[實用新型]三維紡織復合材料預制件縫合機械手的末端縫合裝置

有效

• 申請號: 201821399785.4
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN208857456U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 姚福林;李亮玉;何俊杰;岳建鋒;王天琪;周永賓
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D05B1/10
• 分類號: D05B1/10;D05B69/10;D05B69/02;D05B55/14;D05B57/10;D05B43/00;D05B57/32;D05B85/06
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 鄭曉晨

本實用新型公開了一種三維紡織復合材料預制件縫合機械手的末端縫合裝置，包括機架、驅動機構、刺料機構、鎖線機構和送線機構，本實用新型由驅動機構提供動力，依靠刺料機構和鎖線機構在縫料上表面的相互周期性運動配合，實現三維紡織復合材料預制件的縫合操作；通過機架頂部設置的法蘭能夠與多自由度的工業機器人末端實現連接，利用工業機器人的位姿變換，克服了傳統縫紉設備在加工三維形狀預制件時的位置受限的問題，從而大大提高了縫合操作的靈活性。

技術領域

本實用新型屬于三維紡織復合材料預制件縫合設備技術領域，尤其是涉及一種紡織復合材料預制件縫合機械手系統的末端縫合裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，紡織復合材料已廣泛應用于航空航天、汽車等領域。對于紡織復合材料二維層間的縫合拼接可在一般工業縫紉機上實現，然而對于幾何形狀較為復雜的大尺寸三維空間形狀復合材料預制件產品，由于傳統縫制方法中縫紉角度及設備靈活性的限制，則無法利用傳統縫合設備一次加工完成。而采用工業機器人結合單邊縫合技術即可解決此類預制件縫合加工的問題，因此研制出一款高效的末端單邊縫合設備，并將其與工業機器人手臂相結合組成單邊縫合機械手系統，對于提高縫合設備的靈活性，實現大尺寸三維空間形狀紡織復合材料預制件產品的縫合加工具有重要的意義和應用價值。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是，提供一種結構緊湊，靈活度高，可與工業機器人末端相組合連接，以實現三維紡織復合材料預制件縫合加工操作的機械手系統末端縫合裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：三維紡織復合材料預制件縫合機械手的末端縫合裝置，包括機架、驅動機構、刺料機構、鎖線機構和送線機構；

所述機架包括相互平行設置的前擋板、后擋板和襯板；所述前擋板與襯板之間、襯板與后擋板之間均通過螺栓固定設置有若干支撐軸，所述機架頂部設置有用于與工業機器人末端相配合連接的法蘭，所述法蘭通過螺栓與前擋板及后擋板的頂部實現固定連接；

所述驅動機構包括貫穿設置于前擋板與襯板之間的電機，所述電機通過螺釘與前擋板固定連接，所述電機輸出軸的末端通過帶傳動與第一傳動軸的一端聯接；所述第一傳動軸的另一端通過緊定螺釘固定設置有用于驅動第二傳動軸運動的主動槽輪，該主動槽輪的中部固定安裝有槽輪撥桿，所述第一傳動軸的中間部位分別設置有用于驅動第三傳動軸和第四傳動軸運動的主動齒輪Ⅰ和主動齒輪Ⅱ；

所述第二傳動軸貫穿設置于前擋板與襯板之間，該第二傳動軸的一端固定設置有與主動槽輪相配合聯接的被動槽輪，另一端設有用于驅動第五傳動軸運動的主動齒輪Ⅲ；

所述第三傳動軸貫穿設置于襯板上，該第三傳動軸中部設有與主動齒輪Ⅰ相嚙合的被動齒輪Ⅰ；所述第三傳動軸的一端設置有刺料機構；

所述第四傳動軸貫穿設置于前擋板上，該第四傳動軸的一端設有與主動齒輪Ⅱ相嚙合的被動齒輪Ⅱ；所述第四傳動軸的一端設置有送線機構；

所述第五傳動軸貫穿設置于前檔板與襯板之間，該第五傳動軸的中部設有與主動齒輪Ⅲ相嚙合的被動齒輪Ⅲ；所述被動齒輪Ⅲ的一側相鄰設置有用于驅動鎖線機構運動的主動傘齒輪Ⅳ；

所述刺料機構包括設置于第三傳動軸末端的曲柄盤Ⅰ，所述曲柄盤Ⅰ的圓周位置通過連桿Ⅰ與齒條的一端連接，所述連桿Ⅰ的兩端通過銷軸分別與曲柄盤Ⅰ及齒條的一端固定連接；所述齒條通過導向塊安裝于前擋板上，所述齒條與設置于第六傳動軸中部的主動齒輪Ⅴ相嚙合，所述主動齒輪Ⅴ與設置于第七傳動軸上的被動齒輪Ⅴ相嚙合；所述第六傳動軸貫穿設置于前擋板與襯板之間，所述第七傳動軸貫穿設置于前擋板之上；所述第七傳動軸的一端通過螺釘固定安裝有用于穿刺縫料的縫針；

所述送線機構包括設置于第四傳動軸末端的曲柄盤Ⅱ，所述曲柄盤Ⅱ的圓周位置通過銷軸連接有送線桿，所述送線桿的中部通過銷軸安裝有連桿Ⅱ，所述連桿Ⅱ與前擋板之間通過銷釘固定連接；