一种多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置及其引纬方法与流程

本发明涉及一种多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置及其引纬方法，属于织物领域。

背景技术：

多层三维预成型体通常高厚度、大尺寸、复杂形状，由于预成型体层数多，引纬运动成为制备成型的技术关键之一。通常传统的多层三维预成型体采用三个以上剑杆交替引纬运动和单剑杆可移动式引纬运动，其中三个以上剑杆交替式的引纬装置的设计在同一侧，引纬运动是每个剑杆依次在所引纬区域内从上到下引入纬纱，引纬装置设计复杂、编织效率低；单剑杆可移动式引纬是依次从上到下引入纬纱，同样存在编织效率低的缺陷。

随着多层三维预成型体的发展趋势，对其编织制备效率的要求日趋迫切，原有机织成型的制备方法已不能满足该领域的需求，主要的技术瓶颈就是引纬运动复杂影响编织效率，因此，需要发明一种多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置及其引纬方法，以提高编织效率，适应多层三维预成型体的市场需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中多层三维预成型体编织效率低等缺陷，本发明提供一种多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置及其引纬方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置，包括第一剑杆引纬装置和第二剑杆引纬装置；第一剑杆引纬装置包括第一剑杆系统、第一水平运动装置和第一上下运动装置；第一水平运动装置与第一剑杆系统相连、并驱动第一剑杆系统水平运动；第一上下运动装置与第一剑杆系统相连、并驱动第一剑杆系统上下运动；第二剑杆引纬装置包括第二剑杆系统、第二水平运动装置和第二上下运动装置；第二水平运动装置与第二剑杆系统相连、并驱动第二剑杆系统水平运动；第二上下运动装置与第二剑杆系统相连、并驱动第二剑杆系统上下运动；第一剑杆引纬装置与第二剑杆引纬装置相对设置，且第一剑杆引纬装置高于第二剑杆引纬装置。

本申请第一剑杆引纬装置和第二剑杆引纬装置结构完全相同，二者剑头与剑头相对放置，且第一剑杆引纬装置的剑头高度高于第二剑杆引纬装置的剑头高度。

利用上述多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置引纬时，在设备的两侧分别同步引纬，编织效率为现有引纬运动的两倍。

为了简化装置，同时提高引纬效率，第一剑杆系统包括第一剑头和第一剑头连杆，第一剑头设在第一剑头连杆一端端部；第一水平运动装置包括第一剑杆支架、第一剑杆箱和第一气动装置，第一剑杆箱包括第一上底板和第一下底板，第一剑杆支架设在第一上底板和第一下底板之间，第一上底板、第一剑杆支架和第一下底板连为一体结构，第一剑头连杆滑动连接在第一剑杆支架上，第一气动装置与第一剑头连杆不设第一剑头的一端相连、并驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动；第一上下运动装置为蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构与第一下底板相连、并带动第一剑杆箱上下运动，从而带动第一剑头上下运动；

第二剑杆系统包括第二剑头和第二剑头连杆，第二剑头设在第二剑头连杆一端端部；第二水平运动装置包括第二剑杆支架、第二剑杆箱和第二气动装置，第二剑杆箱包括第二上底板和第二下底板，第二剑杆支架设在第二上底板和第二下底板之间，第二上底板、第二剑杆支架和第二下底板连为一体结构，第二剑头连杆滑动连接在第二剑杆支架上，第二气动装置与第二剑头连杆不设第二剑头的一端相连、并驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动；第二上下运动装置为蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构与第二下底板相连、并带动第二剑杆箱上下运动，从而带动第二剑头上下运动；

第一剑头与第二剑头相对设置，且第一剑头高于第二剑头。

本申请的各零部件如剑头、气动装置、蜗轮蜗杆传动机构等均使用现有的即可，本申请的发明点在于各零部件的具体的位置关系和连接关系。

为了方便织造，第一剑头比第二剑头高10±0.5mm。本申请上下高低等方位词，均指装置正常使用的相对位置。

为了进一步提高引纬效率，第一剑头连杆和第二剑头连杆均为直杆结构、且水平设置。

利用上述多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置引纬的方法，由第一剑杆引纬装置完成奇数层的引纬运动，由第二剑杆引纬装置完成偶数层的引纬运动，从而形成多层三维预成型体。

多层三维预成型体包括很多层，本申请由第一剑杆引纬装置完成多层三维预成型体奇数层的引纬运动，由第二剑杆引纬装置完成多层三维预成型体偶数层的引纬运动，二者互不影响，可同时完成相邻的奇数层和偶数层的引纬，编织效率得到显著的提升。

利用上述多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置引纬的方法，包括顺序相接的如下步骤：

A、第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时引入第1层的第1根纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时引入第2层的第1根纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

B、第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在第一上下运动装置和第二上下运动装置的带动下向下移动相等的距离；

C、依次循环步骤A和B，形成多层三维预成型体。

上述步骤B中，向下移动距离的大小，取决于多层三维预成型体的具体结构，数值的具体确定为现有的常识。

上述方法第一剑杆系统和第二剑杆系统可同时完成相邻的奇数层和偶数层的引纬，然后第一剑杆系统和第二剑杆系统同时向下移动特定距离继续完成相临的奇数层和偶数层的引纬，依次循环，直至所需尺寸。

为了保证效率，作为本申请的一种优选方式，利用上述多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置引纬的方法，包括顺序相接的如下步骤：

1)按照编织结构运动规律，奇数列第1层所有经纱提升到运动的高度，第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在奇数列第1层所有经纱的下面引入第1根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在奇数列第2层所有经纱的下面引入第1根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

2)第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在第一上下运动装置和第二上下运动装置的带动下向下移动相等的距离；

3)第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在奇数列第3层和偶数列第1层所有经纱的下面引入第2根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在奇数列第4层和偶数列第2层所有经纱的下面引入第2根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

4)第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在第一上下运动装置和第二上下运动装置的带动下向下移动相等的距离；

5)依次类推，循环步骤3)和步骤4)至引入最后一层的奇数层纬纱和偶数层纬纱；

6)开口闭合，进行一次打纬运动；

7)偶数列第1层所有经纱提升到运动的高度，第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在偶数列第1层所有经纱的下面引入第1根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在偶数列第2层所有经纱的下面引入第1根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

8)第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在第一上下运动装置和第二上下运动装置的带动下向下移动相等的距离；

9)第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在偶数列第3层和奇数列第1层所有经纱的下面引入第2根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在偶数列第4层和奇数列第2层所有经纱的下面引入第2根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

10)第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在第一上下运动装置和第二上下运动装置的带动下向下移动相等的距离；

11)依次类推，循环步骤9)和步骤10)至引入最后一层的奇数层纬纱和偶数层纬纱；

12)开口闭合，进行一次打纬运动；

13)依次类推重复步骤1到步骤12继续编织，直至达到要求的尺寸。

上述方法，开口运动，先是奇数列比偶数列高两个单元，从上到下依次完成所有奇数层和偶数层的引纬后，开口闭合，进行一次打纬运动，然后是偶数列比奇数列高两个单元，从上到下依次完成所有奇数层和偶数层的引纬，开口闭合，进行一次打纬运动，依次循环。

利用上述引纬方法可简单快捷地完成多层三维预成型体的编织，编织效率相对现有技术有了显著的提升。

本申请多层三维预成型体采用多层三维织机制备成型。

根据多层三维预成型体应用要求，多层三维预成型体可采用各种编织结构优选，多层三维预成型体采用2.5D或正交的三维编织结构。

为了提高编织效率，本申请引纬方法，第一剑杆引纬装置和第二剑杆引纬装置由上至下等距离可移动式引纬。

引纬装置根据多层三维预成型体的结构，按其规律运动，每次移动的距离可根据编织结构的不同而变化，具体值的确定为现有常识。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置，结构简单、使用方便；引纬时机构运动简单，能在装置的两侧分别同步引纬，编织成型效率显著提高。

附图说明

图1为本发明多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置结构示意图；

图2为实施例中引入纬纱示意图。

图中，1-10分别指奇数列1-10层，1′-10′分别指偶数列1-10层，11第一剑头,12第一剑头连杆,13第一剑杆支架,14第一上底板,15第一下底板,16第二剑头,17第二剑头连杆,18第二剑杆支架,19第二上底板,20第二下底板，21蜗轮，22蜗杆，23奇数层纬纱，24偶数层纬纱。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图1所示，多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置，包括第一剑杆引纬装置和第二剑杆引纬装置；第一剑杆引纬装置包括第一剑杆系统、第一水平运动装置和第一上下运动装置；第二剑杆引纬装置包括第二剑杆系统、第二水平运动装置和第二上下运动装置；

第一剑杆系统包括第一剑头和第一剑头连杆，第一剑头设在第一剑头连杆一端端部；第一水平运动装置包括第一剑杆支架、第一剑杆箱和第一气动装置，第一剑杆箱包括第一上底板和第一下底板，第一剑杆支架设在第一上底板和第一下底板之间，第一上底板、第一剑杆支架和第一下底板连为一体结构，第一剑头连杆滑动连接在第一剑杆支架上，第一气动装置与第一剑头连杆不设第一剑头的一端相连、并驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动；第一上下运动装置为蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构与第一下底板相连、并带动第一剑杆箱上下运动，从而带动第一剑头上下运动；

第二剑杆系统包括第二剑头和第二剑头连杆，第二剑头设在第二剑头连杆一端端部；第二水平运动装置包括第二剑杆支架、第二剑杆箱和第二气动装置，第二剑杆箱包括第二上底板和第二下底板，第二剑杆支架设在第二上底板和第二下底板之间，第二上底板、第二剑杆支架和第二下底板连为一体结构，第二剑头连杆滑动连接在第二剑杆支架上，第二气动装置与第二剑头连杆不设第二剑头的一端相连、并驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动；第二上下运动装置为蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构与第二下底板相连、并带动第二剑杆箱上下运动，从而带动第二剑头上下运动；

第一剑头与第二剑头相对设置，且第一剑头高于第二剑头10mm。

上述第一剑头连杆和第二剑头连杆均为直杆结构、且水平设置。

实施例2

以设计长度为1000毫米、宽度为400毫米、厚度为9毫米多层三维预成型体为例，采用浅交弯连编织结构，设计经纱、纬纱均为石英玻璃纤维，经纱规格为190Tex×4股，密度9根/cm，层数为10层；纬纱规格为190Tex×7股，密度2根/cm。如图2所示，利用实施例1中的多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置引纬，具体编织步骤如下：

1、首先按照编织结构运动规律，奇数列第1层1所有经纱提升到运动的高度，其中一侧的第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在奇数列第1层所有经纱的下面引入第1根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时另一侧的第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在奇数列第2层2所有经纱的下面引入第1根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

2、第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在各自蜗轮蜗杆传动机构的带动下向下移动10mm距离；

3、一侧的第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在奇数列第3层和偶数列第1层所有经纱的下面引入第2根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时另一侧的第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在奇数列第4层和偶数列第2层所有经纱的下面引入第2根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

4、第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在各自蜗轮蜗杆传动机构的带动下向下移动10mm的距离；

5、依次类推，循环步骤3)和步骤4)至引入最后一层的奇数层纬纱和偶数层纬纱；

6、开口闭合，进行一次打纬运动；

7、偶数列第1层1′所有经纱提升到运动的高度，第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在偶数列第1层所有经纱的下面引入第1根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在偶数列第2层2′所有经纱的下面引入第1根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

8、第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在各自蜗轮蜗杆传动机构的带动下向下移动10mm的距离；

9、一侧的第一气动装置驱动第一剑头连杆在第一剑杆支架上水平运动，从而带动第一剑头水平运动，第一剑头水平运动时在偶数列第3层3′和奇数列第1层1所有经纱的下面引入第2根奇数层纬纱，第一剑头再返回第一剑杆箱；同时第二气动装置驱动第二剑头连杆在第二剑杆支架上水平运动，从而带动第二剑头水平运动，第二剑头水平运动时在偶数列第4层4′和奇数列第2层2所有经纱的下面引入第2根偶数层纬纱，第二剑头再返回第二剑杆箱；

10、第一剑杆系统和第二剑杆系统分别在各自蜗轮蜗杆传动机构的带动下向下移动10mm的距离；

11、依次类推，循环步骤9)和步骤10)至引入最后一层的奇数层纬纱和偶数层纬纱；

12、开口闭合，进行一次打纬运动；

13、完成步骤12后，依次类推重复步骤1到步骤12继续编织，直至达到要求的尺寸。

上述多层三维预成型体非对称双向剑杆引纬装置，结构简单、使用方便；引纬时机构运动简单，能在装置的两侧分别同步引纬，编织成型效率显著提高。