一種多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置及其引緯方法與流程

2023-12-01 09:53:56

本發明涉及一種多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置及其引緯方法，屬於織物領域。

背景技術：

多層三維預成型體通常高厚度、大尺寸、複雜形狀，由於預成型體層數多，引緯運動成為製備成型的技術關鍵之一。通常傳統的多層三維預成型體採用三個以上劍杆交替引緯運動和單劍杆可移動式引緯運動，其中三個以上劍杆交替式的引緯裝置的設計在同一側，引緯運動是每個劍杆依次在所引緯區域內從上到下引入緯紗，引緯裝置設計複雜、編織效率低；單劍杆可移動式引緯是依次從上到下引入緯紗，同樣存在編織效率低的缺陷。

隨著多層三維預成型體的發展趨勢，對其編織製備效率的要求日趨迫切，原有機織成型的製備方法已不能滿足該領域的需求，主要的技術瓶頸就是引緯運動複雜影響編織效率，因此，需要發明一種多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置及其引緯方法，以提高編織效率，適應多層三維預成型體的市場需求。

技術實現要素：

為了解決現有技術中多層三維預成型體編織效率低等缺陷，本發明提供一種多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置及其引緯方法。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案如下：

一種多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置，包括第一劍杆引緯裝置和第二劍杆引緯裝置；第一劍杆引緯裝置包括第一劍杆系統、第一水平運動裝置和第一上下運動裝置；第一水平運動裝置與第一劍杆系統相連、並驅動第一劍杆系統水平運動；第一上下運動裝置與第一劍杆系統相連、並驅動第一劍杆系統上下運動；第二劍杆引緯裝置包括第二劍杆系統、第二水平運動裝置和第二上下運動裝置；第二水平運動裝置與第二劍杆系統相連、並驅動第二劍杆系統水平運動；第二上下運動裝置與第二劍杆系統相連、並驅動第二劍杆系統上下運動；第一劍杆引緯裝置與第二劍杆引緯裝置相對設置，且第一劍杆引緯裝置高於第二劍杆引緯裝置。

本申請第一劍杆引緯裝置和第二劍杆引緯裝置結構完全相同，二者劍頭與劍頭相對放置，且第一劍杆引緯裝置的劍頭高度高於第二劍杆引緯裝置的劍頭高度。

利用上述多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置引緯時，在設備的兩側分別同步引緯，編織效率為現有引緯運動的兩倍。

為了簡化裝置，同時提高引緯效率，第一劍杆系統包括第一劍頭和第一劍頭連杆，第一劍頭設在第一劍頭連杆一端端部；第一水平運動裝置包括第一劍杆支架、第一劍杆箱和第一氣動裝置，第一劍杆箱包括第一上底板和第一下底板，第一劍杆支架設在第一上底板和第一下底板之間，第一上底板、第一劍杆支架和第一下底板連為一體結構，第一劍頭連杆滑動連接在第一劍杆支架上，第一氣動裝置與第一劍頭連杆不設第一劍頭的一端相連、並驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動；第一上下運動裝置為蝸輪蝸杆傳動機構，蝸輪蝸杆傳動機構與第一下底板相連、並帶動第一劍杆箱上下運動，從而帶動第一劍頭上下運動；

第二劍杆系統包括第二劍頭和第二劍頭連杆，第二劍頭設在第二劍頭連杆一端端部；第二水平運動裝置包括第二劍杆支架、第二劍杆箱和第二氣動裝置，第二劍杆箱包括第二上底板和第二下底板，第二劍杆支架設在第二上底板和第二下底板之間，第二上底板、第二劍杆支架和第二下底板連為一體結構，第二劍頭連杆滑動連接在第二劍杆支架上，第二氣動裝置與第二劍頭連杆不設第二劍頭的一端相連、並驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動；第二上下運動裝置為蝸輪蝸杆傳動機構，蝸輪蝸杆傳動機構與第二下底板相連、並帶動第二劍杆箱上下運動，從而帶動第二劍頭上下運動；

第一劍頭與第二劍頭相對設置，且第一劍頭高於第二劍頭。

本申請的各零部件如劍頭、氣動裝置、蝸輪蝸杆傳動機構等均使用現有的即可，本申請的發明點在於各零部件的具體的位置關係和連接關係。

為了方便織造，第一劍頭比第二劍頭高10±0.5mm。本申請上下高低等方位詞，均指裝置正常使用的相對位置。

為了進一步提高引緯效率，第一劍頭連杆和第二劍頭連杆均為直杆結構、且水平設置。

利用上述多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置引緯的方法，由第一劍杆引緯裝置完成奇數層的引緯運動，由第二劍杆引緯裝置完成偶數層的引緯運動，從而形成多層三維預成型體。

多層三維預成型體包括很多層，本申請由第一劍杆引緯裝置完成多層三維預成型體奇數層的引緯運動，由第二劍杆引緯裝置完成多層三維預成型體偶數層的引緯運動，二者互不影響，可同時完成相鄰的奇數層和偶數層的引緯，編織效率得到顯著的提升。

利用上述多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置引緯的方法，包括順序相接的如下步驟：

A、第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時引入第1層的第1根緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時引入第2層的第1根緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

B、第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在第一上下運動裝置和第二上下運動裝置的帶動下向下移動相等的距離；

C、依次循環步驟A和B，形成多層三維預成型體。

上述步驟B中，向下移動距離的大小，取決於多層三維預成型體的具體結構，數值的具體確定為現有的常識。

上述方法第一劍杆系統和第二劍杆系統可同時完成相鄰的奇數層和偶數層的引緯，然後第一劍杆系統和第二劍杆系統同時向下移動特定距離繼續完成相臨的奇數層和偶數層的引緯，依次循環，直至所需尺寸。

為了保證效率，作為本申請的一種優選方式，利用上述多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置引緯的方法，包括順序相接的如下步驟：

1)按照編織結構運動規律，奇數列第1層所有經紗提升到運動的高度，第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在奇數列第1層所有經紗的下面引入第1根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在奇數列第2層所有經紗的下面引入第1根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

2)第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在第一上下運動裝置和第二上下運動裝置的帶動下向下移動相等的距離；

3)第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在奇數列第3層和偶數列第1層所有經紗的下面引入第2根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在奇數列第4層和偶數列第2層所有經紗的下面引入第2根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

4)第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在第一上下運動裝置和第二上下運動裝置的帶動下向下移動相等的距離；

5)依次類推，循環步驟3)和步驟4)至引入最後一層的奇數層緯紗和偶數層緯紗；

6)開口閉合，進行一次打緯運動；

7)偶數列第1層所有經紗提升到運動的高度，第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在偶數列第1層所有經紗的下面引入第1根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在偶數列第2層所有經紗的下面引入第1根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

8)第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在第一上下運動裝置和第二上下運動裝置的帶動下向下移動相等的距離；

9)第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在偶數列第3層和奇數列第1層所有經紗的下面引入第2根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在偶數列第4層和奇數列第2層所有經紗的下面引入第2根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

10)第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在第一上下運動裝置和第二上下運動裝置的帶動下向下移動相等的距離；

11)依次類推，循環步驟9)和步驟10)至引入最後一層的奇數層緯紗和偶數層緯紗；

12)開口閉合，進行一次打緯運動；

13)依次類推重複步驟1到步驟12繼續編織，直至達到要求的尺寸。

上述方法，開口運動，先是奇數列比偶數列高兩個單元，從上到下依次完成所有奇數層和偶數層的引緯後，開口閉合，進行一次打緯運動，然後是偶數列比奇數列高兩個單元，從上到下依次完成所有奇數層和偶數層的引緯，開口閉合，進行一次打緯運動，依次循環。

利用上述引緯方法可簡單快捷地完成多層三維預成型體的編織，編織效率相對現有技術有了顯著的提升。

本申請多層三維預成型體採用多層三維織機製備成型。

根據多層三維預成型體應用要求，多層三維預成型體可採用各種編織結構優選，多層三維預成型體採用2.5D或正交的三維編織結構。

為了提高編織效率，本申請引緯方法，第一劍杆引緯裝置和第二劍杆引緯裝置由上至下等距離可移動式引緯。

引緯裝置根據多層三維預成型體的結構，按其規律運動，每次移動的距離可根據編織結構的不同而變化，具體值的確定為現有常識。

本發明未提及的技術均參照現有技術。

本發明多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置，結構簡單、使用方便；引緯時機構運動簡單，能在裝置的兩側分別同步引緯，編織成型效率顯著提高。

附圖說明

圖1為本發明多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置結構示意圖；

圖2為實施例中引入緯紗示意圖。

圖中，1-10分別指奇數列1-10層，1′-10′分別指偶數列1-10層，11第一劍頭,12第一劍頭連杆,13第一劍杆支架,14第一上底板,15第一下底板,16第二劍頭,17第二劍頭連杆,18第二劍杆支架,19第二上底板,20第二下底板，21蝸輪，22蝸杆，23奇數層緯紗，24偶數層緯紗。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。

實施例1

如圖1所示，多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置，包括第一劍杆引緯裝置和第二劍杆引緯裝置；第一劍杆引緯裝置包括第一劍杆系統、第一水平運動裝置和第一上下運動裝置；第二劍杆引緯裝置包括第二劍杆系統、第二水平運動裝置和第二上下運動裝置；

第一劍杆系統包括第一劍頭和第一劍頭連杆，第一劍頭設在第一劍頭連杆一端端部；第一水平運動裝置包括第一劍杆支架、第一劍杆箱和第一氣動裝置，第一劍杆箱包括第一上底板和第一下底板，第一劍杆支架設在第一上底板和第一下底板之間，第一上底板、第一劍杆支架和第一下底板連為一體結構，第一劍頭連杆滑動連接在第一劍杆支架上，第一氣動裝置與第一劍頭連杆不設第一劍頭的一端相連、並驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動；第一上下運動裝置為蝸輪蝸杆傳動機構，蝸輪蝸杆傳動機構與第一下底板相連、並帶動第一劍杆箱上下運動，從而帶動第一劍頭上下運動；

第二劍杆系統包括第二劍頭和第二劍頭連杆，第二劍頭設在第二劍頭連杆一端端部；第二水平運動裝置包括第二劍杆支架、第二劍杆箱和第二氣動裝置，第二劍杆箱包括第二上底板和第二下底板，第二劍杆支架設在第二上底板和第二下底板之間，第二上底板、第二劍杆支架和第二下底板連為一體結構，第二劍頭連杆滑動連接在第二劍杆支架上，第二氣動裝置與第二劍頭連杆不設第二劍頭的一端相連、並驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動；第二上下運動裝置為蝸輪蝸杆傳動機構，蝸輪蝸杆傳動機構與第二下底板相連、並帶動第二劍杆箱上下運動，從而帶動第二劍頭上下運動；

第一劍頭與第二劍頭相對設置，且第一劍頭高於第二劍頭10mm。

上述第一劍頭連杆和第二劍頭連杆均為直杆結構、且水平設置。

實施例2

以設計長度為1000毫米、寬度為400毫米、厚度為9毫米多層三維預成型體為例，採用淺交彎連編織結構，設計經紗、緯紗均為石英玻璃纖維，經紗規格為190Tex×4股，密度9根/cm，層數為10層；緯紗規格為190Tex×7股，密度2根/cm。如圖2所示，利用實施例1中的多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置引緯，具體編織步驟如下：

1、首先按照編織結構運動規律，奇數列第1層1所有經紗提升到運動的高度，其中一側的第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在奇數列第1層所有經紗的下面引入第1根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時另一側的第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在奇數列第2層2所有經紗的下面引入第1根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

2、第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在各自蝸輪蝸杆傳動機構的帶動下向下移動10mm距離；

3、一側的第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在奇數列第3層和偶數列第1層所有經紗的下面引入第2根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時另一側的第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在奇數列第4層和偶數列第2層所有經紗的下面引入第2根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

4、第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在各自蝸輪蝸杆傳動機構的帶動下向下移動10mm的距離；

5、依次類推，循環步驟3)和步驟4)至引入最後一層的奇數層緯紗和偶數層緯紗；

6、開口閉合，進行一次打緯運動；

7、偶數列第1層1′所有經紗提升到運動的高度，第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在偶數列第1層所有經紗的下面引入第1根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在偶數列第2層2′所有經紗的下面引入第1根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

8、第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在各自蝸輪蝸杆傳動機構的帶動下向下移動10mm的距離；

9、一側的第一氣動裝置驅動第一劍頭連杆在第一劍杆支架上水平運動，從而帶動第一劍頭水平運動，第一劍頭水平運動時在偶數列第3層3′和奇數列第1層1所有經紗的下面引入第2根奇數層緯紗，第一劍頭再返回第一劍杆箱；同時第二氣動裝置驅動第二劍頭連杆在第二劍杆支架上水平運動，從而帶動第二劍頭水平運動，第二劍頭水平運動時在偶數列第4層4′和奇數列第2層2所有經紗的下面引入第2根偶數層緯紗，第二劍頭再返回第二劍杆箱；

10、第一劍杆系統和第二劍杆系統分別在各自蝸輪蝸杆傳動機構的帶動下向下移動10mm的距離；

11、依次類推，循環步驟9)和步驟10)至引入最後一層的奇數層緯紗和偶數層緯紗；

12、開口閉合，進行一次打緯運動；

13、完成步驟12後，依次類推重複步驟1到步驟12繼續編織，直至達到要求的尺寸。

上述多層三維預成型體非對稱雙向劍杆引緯裝置，結構簡單、使用方便；引緯時機構運動簡單，能在裝置的兩側分別同步引緯，編織成型效率顯著提高。