一种碳纤维自动高效编织设备制造技术

一种碳纤维自动高效编织设备及编织方法，包括第一放纱机构、第一导纱机构、编织机构、第二放纱机构以及第二导纱机构，其中编织机构包括钢针矩阵，该钢针矩阵由若干钢针按照长方阵列排列而成；第一、第二纤维喂入机构包括钢片组、两组锁边杆以及锁边杆，钢片组由若干片平行间隔排列的穿纱钢片组成，针对钢片组设有水平直线往复机构，针对每个锁边杆均设有一水平直线往复机构和升降机构；第一纤维喂入机构和第二纤维喂入机构分设于钢针矩阵的相邻两侧，第一纤维喂入机构的喂入方向和第二纤维喂入机构的喂入方向垂直；下压机构包括一下压板，下压板上设置在钢针矩阵上，并开设有若干沿竖直方向用于穿设钢针矩阵的通孔，针对下压板设有第三升降机构。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维自动高效编织设备
本技术属于编织设备领域，具体涉及一种碳纤维自动高效编织设备及编织方法，该编织设备主要用于碳纤维材料的编织，编织后的碳纤维材料再经过后续加工形成胚件，以代替钢材，该胚件再经过后期加工制成特定工件，以应用到航天、航空以及民用工业新材料领域。
技术介绍
众所周知，碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，是一种的力学性能优异的新材料，可代替钢材。目前碳纤维在航天、航空等国防尖端技术中被广泛用于碳纤维增强树脂基复合材料的增强体，也是民用工业更新换代的新材料。碳纤维在织物经向和纬向张力均匀的前提下，可以制成各类功能和结构特性的片材和预制件。现有技术中，编织材料为纤维的自动化编织设备本身相对较少，而且绝大多数编织机都属于一种半自动编织机，没能实现全自动的编织，使得碳纤维编织困难、编织的效率非常有限，不能满足大量碳纤维编织的需求。鉴于此，提供一种碳纤维自动高效编织设备，便成为本技术所要研究的课题。
技术实现思路
本技术提供一种碳纤维自动高效编织设备及编织方法，其目的在于：解决现有技术中编织困难、编织效率低的问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种碳纤维自动高效编织设备，包括第一放纱机构、第一导纱机构、编织机构、第二放纱机构以及第二导纱机构：其中，所述第一放纱机构和第一导纱机构由外至内依次设在第一纤维喂入机构的第一钢片组喂料方向的外延线上；所述第二放纱机构和第二导纱机构由外至内依次设在第二纤维喂入机构的第二钢片组喂料方向的外延线上；其中，所述第一放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第一导纱机构输送给第一纤维喂入机构，所述第二放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第二导纱机构输送给第二纤维喂入机构；所述编织机构包括：钢针矩阵，该钢针矩阵由若干钢针按照长方阵列排列而成，用于为编织织物成型提供载体；第一纤维喂入机构，该第一纤维喂入机构包括第一钢片组、第一锁边杆以及第二锁边杆，所述第一钢片组由若干片平行间隔排列的第一穿纱钢片组成，每片第一穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第一穿线孔，针对第一钢片组设有第一水平直线往复机构，该第一水平直线往复机构用于驱动第一钢片组水平伸入或退出所述钢针矩阵；所述第一锁边杆和第二锁边杆分设于第一钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第二水平直线往复机构和第一升降机构；其中，所述第一钢片组的水平运动方向与第一锁边杆、第二锁边杆的水平运动方向平行；第二纤维喂入机构，该第二纤维喂入机构包括第二钢片组、第三锁边杆以及第四锁边杆，所述第二钢片组由若干片平行间隔排列的第二穿纱钢片组成，每片第二穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第二穿线孔，针对第二钢片组设有第三水平直线往复机构，该第三水平直线往复机构用于驱动第二钢片组进入或退出所述钢针矩阵；所述第三锁边杆和第四锁边杆分设于第二钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第四水平直线往复机构和第二升降机构；其中，所述第二钢片组的水平运动方向与第三锁边杆、第四锁边杆的水平运动方向平行；其中，所述第一纤维喂入机构和第二纤维喂入机构分设于钢针矩阵的相邻两侧，定义第一纤维喂入机构的喂入方向沿水平的X轴方向，定义第二纤维喂入机构的喂入方向沿水平的Y轴方向，且X轴方向与Y轴方向垂直；下压机构，该下压机构包括一下压板，该下压板上设置在钢针矩阵上，并开设有若干沿竖直方向用于穿设钢针矩阵的通孔，针对所述下压板设有第三升降机构，该第三升降机构用于驱动下压板下压，以将喂入钢针矩阵中编织的纤维进行下压。上述技术方案中的有关内容解释如下：1、上述方案中，所述第一纤维喂入机构还包括第一导向板，针对每个第一穿纱钢片所述第一导向板上均开有一沿第一钢片组运动方向布置的第一导向槽，所有第一导向槽均平行间隔布置，以供所有第一穿纱钢片穿设导向。2、上述方案中，所述第二纤维喂入机构还包括第二导向板，针对每个第二穿纱钢片所述第二导向板上均开有一沿第二钢片组运动方向布置的第二导向槽，所有第二导向槽均平行间隔布置，以供所有第二穿纱钢片穿设导向。3、上述方案中，所述第一纤维喂入机构还包括第一防卡纱结构，该第一防卡纱结构由至少两根横杆平行架设在第一导向板上方，用于防止纤维下垂卡入第一导向槽中；所述第二纤维喂入机构还包括第二防卡纱结构，该第二防卡纱结构由至少两根横杆平行架设在第二导向板上方，用于防止纤维下垂卡入第二导向槽中。4、上述方案中，所述第一放纱机构和/或第二放纱机构包括支架，支架上设有一用于卷放碳纤维的辊轮，所述辊轮和导纱机构之间还设有用于碳纤维纱线张力的张力测试杆，该张力测试杆架设在两个支撑杆上方，可上下任意调节高度，还设有一接近传感器，当放纱机构的辊轮放碳纤维纱线速度过快，碳纤维纱线就会下垂从而导致张力测试杆下降，此时，接近传感器就会检测到，从而发送至控制器，以控制放纱机构加快放纱的速度。5、上述方案中，所述第一导纱机构和/或第二导纱机构包括一纱架，纱架上设有若干平行间隔布置的导杆，各个导杆的高低落差布置，且至少有一组相邻的两个导杆之间的横向间距可调。6、上述方案中，所述第一水平直线往复机构和/或第二水平直线往复机构采用下列机构之一：（1）控制电机与丝杠螺母机构的组合，其中，控制电机为步进电机或伺服电机，控制电机与丝杠传动连接，输出轴作为驱动机构的作用端；（2）直线电机，直线电机的动子作为作用端。7、上述方案中，所述第三升降机构包括多个驱动电缸，每个驱动电缸的输出轴端穿过下压板上的通孔固定在用于架设钢针矩阵的机架上，所述驱动电缸的缸体固定在下压板上，以驱动下压板相对钢针矩阵下降而压合编织的纤维。8、上述方案中，还包括一整体支撑机构，该整体支撑机构作用在钢针矩阵上，用于支撑并且驱动钢针矩阵整体下降。9、上述方案中，所述第三升降机构包括多个驱动电缸，每个驱动电缸的输出轴端穿过下压板上的通孔固定在用于架设钢针矩阵的机架上，所述电缸的缸体固定在下压板上，以驱动下压板相对钢针矩阵下降而压合编织的纤维。本技术的工作原理及优点如下：本技术包括：钢针矩阵，该钢针矩阵由若干钢针按照长方阵列排列而成；第一、第二纤维喂入机构，每个纤维喂入机构包括钢片组、两组锁边杆以及锁边杆，钢片组由若干片平行间隔排列的穿纱钢片组成，针对钢片组设有水平直线往复机构，针对每个锁边杆均设有一水平直线往复机构和升降机构；第一纤维喂入机构和第二纤维喂入机构分设于钢针矩阵的相邻两侧，第一纤维喂入机构的喂入方向和第二纤维喂入机构的喂入方向垂直；下压机构，下压机构包括一下压板，该下压板上设置在钢针矩阵上，并开设有若干沿竖直方向用于穿设钢针矩阵的通孔，针对下压板设有第三升降机构。在一次铺纱编织下，两个纤维喂入机构交替进入和退出钢针矩阵一次，再进行压合，从而完成一次铺纱，以此类推，从而约铺越厚，之后，铺纱编织后的碳纤维再经过后续加工，最终形成胚件。本技术的一种碳纤维自动高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维自动高效编织设备，其特征在于：包括第一放纱机构、第一导纱机构、编织机构、第二放纱机构以及第二导纱机构：/n其中，所述第一放纱机构和第一导纱机构由外至内依次设在第一纤维喂入机构的第一钢片组喂料方向的外延线上；所述第二放纱机构和第二导纱机构由外至内依次设在第二纤维喂入机构的第二钢片组喂料方向的外延线上；其中，所述第一放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第一导纱机构输送给第一纤维喂入机构，所述第二放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第二导纱机构输送给第二纤维喂入机构；/n所述编织机构包括：/n钢针矩阵，该钢针矩阵由若干钢针按照长方阵列排列而成，用于为编织织物成型提供载体；/n第一纤维喂入机构，该第一纤维喂入机构包括第一钢片组、第一锁边杆以及第二锁边杆，所述第一钢片组由若干片平行间隔排列的第一穿纱钢片组成，每片第一穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第一穿线孔，针对第一钢片组设有第一水平直线往复机构，该第一水平直线往复机构用于驱动第一钢片组水平伸入或退出所述钢针矩阵；所述第一锁边杆和第二锁边杆分设于第一钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第二水平直线往复机构和第一升降机构；其中，所述第一钢片组的水平运动方向与第一锁边杆、第二锁边杆的水平运动方向平行；/n第二纤维喂入机构，该第二纤维喂入机构包括第二钢片组、第三锁边杆以及第四锁边杆，所述第二钢片组由若干片平行间隔排列的第二穿纱钢片组成，每片第二穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第二穿线孔，针对第二钢片组设有第三水平直线往复机构，该第三水平直线往复机构用于驱动第二钢片组进入或退出所述钢针矩阵；所述第三锁边杆和第四锁边杆分设于第二钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第四水平直线往复机构和第二升降机构；其中，所述第二钢片组的水平运动方向与第三锁边杆、第四锁边杆的水平运动方向平行；/n其中，所述第一纤维喂入机构和第二纤维喂入机构分设于钢针矩阵的相邻两侧，定义第一纤维喂入机构的喂入方向沿水平的X轴方向，定义第二纤维喂入机构的喂入方向沿水平的Y轴方向，且X轴方向与Y轴方向垂直；/n下压机构，该下压机构包括一下压板，该下压板上设置在钢针矩阵上，并开设有若干沿竖直方向用于穿设钢针矩阵的通孔，针对所述下压板设有第三升降机构，该第三升降机构用于驱动下压板下压，以将喂入钢针矩阵中编织的纤维进行下压。/n...

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维自动高效编织设备，其特征在于：包括第一放纱机构、第一导纱机构、编织机构、第二放纱机构以及第二导纱机构：
其中，所述第一放纱机构和第一导纱机构由外至内依次设在第一纤维喂入机构的第一钢片组喂料方向的外延线上；所述第二放纱机构和第二导纱机构由外至内依次设在第二纤维喂入机构的第二钢片组喂料方向的外延线上；其中，所述第一放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第一导纱机构输送给第一纤维喂入机构，所述第二放纱机构用于将成卷的碳纤维纱线经过第二导纱机构输送给第二纤维喂入机构；
所述编织机构包括：
钢针矩阵，该钢针矩阵由若干钢针按照长方阵列排列而成，用于为编织织物成型提供载体；
第一纤维喂入机构，该第一纤维喂入机构包括第一钢片组、第一锁边杆以及第二锁边杆，所述第一钢片组由若干片平行间隔排列的第一穿纱钢片组成，每片第一穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第一穿线孔，针对第一钢片组设有第一水平直线往复机构，该第一水平直线往复机构用于驱动第一钢片组水平伸入或退出所述钢针矩阵；所述第一锁边杆和第二锁边杆分设于第一钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第二水平直线往复机构和第一升降机构；其中，所述第一钢片组的水平运动方向与第一锁边杆、第二锁边杆的水平运动方向平行；
第二纤维喂入机构，该第二纤维喂入机构包括第二钢片组、第三锁边杆以及第四锁边杆，所述第二钢片组由若干片平行间隔排列的第二穿纱钢片组成，每片第二穿纱钢片上均开设有用于穿入纤维的第二穿线孔，针对第二钢片组设有第三水平直线往复机构，该第三水平直线往复机构用于驱动第二钢片组进入或退出所述钢针矩阵；所述第三锁边杆和第四锁边杆分设于第二钢片组的两侧，针对每个锁边杆均设有一第四水平直线往复机构和第二升降机构；其中，所述第二钢片组的水平运动方向与第三锁边杆、第四锁边杆的水平运动方向平行；
其中，所述第一纤维喂入机构和第二纤维喂入机构分设于钢针矩阵的相邻两侧，定义第一纤维喂入机构的喂入方向沿水平的X轴方向，定义第二纤维喂入机构的喂入方向沿水平的Y轴方向，且X轴方向与Y轴方向垂直；
下压机构，该下压机构包括一下压板，该下压板上设置在钢针矩阵上，并开设有若干沿竖直方向用于穿设钢针矩阵的通孔，针对所述下压板设有第三升降机构，该第三升降机构用于驱动下压板下压，以将喂入钢针矩阵中编织的纤维进行下压。


2.根据权利要求1所述的碳纤维自动高效编织设备，其特征在于：所述第一纤维喂入机构还包括第一导向板，针对每个第一穿纱钢片所述第一导向板上均开有一沿第一钢片组...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宿，程先锋，陈国平，蔡林虎，薛建琦，
申请(专利权)人：苏州通锦精密工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32