。

所述一種應用上述環向滾珠攜紗器的三維編織機，包括環向滾珠攜紗器、方形底盤、導軌以及驅動機構，其特征在于：

若干導軌沿導軌寬度方向依次排列放置在方形底盤內，方形底盤四周有側壁限制導軌以及安裝在導軌內的環向滾珠攜紗器的運動范圍；

所述導軌在導軌寬度方向上均勻開有若干相互平行的攜紗器運動槽，所述攜紗器運動槽的截面形狀為“凸”字形；導軌寬度小于環向滾珠攜紗器直徑；

根據所需制造三維編織件的設計要求，在所需的攜紗器運動槽中放置環向滾珠攜紗器，沿導軌寬度方向相鄰的環向滾珠攜紗器之間為滾珠點接觸；

所述導軌兩端通過推桿與驅動機構連接，驅動機構能夠推動導軌沿長度方向運動，并能夠推動環向滾珠攜紗器沿導軌寬度方向運動。

進一步的優選方案，所述一種應用上述環向滾珠攜紗器的三維編織機，其特征在于：滾珠使用標準件。

進一步的優選方案，所述一種應用上述環向滾珠攜紗器的三維編織機，其特征在于：所述方形底盤沿導軌長度方向的側壁限制導軌只能沿長度方向移動一個步長。

進一步的優選方案，所述一種應用上述環向滾珠攜紗器的三維編織機，其特征在于：所述方形底盤沿導軌寬度方向的側壁距離等于環向滾珠攜紗器直徑的N倍，N為導軌個數。

有益效果

依據上述發明內容，本發明具有以下優點：

1、環向滾珠攜紗器采用運動盤配合滾珠的形式，滾珠使用標準件，減小加工誤差，并且在磨損后便于更換。而且在三維編織機中，攜紗器與攜紗器之間為滾珠上的點接觸，且在相對運動時，受力形式為滾動摩擦，大大提高了運行效率。

2、環向滾珠攜紗器放置在導軌的攜紗器運動槽中，且導軌寬度小于環向滾珠攜紗器直徑，保證了當攜紗器運動不到位時，攜紗器最寬處不會被卡住，使編織可以繼續進行；而且攜紗器環向的滾珠能保證接下來的運動不會被“卡死”，并且會使攜紗器進入正確軌道，這樣就能保證三維編織機流暢運行。

綜上所述，以本發明為基礎制造的三維編織機，在以四步法進行三維編織過程中，攜紗器運動不易出現“卡死”現象，有效提高生產效率，并且結構相對簡單，大量采用標準件，便于加工和更換，降低了三維編織機的制造和維護成本。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1：目前常用三維編織機形式；

圖2：三維編織機“卡死”現象示意圖；

圖3：攜紗器示意圖；

圖4：攜紗器、導軌、推桿裝配關系示意圖；

圖5：三維編織機整體示意圖；