[發明專利]一種基于變曲率異形回轉體的三維編織機離散化芯模系統

有效

• 申請號: 202110578134.1
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113370552B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 單忠德;汪俊;王堯堯;楊浩秦;林初明
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/54
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種基于變曲率異形回轉體的三維編織機離散化芯模系統，包括：芯模組裝單元、芯模升降單元、PLC，所述芯模組裝單元與芯模升降單元連接，所述PLC分別與芯模組裝單元、芯模升降單元連接；所述芯模組裝單元包括：離散化芯模層單元、芯模層間鎖緊機構和芯模層單元上升機構，所述離散化芯模層單元由變曲率芯模層切片組成，所述離散化芯模層單元設置于芯模層單元上升機構上，所述芯模層單元上升機構以及芯模層間鎖緊機構均與芯模升降單元固定連接。本發明三維編織機離散化芯模系統避免芯模與紗線干涉、保證織口高度恒定的變曲率異形回轉體的三維編織。

技術領域

本發明涉及三維編織機技術領域，尤其涉及一種基于變曲率異形回轉體的三維編織機離散化芯模系統。

背景技術

三維編織技術基于二維編織技術發展而來，可用于制造立體織物，織物具有纖維多方向取向、整體連續分布的特點，具有一系列優異的力學性能和熱學性能。目前，三維編織復合材料已經被廣泛地應用于航空、航天、汽車、傳播等領域，例如：飛機螺旋槳葉片、火箭喉襯、風力發電機翼片、碳纖維車架和汽車部件等。

三維編織技術具有仿形加工的能力，仿形能力依賴于芯模外形，對于復雜的構件可以一次成型，依靠芯模可編織出的不同形狀的預成型體，滿足航空航天等領域的應用要求。目前，三維編織技術受制于編織工藝、設備所限，往往只能編織結構簡單、外形規則的零件。對于大尺寸變曲率異形回轉體，芯模的外形也會比較復雜，比如會呈現上小下大的錐狀，當紗線在上層芯模上進行編織時，可能會發生與下部芯模的干涉與碰撞。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于變曲率異形回轉體的三維編織機離散化芯模系統。該三維編織機離散化芯模系統避免芯模與紗線干涉、保證織口高度恒定的變曲率異形回轉體的三維編織。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于變曲率異形回轉體的三維編織機離散化芯模系統，包括：芯模組裝單元、芯模升降單元、PLC，所述芯模組裝單元與芯模升降單元連接，所述PLC分別與芯模組裝單元、芯模升降單元連接；所述芯模組裝單元包括：離散化芯模層單元、芯模層間鎖緊機構和芯模層單元上升機構，所述離散化芯模層單元由變曲率芯模層切片組成，所述離散化芯模層單元設置于芯模層單元上升機構上，所述芯模層單元上升機構以及芯模層間鎖緊機構均與芯模升降單元固定連接。

進一步地，所述PLC分別與芯模層間鎖緊機構、芯模層單元上升機構、芯模升降單元連接。

進一步地，所述芯模升降單元包括：升降平臺、第一升降傳動軸、安裝基底、伺服電機、聯軸器、高清攝像頭和底部平臺；所述升降平臺、第一升降傳動軸、安裝基底和底部平臺依次固定連接，所述伺服電機通過聯軸器與第一升降傳動軸連接，所述伺服電機設置于底部平臺上，所述高清攝像頭設置于升降平臺上。

進一步地，所述高清攝像頭、伺服電機分別與PLC連接。

進一步地，所述芯模層單元上升機構包括：壓力傳感器、芯模夾持結構、第二上升傳動軸、芯模貯存區、驅動電機；所述芯模貯存區設置于第二上升傳動軸的底部，用于貯存變曲率芯模層切片；所述芯模夾持結構設置于第二上升傳動軸上，所述驅動電機設置于芯模貯存區的下方，所述驅動電機與第二上升傳動軸連接；所述變曲率芯模層切片上均設有壓力傳感器。

進一步地，所述驅動電機設置于升降平臺上。

進一步地，所述壓力傳感器、驅動電機均與PLC連接。

進一步地，所述芯模層間鎖緊機構包括：旋轉臺、壓緊機構、旋轉電機，所述旋轉臺設置于芯模升降單元上，所述旋轉電機設置于旋轉臺下方，所述壓緊機構與旋轉臺連接。

進一步地，所述旋轉電機、壓緊機構均與PLC連接。