一种无纺布针刺机的制作方法

本发明涉及针刺设备技术领域，尤其涉及无纺布针刺机。

背景技术：

无纺布又称非织造布，其制造工艺不同于传统的纺织过程。无纺布最大的特点是不需要纺纱，制造过程类似于造纸工艺。目前，通常是在一条生产线上直接、连续地将纤维加工成无纺布；即在无纺布生产线中，将定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合、粘合等方法组合,经过针刺机或者针刺机组在垂直无纺布面方向，反复地进行穿刺从而使纤维形成无纺布。高度密度的无纺布的需求日益增长，生产高度密度的无纺布，需要对无纺布进行多次穿刺。现有的针刺机存在结构复杂、操作不便、占用空间大的缺陷。因此，有必要予以改进。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种结构简单、占用空间小、操作方便的无纺布针刺机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无纺布针刺机，包括：内置有转台电机的转台；用于紧固模具的夹具，所述夹具与所述转台电机的输出轴连接并随所述转台电机的输出轴旋转，所述模具位于所述夹具的正上方，所述模具上卷绕有待针刺作业的碳纤维；位于所述模具一侧的机械手；设置在所述机械手上用于对所述模具上的碳纤维进行针刺作业的针刺组件；以及位于所述模具另一侧用于侧向支撑所述模具的防倾倒组件；其中，所述防倾倒组件与所述机械手分别位于所述模具的相向两侧。

优选的，所述转台的顶部设置有用于支撑所述夹具的多个支撑轮单元，所述支撑轮单元以圆形阵列的方式设置在所述转台的顶部，其中，所述支撑轮单元包括一紧固在所述转台顶部的轮架、一枢接在所述轮架上且与所述夹具的底端面相抵靠的支撑轮。

优选的，所述针刺组件包括一紧固在所述机械手上且内设有转轴的罩壳、一设置在所述罩壳外侧用于驱使所述转轴旋转的第一驱动单元、一设置在所述转轴上且随所述转轴旋转的偏心轮单元、一设置在所述罩壳外侧的刺针单元、一紧固有所述刺针单元的固定板、一连接所述偏心轮单元和所述固定板的导杆、一套设在所述导杆上且紧固在所述罩壳上的滚珠导套，其中，所述罩壳上成型有用于紧固所述滚珠导套的通孔，所述导杆位于所述罩壳内的一端部与所述偏心轮单元枢接、位于所述罩壳外的另一端部与所述固定板紧固连接，所述滚珠导套的内圈上设置有若干滚珠，所述导杆的外圆周壁上成型有与所述滚珠相配合的直线滚珠槽，所述偏心轮单元将所述转轴的旋转运动转变为所述导杆在水平方向上的直线往复运动。

优选的，所述刺针单元包括一紧固在所述固定板上的刺针座、设置在所述刺针座上的若干刺针，所述刺针座包括一紧固在所述固定板上的底板、一插设有所述刺针的基板、一用于将所述基板紧固在所述底板上的顶板，其中，所述基板夹设在所述底板与所述顶板之间，所述顶板上成型有供所述刺针穿设且与所述刺针一一对应的若干第一针孔。

优选的，所述基板与所述底板相抵靠的端面上成型有细长槽，所述细长槽的槽底开设有多个供所述刺针穿设的第三针孔，其中，所述刺针的针根部上成型有一用于限位的折弯部，所述折弯部位于所述细长槽内。

优选的，所述偏心轮单元包括一紧固在所述转轴上的偏心轮、一通过轴承转动设置在所述偏心轮上的连杆、紧固在所述轴承相向两侧的一第一轴承盖和一第二轴承盖，其中，所述连杆上成型有一用于安装所述偏心轮的容置孔，所述连杆上还成型有一与所述导杆枢接的枢接端部。

优选的，所述针刺组件还包括一设置在所述固定板上用于防止所述刺针回退时将碳纤维带出的剥网板单元，所述剥网板单元包括一紧固在所述固定板上的连接杆、一套设在所述连接杆上的压簧、一设置在所述固定板上的第二直线滑轨单元、一端套设在所述连接杆端部上的剥网板，其中，所述第二直线滑轨单元与所述连接杆分别位于所述固定板的相向两侧，所述第二直线滑轨单元包括一水平紧固在所述固定板上的第二直线导轨和一滑动设置在所述第二直线导轨上的第二滑块，所述剥网板的另一端紧固在所述第二滑块上，所述压簧的一端抵靠在所述固定板上、相向的另一端抵靠在所述剥网板上，所述剥网板上成型有供所述刺针穿设的第二针孔，在工作状态下，所述剥网板压设在碳纤维上从而避免所述刺针在回退时将碳纤维上的纤维带出。

优选的，所述针刺组件还包括一导向单元，所述导向单元包括一紧固在所述罩壳上的层板、一紧固在所述固定板上的销柱，其中，所述层板上开设有一与所述导杆的运动方向相平行的销槽，所述销柱的一端部紧固在所述固定板上、相向的另一端部插设在所述销槽内。

优选的，所述防倾倒组件包括一设置在模具一侧的支架、竖直设置在所述支架上的一丝杠单元和一对第一直线滑轨单元、一设置在所述丝杠单元和所述第一直线滑轨单元上的活动架、一驱使所述丝杠单元运动从而使得所述活动架在所述丝杠单元和所述第一直线滑轨单元上做上、下方向直线往复运动的第二驱动单元、一设置在所述活动架上的第三驱动单元、一设置在所述第三驱动单元上且在所述第三驱动单元的驱动下做水平方向直线往复运动从而实现靠近或是远离所述模具的支撑座体、设置在所述支撑座体上的多个第一滚轮，其中，所述支撑座体包括一弧形块，所述弧形块靠近所述模具一侧的弧形侧壁上开设有一弧形凹槽，所述第一滚轮设置在所述弧形凹槽内，当所述支撑座体带动所述第一滚轮抵靠在绕设有碳纤维的模具上时，所述第一滚轮随所述模具的旋转而旋转。

优选的，所述弧形块呈圆弧状，所述弧形块所对应的圆心角的取值范围为：80°～120°。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的无纺布针刺机，其通过机械手带动针刺组件在三维空间内自由运动、转台驱使模具旋转，从而使得针刺组件全方位、无死角地对模具上的碳纤维进行针刺作业，具有结构简单、紧凑，占用空间小，操作方便的优点；本发明中，碳纤维卷绕在模具上，刺针是沿着垂直于模具的回转轴方向做直线往复运动，因此，刺针一次可刺穿卷绕在模具上的多层碳纤维，有效的提高了针刺效率；针刺组件通过第一电机驱使转轴旋转进而带动偏心轮单元旋转，偏心轮单元又将转轴的旋转运动转变为导杆在水平方向上的直线往复运动，从而实现了刺针重复针刺碳纤维的目的，具有运动稳定可靠的优点；偏心轮单元与刺针单元之间采用导杆和滚珠导套连接，该导杆和滚珠导套具有导向和防转的功能，刺针的运动稳定性好；剥网板单元有效的解决了刺针在回退时将碳纤维上的纤维带出的问题，具有结构简单、使用方便的优点；支撑轮单元用于支撑夹具，从而使得夹具的运动平稳可靠，有效的提高了作业的安全系数；模具一侧设置有支架，支架上设置有能够做上、下方向直线往复运动的活动架，该活动架上设置有能够做水平方向直线往复运动的支撑座体，当模具旋转工作时，通过支撑座体带动第一滚轮抵靠在绕设有碳纤维的模具上，此时，该第一滚轮和支撑座体具有侧向支撑模具的作用，能够有效的防止模具因歪斜而倾倒，有效的提高了作业的安全系数。

附图说明

图1是本发明所述无纺布针刺机的结构示意图；

图2是本发明的针刺组件的结构示意图；

图3是本发明的针刺组件的分解结构示意图；

图4是本发明的刺针单元的结构示意图；

图5是本发明的基板和刺针之间的位置关系示意图；

图6是本发明的基板的结构示意图；

图7是本发明的导杆和滚珠导套之间的位置关系示意图；

图8是本发明的偏心轮单元的结构示意图；

图9是本发明的防倾倒组件的结构示意图之一；

图10是本发明的防倾倒组件的结构示意图之二；

图11是本发明的第三驱动单元的结构示意图；

图12是本发明的支撑座体的结构示意图；

图13是本发明的夹具和转台之间的位置关系示意图；

图14是本发明的支撑轮单元的结构示意图。

图中：10、机械手；11、安装座；20、针刺组件；21、罩壳；211、第一壳体；212、第二壳体；213、层板；214、销柱；215、销槽；22、转轴；221、平衡块；23、偏心轮单元；231、偏心轮；232、轴承；233、连杆；234、第一轴承盖；235、第二轴承盖；24、第一驱动单元；241、第一电机；242、联轴器；243、电机安装座；25、导杆；251、滚珠槽；26、滚珠导套；27、固定板；28、刺针单元；281、底板；282、基板；283、刺针；284、顶板；285、第一针孔；286、细长槽；287、第三针孔；288、折弯部；29、剥网板单元；291、连接杆；292、压簧；293、剥网板；294、第二针孔；295、第二直线滑轨单元；30、夹具；40、转台；41、支撑轮单元；411、轮架；412、支撑轮；50、防倾倒组件；51、支架；52、丝杠单元；521、丝杠；522、螺母；523、连接块；53、第二驱动单元；531、第二电机；532、蜗轮蜗杆减速器；54、第一直线滑轨单元；55、活动架；551、竖直板；552、水平板；56、第三驱动单元；561、气缸；562、导向座；563、导向杆；564、隔板；57、支撑座体；571、弧形块；572、弧形凹槽；573、连接座；58、第一滚轮；90、模具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1至图14所示，本发明提供了一种无纺布针刺机，包括：内置有转台电机的转台40；用于紧固模具90的夹具30，所述夹具30与所述转台电机的输出轴连接并随所述转台电机的输出轴旋转，所述模具90位于所述夹具30的正上方，所述模具90上卷绕有待针刺作业的碳纤维；位于所述模具90一侧的机械手10；设置在所述机械手10上用于对所述模具90上的碳纤维进行针刺作业的针刺组件20；以及位于所述模具90另一侧用于侧向支撑所述模具90的防倾倒组件50；其中，所述防倾倒组件50与所述机械手10分别位于所述模具90的相向两侧。

作为本方案的一实施例，如图1所示，所述针刺组件20通过安装座11紧固在所述机械手10上，所述机械手10为六轴机械手。

作为本方案的一实施例，如图13和图14所示，所述转台40的顶部设置有用于支撑所述夹具30的多个支撑轮单元41，所述支撑轮单元41以圆形阵列的方式设置在所述转台40的顶部，其中，所述支撑轮单元41包括一紧固在所述转台40顶部的轮架411、一枢接在所述轮架411上且与所述夹具30的底端面相抵靠的支撑轮412。

作为本方案的一实施例，如图1至图3所示，所述针刺组件20包括一紧固在所述机械手10上且内设有转轴22的罩壳21、一设置在所述罩壳21外侧用于驱使所述转轴22旋转的第一驱动单元24、一设置在所述转轴22上且随所述转轴22旋转的偏心轮单元23、一设置在所述罩壳21外侧的刺针单元28、一紧固有所述刺针单元28的固定板27、一连接所述偏心轮单元23和所述固定板27的导杆25、一套设在所述导杆25上且紧固在所述罩壳21上的滚珠导套26，其中，所述罩壳21上成型有用于紧固所述滚珠导套26的通孔，所述导杆25位于所述罩壳21内的一端部与所述偏心轮单元23枢接、位于所述罩壳21外的另一端部与所述固定板27紧固连接，如图7所示，所述滚珠导套26的内圈上设置有若干滚珠（图未示），所述导杆25的外圆周壁上成型有与所述滚珠相配合的直线滚珠槽251，所述滚珠槽251沿所述导杆25外圆周壁的母线方向分布，所述偏心轮单元23将所述转轴22的旋转运动转变为所述导杆25在水平方向上的直线往复运动。

作为本方案的一实施例，如图2和图3所示，所述罩壳21包括一第一壳体211、一紧固在所述第一壳体211上的第二壳体212，其中，紧固有所述滚珠导套26的通孔成型在所述第一壳体211上，所述安装座11紧固在所述第二壳体212上，将所述罩壳21分体设置的目的是：以便于加工所述罩壳21，且所述转轴22的安装和拆卸都位较为方便。

作为本方案的一实施例，如图4所示，所述刺针单元28包括一紧固在所述固定板27上的刺针座、设置在所述刺针座上的若干刺针283，所述刺针座包括一紧固在所述固定板27上的底板281、一插设有所述刺针283的基板282、一用于将所述基板282紧固在所述底板281上的顶板284，其中，所述基板282夹设在所述底板281与所述顶板284之间，所述顶板284上成型有供所述刺针283穿设且与所述刺针283一一对应的若干第一针孔285。

作为本方案的一实施例，如图5和图6所示，所述基板282与所述底板281相抵靠的端面上成型有细长槽286，所述细长槽286的槽底开设有多个供所述刺针283穿设的第三针孔287，其中，所述刺针283的针根部上成型有一用于限位的折弯部288，所述折弯部288位于所述细长槽286内，本发明中，所述折弯部288为一直角折弯部。

作为本方案的一实施例，如图8所示，所述偏心轮单元23包括一紧固在所述转轴22上的偏心轮231、一通过轴承232转动设置在所述偏心轮231上的连杆233、紧固在所述轴承232相向两侧的一第一轴承盖234和一第二轴承盖235，其中，所述连杆233上成型有一用于安装所述偏心轮231的容置孔，所述连杆233上还成型有一与所述导杆25枢接的枢接端部。

作为本方案的一实施例，如图3所示，所述转轴22上还紧固有一平衡块221，所述平衡块221位于所述偏心轮单元23的一侧。

作为本方案的一实施例，如图2和图3所示，所述第一驱动单元24包括一通过电机安装座243紧固在所述罩壳21上的第一电机241、一联轴器242，其中，所述联轴器242的一端部与所述第一电机241的输出轴紧固连接、另一端部与所述转轴22的一端部紧固连接，所述转轴22的一端部延伸出所述罩壳21。

作为本方案的一实施例，如图2和图3所示，所述针刺组件20还包括一设置在所述固定板27上用于防止所述刺针283回退时将碳纤维带出的剥网板单元29，所述剥网板单元29包括一紧固在所述固定板27上的连接杆291、一套设在所述连接杆291上的压簧292、一设置在所述固定板27上的第二直线滑轨单元295、一端套设在所述连接杆291端部上的剥网板293，其中，所述第二直线滑轨单元295与所述连接杆291分别位于所述固定板27的相向两侧，所述第二直线滑轨单元295包括一水平紧固在所述固定板27上的第二直线导轨和一滑动设置在所述第二直线导轨上的第二滑块，所述剥网板293的另一端紧固在所述第二滑块上，所述压簧292的一端抵靠在所述固定板27上、相向的另一端抵靠在所述剥网板293上，所述剥网板293上成型有供所述刺针283穿设的第二针孔294，在工作状态下，所述剥网板293压设在碳纤维上从而避免所述刺针283在回退时将碳纤维上的纤维带出。

作为本方案的一实施例，如图2和图3所示，所述针刺组件20还包括一导向单元，所述导向单元包括一紧固在所述罩壳21上的层板213、一紧固在所述固定板27上的销柱214，其中，所述层板213上开设有一与所述导杆25的运动方向相平行的销槽215，所述销柱214的一端部紧固在所述固定板27上、相向的另一端部插设在所述销槽215内。

作为本方案的一实施例，如图9至图12所示，所述防倾倒组件50包括一设置在模具90一侧的支架51、竖直设置在所述支架51上的一丝杠单元52和一对第一直线滑轨单元54、一设置在所述丝杠单元52和所述第一直线滑轨单元54上的活动架55、一驱使所述丝杠单元52运动从而使得所述活动架55在所述丝杠单元52和所述第一直线滑轨单元54上做上、下方向直线往复运动的第二驱动单元53、一设置在所述活动架55上的第三驱动单元56、一设置在所述第三驱动单元56上且在所述第三驱动单元56的驱动下做水平方向直线往复运动从而实现靠近或是远离所述模具90的支撑座体57、设置在所述支撑座体57上的多个第一滚轮58，其中，所述第一直线滑轨单元54位于所述丝杠单元52的相向两侧，所述支撑座体57包括一弧形块571，所述弧形块571靠近所述模具90一侧的弧形侧壁上开设有一弧形凹槽572，所述第一滚轮58设置在所述弧形凹槽572内，当所述支撑座体57带动所述第一滚轮58抵靠在绕设有碳纤维的模具90上时，所述第一滚轮58随所述模具90的旋转而旋转，从而实现侧向支撑的目的。

作为本方案的一实施例，如图11和图12所示，所述弧形块571呈圆弧状，所述弧形块571所对应的圆心角的取值范围为：80°～120°。

作为本方案的一实施例，如图9和图10所示，所述丝杠单元52包括一竖直设置在所述支架51上的丝杠521、螺接在所述丝杠521上的螺母522，其中，所述活动架55紧固在所述螺母522上。

作为本方案的一实施例，如图10和图11所示，所述螺母522上紧固有一连接块523，所述活动架55通过所述连接块523与所述螺母522紧固连接。

作为本方案的一实施例，如图9和图10所示，所述第一直线滑轨单元54包括紧固在所述支架51上且与所述丝杠521平行的第一直线导轨、滑动设置在所述第一直线导轨上的第一滑块，其中，所述活动架55还与所述第一滑块紧固连接。

作为本方案的一实施例，如图9和图10所示，所述第二驱动单元53包括一安装在所述支架51上的第二电机531、一安装在所述支架51上且与所述第二电机531的输出轴连接的蜗轮蜗杆减速器532，其中，所述丝杠521的底端部与所述蜗轮蜗杆减速器532的输出轴紧固连接。

作为本方案的一实施例，如图9所示，所述活动架55包括一竖直板551、一紧固在所述竖直板551上的水平板552，其中，所述竖直板551紧固在所述丝杠单元52和所述第一直线滑轨单元54上，所述第三驱动单元56设置在所述水平板552上。

作为本方案的一实施例，如图11所示，所述第三驱动单元56包括一紧固在所述活动架55上的气缸561、一紧固在所述气缸561的活塞杆上的隔板564、紧固在所述隔板564上且分布于所述气缸561相向两侧的一对导向杆563、紧固在所述活动架55上且插设有所述导向杆563的导向座562，其中，所述活动架55上成型有供所述导向杆563穿设的导向孔，所述支撑座体57紧固在所述隔板564上。

作为本方案的一实施例，如图12所示，所述支撑座体57还包括一与所述弧形块571固连的连接座573，所述连接座573紧固在所述隔板564上。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。