一种超厚曲面体三维编织装置及控制方法与流程

本发明属于编织机械，特别是涉及一种超厚曲面体三维编织装置及控制方法。

背景技术：

1、三维编织机通过平面内锭轴往复运动，能够织造三维编织增强体，具有准各向同性的高性能丝束分布和力学性能，可用于制成各类编织复合材料轻量化构件，在国防、航空航天、海洋工程等领域内广泛应用。大型的超厚曲面体三维编织机中运动环需要在环形轨道上运行，同时采用多个驱动装置驱动运动环运行，然而，大型的三维编织机本体直径能够达到6米左右，市场上常用的环形轨道不能满足本场合使用，同时多个驱动装置驱动导致各个环间运动协调性差。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超厚曲面体三维编织装置及控制方法，用于解决现有技术中大型的三维编织机本体巨大，市场上常用的环形轨道不能满足本场合使用，同时需要多个驱动装置驱动导致各个环间运动协调性差从而影响到编制质量的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超厚曲面体三维编织装置，包括：基体、动环、第一连接件、第二连接件、驱动机构和放线机构，基体包括若干弧形板，弧形板首尾依次拼接而成的一个环形体，环形体上固设有内层环和外层环，内层环和外层环同平面且同心布置；环形体上开设有若干弧形卡槽；直径依次递增的若干动环同心布置在同一个平面内，且动环均设置在内层环和外层环之间；沿径向对每个动环依次进行编号，编号为奇数为奇数环，编号为偶数的为偶数环，所有奇数环均和第一连接件固定连接，若干第一连接件环形布置，第一连接件卡在弧形卡槽内并与弧形卡槽滑动配合；所有偶数环均和第二连接件固定连接，若干第二连接件环形布置，第二连接件卡在弧形卡槽内并与弧形卡槽滑动配合；驱动机构固定安装在环形体上，通过驱动机构驱动第一连接和第二连接件向着相反的方向滑动；放线机构包括径向驱动组件、径向滑块和纱线锭子，沿着径向依次在内层环、所有动环、外层环上开设若干径向滑槽，径向滑块设置在滑槽内，滑块和滑槽滑动配合，纱线锭子和径向滑块固定连接；驱动组件驱动滑块沿着滑槽运动。

3、可选地，驱动机构包括电机、丝杆、联动滑块、直线导轨、第一连杆、第二连杆、第一摆杆和第二摆杆；电机和环形体固定连接，丝杆和环形体转动连接，电机和丝杆传动连接，联动滑块和丝杆螺纹配合；

4、直线导轨和环形体固定连接，丝杆和直线导轨平行，联动滑块和直线导轨滑动配合；第一摆杆的一端和环形体转动连接，第一摆杆的另一端和第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端和联动滑块转动连接；第二摆杆的一端和环形体转动连接，第二摆杆的另一端和第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端和联动滑块转动连接；第一摆杆和第二摆杆对称设置，第一连杆和第二连杆对称设置；第一摆杆上设置有第一滑槽，第二摆杆上设置有第二滑槽，第一连接件上固设有第一滑动件，第二连接件上固设有第二滑动件，第一滑动件和第一滑槽滑动配合，第二滑动件和第二滑槽滑动配合。

5、可选地，第一连接件和第二连接件上设置有径向轴承和轴向轴承，径向轴承和轴向轴承互相垂直，弧形卡槽包括径向卡槽和轴向卡槽，径向轴承和径向卡槽滚动配合，轴向轴承和轴向卡槽滚动配合。

6、可选地，径向驱动组件包括第一伸缩件和第二伸缩件，第一伸缩件和第二伸缩件均和环形体固定连接，第一伸缩件和第二伸缩件分别对立设置在径向滑槽的两端。

7、可选地，环形体开设有导向滑槽，奇数环和偶数环上均固定连接有滑动连接件，奇数环和偶数环上的滑动连接件分别与不同的导向滑槽滑动配合。

8、可选地，纱线锭子包括绕纱模块、过纱模块、出纱模块和调整控制模块，纱线从绕纱模块中引出经过过纱模块最后从出纱模块中导出；绕纱模块包括纱管、芯轴和绕纱转动基组，纱管套装在芯轴上且纱管转动安装在绕纱转动基组上；过纱模块设置在绕纱模块的一侧，过纱模块包括导纱板和导纱轮组，纱线依次经过导纱板和导纱轮组；出纱模块设置在绕纱模块的顶部，出纱模块包括上悬臂安装块、过纱筒和摇摆组件，上悬臂安装块固定在调整控制模块上，摇摆组件包括摇摆固定座和摇摆旋转座，摇摆固定座通过过纱筒固定在上悬臂安装块上，摇摆旋转座转动安装在摇摆固定座，摇摆旋转座上设有出纱瓷眼，纱线从出纱瓷眼中导出；调整控制模块设置在绕纱模块和出纱模块之间，调整控制模块用于控制绕纱模块中纱管的转动；纱管沿长度方向的两端均设有安装盘，安装盘中设有芯孔和多个止转孔，芯孔和纱管同轴且相互连通，各个止转孔周向排列在芯孔的外侧；绕纱转动基组包括绕纱旋转座和底座，底座和径向滑块固定连接；绕纱旋转座为回转体结构，绕纱旋转座的中心设有转动配合孔，绕纱旋转座的表面设有多个止转凸台，各个止转凸台周向排列在转动配合孔的外围，止转凸台和止转孔插装配合，纱管通过绕纱旋转座转动安装在底座上，底座上设有固定筒，绕纱旋转座和固定筒通过轴承转动配合。

9、可选地，导纱板包括导纱部和安装部；导纱部的表面为弧形弯折面，且导纱部的表面设有耐磨层；安装部为直板结构，安装部上设有导纱安装孔，安装部安装在底座上。

10、可选地，调整控制模块包括固定连块、导杆、提升架和卡锁组件；固定连块的顶部和上悬臂安装块连接，固定连块的底部设有第一连接孔和第二连接孔，第二连接孔中设置有张力弹簧，导杆的顶端通过顶丝固定在第一连接孔中，导杆的底端通过导固块固定安装在底座上，芯轴的顶端和固定连块通过固定盖连接，芯轴的底端固定在固定筒的内部。提升架滑动安装在导杆上，提升架的顶部设有上顶块，上顶块上设有上导孔，提升架的底部设有下接块，下接块上设有下导孔，上导孔和下导孔同轴设置，导杆滑动穿过上导孔和下导孔，导杆的顶部还设有压缩弹簧，压缩弹簧缠绕设置在导杆上，且压缩弹簧的底端固定在上导孔的孔壁内。卡锁组件设置在提升架和底座之间，提升架带动卡锁组件控制绕纱旋转座的转动。导纱轮组包括固定导纱轮和提升导纱轮，导纱轮组包括固定导纱轮和提升导纱轮，调整控制模块还设有转接块和下悬臂安装块，转接块固定安装在固定连块上，固定导纱轮转动安装在转接块上，下悬臂安装块设置在提升架上，提升导纱轮转动安装在下悬臂安装块上，当提升导纱轮收到纱线提升张力时，下悬臂安装块带动提升架沿导杆上升。

11、可选地，卡锁组件包括卡位件和多个卡位齿槽，卡位件安装在下接块靠近底座的一侧，卡位齿槽设置在绕纱旋转座上，且各个卡位齿槽周向排列设置在绕纱旋转座的外侧，当卡位件卡入到卡位齿槽中时，绕纱旋转座锁定转动；当提升架上升带动卡位件上移时，卡位件卡出卡位齿槽外，绕纱旋转座可以转动。

12、一种超厚曲面体三维编织装置的控制方法，包括如下步骤：

13、s1、纱线锭子放纱过程中，电机带动丝杆旋转，丝杆旋转过程带动联动滑块滑动，联动滑块滑动过程中，带动第一摆杆和第二摆杆向着相反的方向摆动，第一摆杆和第二摆杆分别带动奇数环和偶数环向着不同的方向转；

14、s2、当奇数环和偶数环停止转动的时候，径向驱动组件驱动径向滑块在径向滑槽中移动，并且将奇数环中径向滑块推到偶数环中，偶数环中径向滑块块推到奇数环中；

15、s3、电机反向旋转，联动滑块向着与步骤s1中反方向滑动，同时奇数环和偶数环也向着与s1中相反方向转动；

16、s4、径向驱动组件驱动径向滑块在径向滑槽中向着与步骤s2相反的方向滑动；

17、s5、重复s1到s4的步骤直到编制结束。

18、如上，本发明的完整的超厚曲面体三维编织装置及控制方法，至少具有以下有益效果：

19、由于整个环形体采用拼接而成，易于加工，能够将大型的三维编织机本体做到6米以上。然后在整个环形体上开设卡槽，第一连接件和第二连接件设置在卡槽内，再分别带动奇数环和偶数环运动。摆脱了对环形导轨的依赖，加工和安装方便。并且第一连接件同时带动所有奇数环运动，第二连接件同时带动所有偶数环运动，第一连接件和第二连接件通过一个驱动机构驱动，各环间运动协调性好，从而提高了三维编制的质量。