[发明专利]一种基于变曲率异形回转体的三维编织机离散化芯模系统

说明书

本发明公开了一种基于变曲率异形回转体的三维编织机离散化芯模系统，包括：芯模组装单元、芯模升降单元、PLC，所述芯模组装单元与芯模升降单元连接，所述PLC分别与芯模组装单元、芯模升降单元连接；所述芯模组装单元包括：离散化芯模层单元、芯模层间锁紧机构和芯模层单元上升机构，所述离散化芯模层单元由变曲率芯模层切片组成，所述离散化芯模层单元设置于芯模层单元上升机构上，所述芯模层单元上升机构以及芯模层间锁紧机构均与芯模升降单元固定连接。本发明三维编织机离散化芯模系统避免芯模与纱线干涉、保证织口高度恒定的变曲率异形回转体的三维编织。

技术领域

本发明涉及三维编织机技术领域，尤其涉及一种基于变曲率异形回转体的三维编织机离散化芯模系统。

背景技术

三维编织技术基于二维编织技术发展而来，可用于制造立体织物，织物具有纤维多方向取向、整体连续分布的特点，具有一系列优异的力学性能和热学性能。目前，三维编织复合材料已经被广泛地应用于航空、航天、汽车、传播等领域，例如：飞机螺旋桨叶片、火箭喉衬、风力发电机翼片、碳纤维车架和汽车部件等。

三维编织技术具有仿形加工的能力，仿形能力依赖于芯模外形，对于复杂的构件可以一次成型，依靠芯模可编织出的不同形状的预成型体，满足航空航天等领域的应用要求。目前，三维编织技术受制于编织工艺、设备所限，往往只能编织结构简单、外形规则的零件。对于大尺寸变曲率异形回转体，芯模的外形也会比较复杂，比如会呈现上小下大的锥状，当纱线在上层芯模上进行编织时，可能会发生与下部芯模的干涉与碰撞。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于变曲率异形回转体的三维编织机离散化芯模系统。该三维编织机离散化芯模系统避免芯模与纱线干涉、保证织口高度恒定的变曲率异形回转体的三维编织。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于变曲率异形回转体的三维编织机离散化芯模系统，包括：芯模组装单元、芯模升降单元、PLC，所述芯模组装单元与芯模升降单元连接，所述PLC分别与芯模组装单元、芯模升降单元连接；所述芯模组装单元包括：离散化芯模层单元、芯模层间锁紧机构和芯模层单元上升机构，所述离散化芯模层单元由变曲率芯模层切片组成，所述离散化芯模层单元设置于芯模层单元上升机构上，所述芯模层单元上升机构以及芯模层间锁紧机构均与芯模升降单元固定连接。

进一步地，所述PLC分别与芯模层间锁紧机构、芯模层单元上升机构、芯模升降单元连接。

进一步地，所述芯模升降单元包括：升降平台、第一升降传动轴、安装基底、伺服电机、联轴器、高清摄像头和底部平台；所述升降平台、第一升降传动轴、安装基底和底部平台依次固定连接，所述伺服电机通过联轴器与第一升降传动轴连接，所述伺服电机设置于底部平台上，所述高清摄像头设置于升降平台上。

进一步地，所述高清摄像头、伺服电机分别与PLC连接。

进一步地，所述芯模层单元上升机构包括：压力传感器、芯模夹持结构、第二上升传动轴、芯模贮存区、驱动电机；所述芯模贮存区设置于第二上升传动轴的底部，用于贮存变曲率芯模层切片；所述芯模夹持结构设置于第二上升传动轴上，所述驱动电机设置于芯模贮存区的下方，所述驱动电机与第二上升传动轴连接；所述变曲率芯模层切片上均设有压力传感器。

进一步地，所述驱动电机设置于升降平台上。

进一步地，所述压力传感器、驱动电机均与PLC连接。

进一步地，所述芯模层间锁紧机构包括：旋转台、压紧机构、旋转电机，所述旋转台设置于芯模升降单元上，所述旋转电机设置于旋转台下方，所述压紧机构与旋转台连接。

进一步地，所述旋转电机、压紧机构均与PLC连接。