專利名稱：復合材料多維織造成形機的制作方法
技術領域：
本發明涉及復合材料織造成形技術領域，特別地，涉及一種復合材料多維織造成形機。
背景技術：
碳纖維、芳綸、聚乙烯、玻纖等高強纖維及其復合材料制品作為中國戰略性新興產業的一部分，具有質量輕、強度高、耐腐蝕和隱蔽性獨特等優點。復合材料被廣泛地應用于風能、航空航天、汽車、軌道交通、建筑、兵器、裝甲、船舶、化工和體育競技等領域，一直是世界各國優先發展和競爭激烈的重要行業。在航空航天等尖端行業，復合材料是基礎關鍵材料，例如，復合材料技術是波音和空中客車爭霸的第一關鍵技術，也是我國民用大飛機項目的主要瓶頸制約技術之一。波音787飛機使用的復合材料已占飛機總質量的50%以上；隱形戰斗機的外殼基本是由吸波的復合材料制造；同時，復合材料是飛機和艦艇隱形的基本要素之一。雖然復合材料有許多優異性能，但復合材料要進一步擴大應用，必須改進下列制約弱點
第一，層間易開裂
現有纖維復合材料多由纖維布、預浸布等纖維片材壘疊相加到一定厚度，經樹脂基體固化而成。片材平面的二維方向由于有超強纖維，強度比鋼強幾倍，可達3000MPa以上。然而片材之間是樹脂塑料基體，層間強度很低，僅有IOOMI^左右，層內纖維與層間塑料強度相差30多倍，所以，層間易開裂是纖維復合材料的先天弱點。由于復合材料層間強度低，復合材料的抗沖擊強度和抗壓強度也較低，尤其是受到沖擊載荷和受壓疲勞載荷時，層間開裂更是復合材料的主要失效方式。
為提高復合材料的層間強度，可采用層間縫紉、三維紡織、三維編織等方法，雖然這些技術的研發取得了一些進展，但工藝復雜成本很高，使用受限。而應用較廣的多軸向經編復合材料，受厚度所限，無法獲得整體三維結構。這說明，層間易開裂是困擾復合材料性能的主要弱點，因而，如何低成本增強纖維復合材料層間強度也成為長期以來的世界難題。
第二，疊層效率低，勞動成本高
要使用長纖維做結構材料，通常由紗線做成纖維片，纖維片層合到一定厚度得到復合材料板或制品。應用長纖維做材料必然要經過線、面、板/體的過程，但是在生產纖維復合材料制品的整個生產流程中，只有線到面可以使用紡織技術高效率生產。由于難于自動化機械操作纖維片材，只有飛機制造等對纖維片材的疊層準確性要求很高的尖端行業才能夠采用昂貴的纖維自動化鋪層設備，因而在復合材料行業中，將纖維片材疊層到板和制品的
層合過程多采用手工疊層，生產效率低下，勞動成本高。其中，手工疊層效率低下是復合材料生產過程的一個主要瓶頸。
第三，碳纖維、芳綸、高模聚乙烯等高強纖維價格昂貴
由于纖維復合材料的層間強度低、疊層效率低、疊層工序勞動成本高，使得復合材料的使用范圍受限，也使得碳纖維、芳綸、高模聚乙烯等高強纖維主要用在高端產品，市場容量受限；再加上發達國家對碳纖維、芳綸、高模聚乙烯纖維的技術壟斷，這些高強纖維自然就十分昂貴。可喜的是，中國近幾年逐步攻克了碳纖維和高模聚乙烯生產的難關，實現了國產化，芳綸纖維的國產化也勝利在望。
如果復合材料層間強度提高，疊層實現低成本自動化，復合材料的應用需求將急劇擴大，碳纖維、芳綸、高模聚乙烯的產量也會大幅提高，它們的制造成本就有望下降。發明內容
本發明目的在于提供一種復合材料多維織造成形機，以解決現技術中不存在自動化程度高、能夠織造出高強度的復合材料的制造設備的技術問題。
為實現上述目的，本發明提供了一種復合材料多維織造成形機，包括導向模板， 包括多個根據預制件的幾何形狀布置的柱形導向體；電控三維運動機構，位于導向模板的上方，電控三維運動機構包括控制信號接收端，用于接收與預制件的幾何形狀相對應的運動控制信號；三維運動輸出端，根據運動控制信號形成運動軌跡；編織機構，包括編織針， 與三維運動輸出端相連，帶動編織纖維沿運動軌跡在柱形導向體之間運動，使編織纖維按照預制件的幾何形狀在柱形導向體之間分布。
進一步地，導向模板包括編織平板，編織平板上設置有多個均勻分布的第一通孔， 編織平板的下方設置有多孔板，多孔板具有多個與第一通孔同軸對應的第二通孔，導向柱穿過第一通孔和第二通孔，柱形導向體為套設在導向柱上的高度可選擇的柱形套筒。
進一步地，三維運動輸出端上設置有用于夾取編織針、柱形導向體和/或導向柱的氣動夾頭。
進一步地，導向柱上設置有沿軸向等距分布的卡槽，多孔板的下方設有可移動調節板，可移動調節板的下方設置有與多孔板相對靜止的導向柱托板，可移動調節板相對于多孔板可滑動，可移動調節板上設置有多個與多孔板的第二通孔位置相對應的長圓孔，導向柱穿過長圓孔并在可移動調節板的運動下在長圓孔內移動。
進一步地，可移動調節板上設置有與卡槽配合的鎖止件，可移動調節板具有使鎖止件與卡槽配合將導向柱的高度鎖定的鎖止位置及使鎖止件與卡槽分離的解鎖位置。
進一步地，鎖止件為設置在長圓孔的延伸方向的一端的傾斜地向相鄰的導向柱延伸的彈簧片，卡槽由導向柱的圓錐部和設置在圓錐部的小徑端的凸緣部形成。
進一步地，可移動調節板的下方設置有第一支撐框架，第一支撐框架設置有位于可移動調節板外周的第一支撐框，第一支撐框上設置有定位板，定位板的側面設置有水平延伸的調節螺桿，調節螺桿的第一端與可移動調節板固定連接。
進一步地，可移動調節板的底面固定設置有拔叉，調節螺桿的第一端通過拔叉與可移動調節板固定連接，調節螺桿的第二端設置有調節把手。
進一步地，定位板上還設置有用于與第一支撐框相連的連接孔。
進一步地，第一支撐框架包括四條第一支腿，導向柱托板設置于四條第一支腿之間。
進一步地，多孔板上還設置有與第二通孔同軸匹配的多個定位套，導向柱穿過定位套66。
進一步地，導向柱的上端設置有沿徑向向外伸出的第一環臺。
進一步地，柱形導向體的外周設置有多層用于對編織纖維限位的環槽。
進一步地，柱形導向體的上端設置有沿徑向向外伸出的第二環臺。
進一步地，電控三維運動機構還包括X軸運動單元，包括-X軸支撐體，沿第一方向延伸；X軸導軌，設置在X軸支撐體上；X軸同步帶運動機構，沿X軸導軌設置，具有X軸滑塊；Y軸運動單元，包括Y軸支撐體，與X軸滑塊相連，沿與第一方向垂直的第二方向延伸；Y軸導軌，設置在Y軸支撐體上；Y軸同步帶運動機構，沿Y軸導軌設置，并具有Y軸滑塊；Z軸運動單元，包括ζ軸支撐體，沿與第一方向和第二方向形成的平面垂直的第三方向延伸；Z軸導軌，設置在Z軸支撐體上；Z軸同步帶運動機構，沿Z軸導軌設置，并具有Z軸滑塊，Z軸滑塊與Y軸滑塊固定連接，其中，Z軸支撐體的下端形成三維運動輸出端。
進一步地，X軸支撐體包括兩個平行設置的第一支撐體和第二支撐體，X軸導軌包括分別設置在第一支撐體和第二支撐體上的第一導軌和第二導軌，X軸同步帶運動機構設置在第一支撐體上，X軸同步帶運動機構的同步帶與Y軸支撐體的第一端相連；X軸滑塊包括分別位于第一導軌和第二導軌上的第一滑塊和第二滑塊；第一滑塊和第二滑塊分別位于 Y軸支撐體的第一端和第二端的下方。
進一步地，本發明提供的復合材料多維織造成形機，還包括柱形導向體存儲架，位于導向模板的第一側，柱形導向體存儲架包括導向體存儲支撐架和設置在導向體存儲支撐架上的存儲板，存儲板上預存有多個不同高度的柱形導向體。
進一步地，存儲板上設置有多個均勻分布的螺紋孔，螺紋孔內設置有用于支撐柱形導向體的存儲支撐桿，存儲支撐桿的下端設置有與所述螺紋孔配合的外螺紋。
進一步地，編織機構還包括纖維送絲及張緊機構，位于導向模板的第二側。
進一步地，纖維送絲及張緊機構包括第三支架；纖維卷安裝架，設置在第三支架上，具有用于支撐纖維卷的支桿；張緊輪座板，設置在第三支架上，張緊輪座板上設置有用于為編織針提供纖維絲的張緊輪和導向輪。
進一步地，纖維送絲及張緊機構還包括用于存放所編織針的編織針座，編織針座位于張緊輪座板的一側。
本發明具有以下有益效果
本發明提供的復合材料多維織造成形機利用柱形導向體及電控三維運動機構，使編織針帶動編織線沿運動軌跡在柱形導向體之間分布形成導向模板，能夠適用于大型、復雜的復合材料的多維織造成形，能有效提高復合材料的層間強度，該成形機將快速成形技術應用于復合材料多維織造成形，工藝過程實現自動化。
除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖1是本發明優選實施例的復合材料多維織造成形機的立體結構示意圖2是本發明優選實施例的電控三維運動機構的結構示意圖3是圖2中的30a的放大結構示意圖4是圖2中的II部放大結構示意圖5是本發明優選實施例的X軸運動單元的結構示意圖6是圖5中的A向的局部放大示意圖7是本發明優選實施例的Y軸運動單元的結構示意圖8是圖7中的B向結構示意圖9是本發明優選實施例的纖維送絲及張緊機構的局部放大結構示意圖10是本發明優選實施例的導向模板的組成結構示意圖11是本發明優選實施例的導向模板下方的骨架導向平臺和可移動調節板的位置關系示意圖12是編織完成后導向體支撐桿自由下落時鎖止件與卡槽的位置關系示意圖13是可移動調節板位于鎖止位置時，鎖止件與卡槽的位置關系示意圖14是本發明優選實施例的導向體支撐桿的結構示意圖；以及
圖15是本發明優選實施例的柱形導向體的表面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
如圖1所示，本發明提供了一種復合材料多維織造成形機，包括導向模板60，包括多個根據預造件的形狀布置的柱形導向體62 ；電控三維運動機構30，位于導向模板60的上方，電控三維運動機構30包括控制信號接收端，用于接收運動控制信號；三維運動輸出端30a，根據運動控制信號形成運動軌跡；本發明提供了一種復合材料多維織造成形機還包括編織機構50，包括編織針14，與三維運動輸出端30a相連，帶動編織線沿運動軌跡在柱形導向體62之間分布。
如圖10所示，為了實現導向模板60的成形，導向模板包括編織平板60a，編織平板 60a上設置有多個均勻分布的第一通孔，編織平板60a由矩形框架59支撐，編織平板60a的下方設置有多孔板65，多孔板65具有多個與第一通孔同軸對應的第二通孔，多孔板65的下方設置有多個高度可調的導向柱61，導向柱61的上端穿過第一通孔和第二通孔位于編織平板60a的上方，柱形導向體62為套設在導向柱61上的高度可選擇的柱形套筒。
導向柱61的上端設置有沿徑向向外伸出的第一環臺61c。可以利用夾緊裝置抓取該第一環臺61c下面的部分，移動導向柱61。
為了便于對柱形導向體62的抓取，柱形導向體62的上端設置有沿徑向向外伸出的第二環臺62c。
如圖11和圖14所示，導向柱61上設置有沿軸向等距分布的卡槽61a，多孔板65 的下方設可移動調節板68，可移動調節板68的下方設置有與多孔板65相對靜止的導向柱托板64，當導向柱61全部落下時，導向柱61的下端位于導向柱托板64上，可移動調節板 68相對于多孔板65可滑動，可移動調節板68上設置有多個與多孔板65通孔的位置相對應的長圓孔，導向柱61穿過長圓孔并在可移動調節板68的運動下在長圓孔內移動。
可移動調節板68上設置有與卡槽61a配合的鎖止件，可移動調節板68具有使鎖止件將卡槽61a配合將導向柱61的高度鎖定的鎖止位置及使鎖止件與卡槽61a分離將導向柱61的高度繼續調節的解鎖位置。
可移動調節板68的下方設置有第一支撐框架58，第一支撐框架58設置有位于可移動調節板68外周的第一支撐框58a，第一支撐框58a上設置有定位板63，定位板63上設置有內螺紋孔，內螺紋孔內設置有與內螺紋孔相配合的調節螺桿69，調節螺桿69的伸縮端與可移動調節板65固定連接。
如圖12和圖13所示，鎖止件可以是設置在長圓孔的延伸方向的一端的傾斜地向相鄰的導向柱61延伸的彈簧片71，卡槽61a由導向柱61上的圓錐部和設置在圓錐部的小徑端的凸緣部形成。
可移動調節板68的底面固定設置有拔叉70，調節螺桿69的第一端與拔叉70固定連接，調節螺桿69的第二端設置有調節把手69a。利用調節把手69a旋轉調節螺桿69， 調節螺桿69在定位板63的內螺紋孔內伸縮，帶動拔叉70運動，進而帶動可移動調節板68 移動，使彈簧片71與卡槽61a配合，將導向柱61鎖止，此時，導向柱61只能升高不能降低； 在零部件編織完成后，通過調節螺桿69與定位板63的相對直線運動帶動可移動調節板68 進行直線運動，使導向柱61不被彈簧片71卡緊，自由降落到導向柱托板64上。
定位板63上還設置有用于與第一支撐框58a相連的連接孔63a。
第一支撐框架58包括四條第一支腿58c，導向柱托板64設置于四條第一支腿58c 之間。
多孔板65上還設置有與第二通孔同軸匹配的多個定位套66，導向柱61穿過定位套66。
導向模板60中的柱形導向體62可以根據預織造零部件的外形特征改變布置的尺寸或形狀，用于支撐柱形導向體62的導向柱61的高度可以根據預織造零部件的外形特征進行調節；多孔板65固定在第一支撐框架58上，多孔板65上安裝有導向柱61的定位套 66，用于增加導向柱61的剛度；可移動調節板68通過與多孔板65固定的多孔板安裝座67 吊裝在多孔板65下，并可以相對于多孔板65做直線運動；可移動調節板68上有彈簧片71 和長圓孔72相配合，實現對導向柱61的卡緊與放開。
柱形導向體儲存板2可以儲存高度規格不同的柱形導向體62，根據所編織零部件的外觀形狀，選取不同高度的柱形導向體62套在導向柱62點陣上，進行近似編織。
如圖15所示，為了使編織纖維能夠定位在柱形導向體62的表面，柱形導向體62 的外周設置有用于對所述編織纖維限位的多層環槽，柱形導向體62的頂端還設置有沿徑向向外伸出的第一環臺62a，可以利用夾頭夾住第一環臺6 下面的部分，對柱形導向體62 進行夾取動作。
如圖2所示，電控三維運動機構30還包括X軸運動單元，X軸支撐體，沿第一方向延伸；X軸導軌，設置在X軸支撐體上；X軸同步帶運動機構，沿X軸導軌設置，具有X軸滑塊；Y軸運動單元，包括γ軸支撐體12，與X軸滑塊相連，沿與第一方向垂直的第二方向延伸；Y軸導軌11，設置在Y軸支撐體12上；Y軸同步帶運動機構，沿Y軸導軌11設置，并具有Y軸滑塊31 ；Z軸運動單元，包括Ζ軸支撐體8，沿與第一方向和第二方向形成的平面垂直的第三方向延伸；Z軸導軌9，設置在Z軸支撐體8上；Z軸同步帶運動機構，沿Z軸導軌 9設置，并具有Z軸滑塊33，Z軸滑塊33與Y軸滑塊31固定連接，其中，Z軸支撐體8的下端形成三維運動輸出端30a。
如圖4至圖6所示，為了增加電控三維運動單元的支撐強度，X軸支撐體可以包括兩個平行設置的第一支撐體3和第二支撐體6，X軸導軌包括分別設置在第一支撐體3和第二支撐體6上的第一導軌5和第二導軌7，第一導軌5和第二導軌7上分別設置有第一同步帶運動機構和第二同步帶運動機構，第一同步帶運動機構和第二同步帶運動機構分別具有第一滑塊17和第二滑塊27 ；Y軸支撐體12的兩端分別與第一滑塊17和第二滑塊27相連。
實際上，也可以采用四軸運動單元或五軸運動單元等更多維的運動單元，進而實現復合材料的多維織造。
如圖7和圖8所示，具體地說，X軸運動系統包括平行設置的第一導軌5和第二導軌7 ；第一導軌由第一支撐體3支撐，第二導軌7由第二支撐體6支撐，第一支撐體3和第二支撐體6之間相隔預定距離；第一支撐體3和第二支撐體6之間的距離可以由導向模板 60的寬度確定，可以將第一支撐體3和第二支撐體6之間的距離設定成較大的距離，導向模板60相應加大，以適應大尺寸零部件編織所需要的空間。第一滑塊17設置在第一導軌 5上，第二滑塊27設置在第二導軌7上，第一支撐體3和第二支撐體6通過橫連接桿13連接。Y軸支撐體1可以2通過XY連接板18與第一滑塊17和第二滑塊27連接；X軸同步帶機構中的X軸同步帶21通過X軸同步帶固定板沈與Y軸支撐12連接，X軸主動同步帶輪 22通過滾動軸承與固定在第一支撐體3上的X軸減速機M連接，X軸被動同步帶輪19通過軸承和軸端擋圈安裝在X軸被動輪軸50上，X軸被動輪軸50通過螺紋緊固在第一支撐體 3上，X軸運動單元以X軸電機25和X軸減速機M為動力單元，以X軸電機25驅動X軸主動同步帶輪22作為傳動單元，達到驅動第一滑塊17和第二滑塊27在第一導軌5和第二導軌7上移動的效果。
Y軸運動系統包括Y軸導軌11，Y軸導軌11由Y軸支撐體12支撐，Y軸滑塊31設置在Y軸導軌11上。
Z軸運動單元包括Z軸導軌9，Z軸導軌9由Z軸支撐體8支撐，Z軸滑塊33設置在Z軸導軌9上，Z軸滑塊23通過TL直角連接板10與Y軸滑塊31連接。Y軸同步帶機構中的Y軸同步帶接頭壓板38將Y軸同步帶30壓在Y軸同步帶固定板39上，并固定在TL 直角連接板10上，Y軸主動同步帶輪35通過滾動軸承與Y軸固定支架12上的Y軸減速機 36連接，Y被動同步帶輪四通過軸承和軸端擋圈安裝在Y軸被動輪軸49上，Y軸被動輪軸 49通過螺紋緊固在Y軸支撐體12上，Y軸運動系統以Y軸電機37和Y軸減速機36為動力單元，以Y軸電機37和Y軸主動驅動同步帶輪35作為傳動單元，達到驅動Y軸滑塊31在 Y軸導軌11上移動的效果。Z軸主動同步帶輪座42固定在TL直角連接板10上，Z軸主動同步帶輪47通過滾動軸承與固定在Z軸主動同步帶輪座42的Z軸減速機40連接，Z軸同步帶46通過同步帶滑輪45改變方向，并通過Z軸同步帶壓板43和Z軸同步帶固定板44 壓緊后固定在支架Z9上，同步帶滑輪45通過軸承及軸端卡圈安裝在同步帶滑輪軸48上， 同步帶滑輪軸48通過螺紋緊固在Z軸主動同步帶輪座42上。
本發明提供的復合材料多維織造成形機，還包括柱形導向體存儲架，位于導向模板60的第一側，柱形導向體存儲架包括導向體存儲支撐架和設置在導向體存儲支撐架上的存儲板2，存儲板上預存有多個不同高度的柱形導向體62。
存儲板2上設置有多個均勻分布的螺紋孔，螺紋孔內設置有用于支撐柱形導向體62的存儲支撐桿，存儲支撐桿的下端設置有與螺紋孔配合的外螺紋。
三維運動輸出端30a上設置有用于夾取編織針和預存在存儲板上的柱形導向體的氣動夾頭15。該氣動夾頭可以采用一個現有的標準件。
如圖9所示，本發明提供的復合材料多維織造成形機，還包括纖維送絲及張緊機構，位于導向模板10的第二側。
纖維送絲及張緊機構包括第三支架57，具有多個支撐梁57a，纖維卷安裝架56， 設置在一個支撐梁上，具有用于支撐纖維卷陽的支桿；張緊輪座板52，設置在一個支撐梁 57a上，位于纖維卷安裝架56的斜上方，其上設置有用于為編織針提供纖維絲的張緊輪53 和導向輪M。纖維卷安裝架56通過螺栓安裝在第三支架57上，纖維卷55橫置在纖維卷安裝架56上，張緊輪座板52和編織針座51都是通過螺栓安裝在第三支架57上，張緊輪53 和導向輪M安裝在張緊輪座板52上。纖維卷55的纖維絲通過導向輪M導向后經過張緊輪53張緊，然后被編織針14攜帶進行編織。
以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種復合材料多維織造成形機，其特征在于，包括導向模板(60)，包括多個根據預制件的幾何形狀布置的柱形導向體(62)；電控三維運動機構(30)，位于所述導向模板(60)的上方，所述電控三維運動機構(30) 包括控制信號接收端，用于接收與預制件的幾何形狀相對應的運動控制信號；三維運動輸出端(30a)，根據所述運動控制信號形成運動軌跡；編織機構(50)，包括:編織針(14)，與所述三維運動輸出端相連，帶動編織纖維沿所述運動軌跡在所述柱形導向體(6 之間運動，使所述編織纖維按照所述預制件的幾何形狀在所述柱形導向體 (62)之間分布。
2.根據權利要求1所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述導向模板包括編織平板(60a)，所述編織平板(60a)上設置有多個均勻分布的第一通孔，所述編織平板 (60a)的下方設置有多孔板(65)，所述多孔板(6 具有多個與所述第一通孔同軸對應的第二通孔，所述導向柱(61)穿過所述第一通孔和所述第二通孔，所述柱形導向體(6 為套設在所述導向柱(61)上的高度可選擇的柱形套筒。
3.根據權利要求2所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述三維運動輸出端(30a)上設置有用于夾取所述編織針(14)、所述柱形導向體或所述導向柱(61)的氣動夾頭(15)。
4.根據權利要求2所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述導向柱(61)上設置有沿軸向等距分布的卡槽(61a)，所述多孔板(6 的下方設有可移動調節板(68)，所述可移動調節板(68)的下方設置有與所述多孔板(6 相對靜止的導向柱托板(64)，所述可移動調節板(68)相對于所述多孔板(6 可滑動，所述可移動調節板(68)上設置有多個與所述多孔板(6 的第二通孔位置相對應的長圓孔(72)，所述導向柱(61)穿過所述長圓孔m并在所述可移動調節板(68)的運動下在所述長圓孔m內移動。
5.根據權利要求4所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述可移動調節板 (68)上設置有與所述卡槽(61a)配合的鎖止件，所述可移動調節板(68)具有使所述鎖止件與所述卡槽(61a)配合將所述導向柱(61)的高度鎖定的鎖止位置及使所述鎖止件與所述卡槽(61a)分離的解鎖位置。
6.根據權利要求5所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述鎖止件為設置在所述長圓孔的延伸方向的一端的傾斜地向相鄰的所述導向柱(61)延伸的彈簧片(71)， 所述卡槽(61a)由所述導向柱(61)的圓錐部和設置在所述圓錐部的小徑端的凸緣部形成。
7.根據權利要求4所述的復合材料三維織造成型機，其特征在于，所述可移動調節板 (68)的下方設置有第一支撐框架(58)，所述第一支撐框架(58)設置有位于所述可移動調節板(68)外周的第一支撐框(58a)，所述第一支撐框(58a)上設置有定位板(63)，所述定位板(6 的側面設置有水平延伸的調節螺桿(69)，所述調節螺桿(69)的第一端與所述可移動調節板(68)固定連接。
8.根據權利要求7所述的復合材料三維織造成型機，其特征在于，所述可移動調節板 (68)的底面固定設置有拔叉(70)，所述調節螺桿(69)的第一端通過所述拔叉(70)與所述可移動調節板(68)固定連接，所述調節螺桿(69)的第二端設置有調節把手(69a)。
9.根據權利要求7所述的復合材料三維織造成型機，其特征在于，所述定位板(63)上還設置有用于與所述第一支撐框(58a)相連的連接孔(63a)。
10.根據權利要求7所述的復合材料三維織造成型機，其特征在于，所述第一支撐框架 (58)包括四條第一支腿(58c)，所述導向柱托板(64)設置于四條所述第一支腿(58c)之間。
11.根據權利要求2所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述多孔板(65)上還設置有與所述第二通孔同軸匹配的多個定位套(66)，所述導向柱(61)穿過所述定位套 (66)。
12.根據權利要求2所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述導向柱(61)的上端設置有沿徑向向外伸出的第一環臺(61c)。
13.根據權利要求1所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述柱形導向體 (62)的外周設置有多層用于對所述編織纖維限位的環槽(6 )。
14.根據權利要求1所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述柱形導向體 (62)的上端設置有沿徑向向外伸出的第二環臺(62c)。
15.根據權利要求1所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述電控三維運動機構(30)還包括X軸運動單元，包括 X軸支撐體，沿第一方向延伸； X軸導軌，設置在所述X軸支撐體上； X軸同步帶運動機構，沿所述X軸導軌設置，具有X軸滑塊； Y軸運動單元，包括Y軸支撐體(12)，與所述X軸滑塊相連，沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸； Y軸導軌(11)，設置在所述Y軸支撐體(1 上； Y軸同步帶運動機構，沿所述Y軸導軌(11)設置，并具有Y軸滑塊(31)； Z軸運動單元，包括Z軸支撐體(8)，沿與所述第一方向和所述第二方向形成的平面垂直的第三方向延伸； Z軸導軌(9)，設置在所述Z軸支撐體(8)上；Z軸同步帶運動機構，沿所述Z軸導軌(9)設置，并具有Z軸滑塊(33)，所述Z軸滑塊 (33)與所述Y軸滑塊(31)固定連接，其中，所述Z軸支撐體(8)的下端形成所述三維運動輸出端。
16.根據權利要求15所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述X軸支撐體包括兩個平行設置的第一支撐體C3)和第二支撐體(6)，所述X軸導軌包括分別設置在所述第一支撐體( 和所述第二支撐體(6)上的第一導軌( 和第二導軌(7)，所述X軸同步帶運動機構設置在所述第一支撐體C3)上，所述X軸同步帶運動機構的同步帶與所述Y軸支撐體(1 的第一端相連；所述X軸滑塊包括分別位于所述第一導軌( 和所述第二導軌(7)上的第一滑塊(17) 和第二滑塊(XT)；所述第一滑塊(17)和所述第二滑塊、2Τ)分別位于所述Y軸支撐體(1 的第一端和第二端的下方。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，還包括柱形導向體存儲架，位于所述導向模板(60)的第一側，所述柱形導向體存儲架包括導向體存儲支撐架(1)和設置在所述導向體存儲支撐架(1)上的存儲板O)，所述存儲板(2) 上預存有多個不同高度的所述柱形導向體(62)。
18.根據權利要求17所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述存儲板(2)上設置有多個均勻分布的螺紋孔，所述螺紋孔內設置有用于支撐所述柱形導向體(6 的存儲支撐桿，所述存儲支撐桿的下端設置有與所述螺紋孔配合的外螺紋。
19.根據權利要求18所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述編織機構 (50)還包括纖維送絲及張緊機構，位于所述導向模板(60)的第二側。
20.根據權利要求19所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述纖維送絲及張緊機構包括第三支架(57)；纖維卷安裝架(56)，設置在所述第三支架(57)上，具有用于支撐纖維卷(5 的支桿；張緊輪座板(52)，設置在所述第三支架(57)上，所述張緊輪座板(5 上設置有用于為所述編織針(14)提供纖維絲的張緊輪(5 和導向輪(54)。
21.根據權利要求20所述的復合材料多維織造成形機，其特征在于，所述纖維送絲及張緊機構還包括用于存放所編織針的編織針座(51)，所述編織針座(51)位于所述張緊輪座板(52)的一側。
全文摘要
本發明提供了一種復合材料多維織造成形機，包括導向模板，包括多個根據預制件的幾何形狀布置的柱形導向體；電控三維運動機構，包括控制信號接收端，用于接收與預制件的幾何形狀相對應的運動控制信號；三維運動輸出端，根據運動控制信號形成運動軌跡；編織針，與三維運動輸出端相連，使編織纖維按照預制件的幾何形狀在柱形導向體之間分布。本發明提供的復合材料多維織造成形機利用柱形導向體及電控三維運動機構，使編織針帶動編織線沿運動軌跡在柱形導向體之間分布形成導向模板，能夠適用于大型、復雜的復合材料的多維織造成形，能有效提高復合材料的層間強度，該成形機將快速成形技術應用于復合材料多維織造成形，工藝過程實現自動化。
文檔編號D04C3/00GK102517791SQ20111046062
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者喬娟娟, 劉豐, 單忠德, 李希文, 秦紹衍, 陳海波 申請人:機械科學研究總院先進制造技術研究中心