一种三维圆筒织机的卷取装置的制作方法

1.本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种三维圆筒织机的卷取装置。


背景技术：

2.在工程中，筒状结构件是一种应用广泛的基本构件，受力稳定且结构合理，在受到轴向外力作用时，载荷会均匀分布在整个圆形截面上，不易产生明显的应力集中破坏，其可用于制作发动机喷管，飞行器罩壳、输送管道、衬套等产品，在航空航天、能源输送、生物化工等诸多领域有着较好的应用前景。
3.三维圆筒织物作为筒状复合材料构件的增强相，其织造技术发展非常迅速，目前在国内外已陆续出现多种织造方法和相关的织造装备。但这些织造方法和织造装备的自动化程度低，人工辅助程度高，造成织物结构不均匀、张力控制不稳定性、产品质量一致性差。开发高效、自动、柔性化的三维圆筒织物成型高端装备有助于三维纺织复合材料工程应用的推广，提高我国高性能纤维纺织材料的设计、制造和开发应用的水平。
4.卷取装置的作用是将在织口处初步形成的三维圆筒织物引离织口，以保证织造生产过程持续进行。同时，卷取装置还与织机上其他机构相配合，确定织物的纬纱排列密度和纬纱在织物内的排列特征。
5.公开号为cn109881339a的专利说明书中公开了一种三维立体绞织织机，包括机架，机架上自上而下依次设有送经模块、开口模块、引纬模块、打纬模块和卷取模块，所述送经模块上的经线依次穿过开口模块、引纬模块和打纬模块并与卷取模块相连接。该方案中，卷取模块不适合于三维圆筒织物。
6.公告号为cn104294464b的专利说明书中公开了一种三维筒状织机，包括机架、传动机构、周向开口机构、径向引纬机构、轴向打纬机构、储纱式送经装置以及直线式卷取机构，其特征在于：所述机架包括底座、机架顶部以及用于支撑机架顶部边缘的支架和用于支撑机架顶部中心的立杆；所述周向开口机构包括固定于机架顶部的圆形轨道、套设于圆形轨道上的多个小滑块以及与立杆连接的分拨装置；所述径向引纬机构包括剑杆、送梭装置、接梭装置及梭子；所述轴向打纬机构包括设于立杆上的打纬指、滑块及分别连接打纬指、滑块的连杆。该方案采用气缸控制的机械手张开或闭合对织物进行释放或夹持，通过机械手竖直向上移动来实现织物卷取。机械手会使得织物表面的夹持位置与非夹持位置受力不均，造成夹持位置的织物损伤，同时会造成织物在卷取过程中发生变形。


技术实现要素：

7.本发明的目的是克服现有人工织造过程中存在的织口位置不断变化，从而导致经纱张力不一致的缺陷问题，提供一种结构简单、使用方便的三维圆筒织机的卷取装置，实现三维圆筒织物的自动卷取，为三维圆筒织物的连续化织造奠定基础。
8.一种三维圆筒织机的卷取装置，包括经纱夹持机构、织物成型机构和卷取传动机构；
9.所述经纱夹持机构包括导纱底板，设置于所述导纱底板上且与导纱底板共轴线的导纱环，以及以所述轴线为中心环形阵列分布于导纱底板上、用于夹持经纱末端的夹持单元；
10.所述织物成型机构包括芯模以及支撑所述芯模的支撑单元，所述导纱底板设置在所述芯模顶部；
11.所述卷取传动机构包括导向安装板以及能驱动所述导向安装板沿所述轴线方向移动的传动单元，所述支撑单元固定在所述导向安装板上。
12.本方案，通过经纱夹持机构夹持经纱末端，经纱与纬纱交织在芯模的表面形成织物，在织造完成三维圆筒织物的一个截面时，通过卷取传动机构将这个织物截面引离织口，保证了织口位置的恒定，为自动化连续织造创造了有利条件。
13.作为优选，所述夹持单元包括上下设置的第一夹持块和第二夹持块。
14.作为优选，所述支撑单元包括与所述芯模共所述轴线设置、用于芯模固定的芯模安装板，以及用于支撑所述芯模安装板且固定于所述导向安装板上的芯模支撑方通。
15.作为优选，所述芯模支撑方通包括以芯模的轴线为中心环形阵列分布的多个。
16.作为优选，所述传动单元包括驱动组件和传动组件；
17.所述驱动组件包括卷取机架和设置在卷取机架上的电机组件；
18.所述传动组件包括滚珠丝杠，以及与滚珠丝杠配合且固定在导向安装板上的丝杠螺母，所述电机组件驱动所述滚珠丝杠转动。
19.作为优选，所述传动单元还包括导向组件；
20.所述导向组件包括以所述轴线为中心环形阵列分布于导向安装板上的直线轴承，以及与所述直线轴承相配合且一端固定在卷取机架上的导向轴。
21.作为优选，所述驱动组件还包括设置于卷取机架上的法兰座，所述导向组件还包括固定于导向轴远离卷取机架一端上的导向端板；
22.所述法兰座和导向端板上分别设置有与所述滚珠丝杠共轴线的第一支座和第二支座，所述滚珠丝杠的两端分别转动连接于第一支座和第二支座上。
23.作为优选，所述电机组件包括伺服电机、与伺服电机输出轴传动连接的减速机以及与减速机输出轴传动连接的联轴器，所述联轴器与滚珠丝杠传动连接。
24.本发明的有益效果：
25.(1)本发明可以保持织口的位置不变，有助于实现三维圆筒织物的自动化连续织造，提高三维圆筒织机的自动化程度。
26.(2)本发明能够更加准确地控制纬纱之间的间距，使得织物的纬密均匀，提高三维圆筒织物的质量。
附图说明
27.图1为本发明的立体结构示意图；
28.图2为经纱夹持机构和织物成型机构的立体结构示意图；
29.图3为卷取传动机构的立体结构示意图；
30.图4为卷取传动机构的主视图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.如图1所示，一种三维圆筒织机的卷取装置，包括经纱夹持机构1、织物成型机构2和卷取传动机构3，其中，经纱夹持机构1固定在织物成型机构2上，织物成型机构2固定在卷取传动机构3上。
33.如图2所示，经纱夹持机构1包括导纱底板11、导纱环12和夹持单元；其中，导纱环12的轴线与导纱底板11的轴线相重合，并固定在导纱底板11上；夹持单元以导纱环12的轴线为中心，呈90
°
环形阵列分布，并固定在导纱底板11上，本实施例中，夹持单元包括设置在导纱底板11上的下夹持块13和固定于下夹持块13上方的上夹持块14。
34.织物成型机构2包括芯模21和支撑单元；支撑单元包括芯模安装板22和芯模支撑方通23；其中，芯模21的轴线与芯模安装板22的轴线相重合，并固定在芯模安装板22的上方，芯模支撑方通23以芯模21的轴线为中心，呈90
°
环形阵列分布，并固定在芯模安装板22的下方。
35.如图3和4所示，卷取传动机构3包括导向安装板334和传动单元，传动单元用于驱动导向安装板334沿芯模21的轴线方向移动，芯模支撑方通23固定在导向安装板334上。
36.传动单元包括驱动组件31，传动组件32和导向组件33。
37.驱动组件31包括卷取机架311和电机组件；卷取机架311顶部设置有卷取安装板312；电机组件包括伺服电机313、减速机314和联轴器316；
38.伺服电机313的输出轴与减速机314传动连接，并一起固定在卷取安装板312下方，减速机314的输出轴与联轴器316传动连接。
39.传动组件32包括滚珠丝杠321和丝杠螺母322；其中，丝杠螺母322固定在导向安装板334上，且与滚珠丝杠321相配合，联轴器316与滚珠丝杠321传动连接。
40.导向组件33包括导向轴332和直线轴承333；其中，直线轴承333以导向安装板334的轴线为中心，呈90
°
环形阵列分布，并固定在导向安装板334上，导向轴332的一端固定在卷取安装板312上，导向轴332与直线轴承333相配合。
41.本实施例中，驱动组件31还包括法兰座315，导向组件33还包括导向端板331；其中，法兰座315固定在卷取安装板312的上方，导向轴332的另一端与导向端板331相连接。
42.法兰座315和导向端板331上分别设置有与滚珠丝杠321共轴线的第一支座323和第二支座324，滚珠丝杠321的两端分别通过轴承转动连接于第一支座323和第二支座324上，以实现滚珠丝杠321的转动。
43.本发明的使用方法：
44.所有经纱以芯模21为中心，并沿芯模21的圆周方向均匀分布，经纱的末端经过导纱环12，固定在上夹持块14和下夹持块13的中间，然后经纱与纬纱交织在芯模21的表面形成织物，在织造完成三维圆筒织物的一个截面时，需要将这个织物截面引离织口，伺服电机313启动，通过减速机314和联轴器316带着滚珠丝杠321转动，丝杠螺母322随着滚珠丝杠321的转动垂直向上移动，通过导向轴332的垂直导向，导向安装板334随着丝杠螺母322向
上移动，固定在导向安装板334上的织物成型机构2和固定在织物成型机构2上的经纱夹持机构1也都一起向上移动。这样，芯模21上的三维圆筒织物和被上夹持块14与下夹持块13所夹持的经纱都做了一定距离的垂直移动，织好的织物截面被引离了织口，保证了织口位置的恒定，为自动化连续织造创造了有利条件。每一次的卷取量可以根据织物所需要的纬密来进行设定，确保了织物的纬密均匀。
45.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。