专利名称：针刺非织造材料均匀针迹的生产方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针刺非织造材料均匀针迹的生产方法及装置，属于针刺设备技术领域。
背景技术：
针刺非织造材料纤维加固，通常是用截面为三角形等棱边带有钩刺的针纤维网进行反复穿刺，刺针上的钩刺就带住纤维网表面和里层的一些纤维随刺针穿过纤维层，刺针回升时因钩刺是顺向，被带入的纤维脱离钩刺以近乎垂直的状态留在纤维网内，使纤维在运动中相互缠结及对纤维网产生一定的压缩，从而制成了一定厚度、一定强度的针刺非织造材料。目前国内用于加工未经加固的纤维网的预针刺机一般由主电机经传动机构带动的偏心轮、偏心轮带动的连杆机构、连杆机构下的装有刺针的针板、针板上的针板梁、针板下的剥网板和托网板以及一侧的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构构成；主针刺机绝大多数都只配压辊式输出机构而不配置夹持式喂入机构。偏心轮连杆机构带动装有刺针的针板上下运动，来达到对被加工的纤维网实施加固的目的，剥网板用于挡住纤维网，使刺针顺利地从纤维网中退出，托网板起保持刺针与纤维网间的相对距离作用，使刺针与纤维网保持一个确定的穿刺深度。针刺非织造材料有两项重要参数，即针刺密度和针刺深度，合理选用上述两项工艺参数即可制造出各类不同品种、不同要求的针刺非织造材料。所谓针刺密度，是指纤维网在单位面积上受到的理论针刺数(单位刺/mm2)；所谓针刺深度，是刺针穿刺纤维网后突出在纤维网外的长度(单位mm)。目前国内外各针刺机制造厂商所生产的针刺机纤维网通过针刺区时的输送速度都是匀速移动，针刺频率在正常工作状态下理论上也是恒定的，但在实际的生产中，现有的各类针刺机存在不能始终保持针刺非织造材料均匀的针迹，还存在因刺针对纤维网的穿刺运动是间隙式的，而积极式的输送牵引机构又决定纤维网通过针刺区的速度是连续的。当刺针还未从纤维网中抽出时，针刺区与输出牵引点间的纤维网受到强力的牵伸作用，造成了牵伸的不均匀。
发明内容
本发明的目的是针对现有各类针刺机因其结构因素决定了针刺非织造材料生产设备不能保持制造出始终稳定针迹均匀的针刺非织造材料的不足，提供一种针刺非织造材料均匀针迹的生产方法及装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种针刺非织造材料均匀针迹的生产方法，包括预针刺机和主针刺机的刺针在经其主电机带动下对纤维网所作的间隙式穿刺运动，其特征是所述的生产方法还包括纤维网在预针刺机和主针刺机剥网板与托网板之间所作的在刺针退出纤维网后的步进运动。
一种针刺非织造材料均匀针迹的生产装置，包括预针刺机和主针刺机，预针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮、偏心轮带动的连杆机构、连杆机构下的装有刺针的针板、针板上的针板梁、针板下的剥网板和托网板以及一侧的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构；主针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮、偏心轮带动的连杆机构、连杆机构下的装有刺针的针板、针板上的针板梁、针板下的剥网板和托网板以及一侧的压辊式输出机构，其特征是所述的装置还包括由可编程控制器、伺服控制器及触摸屏组成的控制系统；所述的主针刺机设置压辊式夹持喂入机构，所述的预针刺机的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构及所述的主针刺机的压辊式夹持喂入机构和压辊式输出机构均采用伺服电机驱动；预针刺机、主针刺机中主电机的传动机构主轴上设置的传感元件接伺服控制器的输入端，伺服控制器的输出端接伺服电机。
本发明是对现有针刺非织造材料生产方法及装置的改进，克服现有针刺机刺针间隙式的穿刺运动和纤维网通过针刺区的连续运动带来的针迹不均匀，采取纤维网在刺针退出纤维网后的步进运动，预先通过计算机模拟计算，找出非织造材料为取得均匀针迹在同一布针方式，不同步进量状态下的理论针迹，根据不均匀理论针迹的分布状态，编制相应的控制程序，将过疏或过密处的针刺落点位置作调整，使在该步进量下的理论针迹趋于均匀，然后通过配置夹持式喂入机构和压辊式输出机构，对输入、输出机构配置伺服电机，在控制程序的作用下实施有控制的间隙输出，达到纤维网表面针迹的均匀，为解决原针刺机在连续输出过程中当刺针还未从纤维网中抽出时，针刺区与输出牵引点间的纤维网会受到强力的牵伸问题。均匀针迹针刺机的输出运动实施步进控制，同时与针刺运动的主电机实施同步控制，当刺针退出纤维网并缩进剥网板工作表面后伺服电机驱动，至刺针退到最高点开始下一个针刺运动循环时输出运动结束。输入运动与输出运动同步，以确保输送运动的最小张力及步进量的精确控制，本发明适用于单针板下刺、上刺；双针板下刺、上刺、异位对刺、同位对刺、同位交叉刺；组合针刺等，有利于提高针刺非织造材料的质量，具有显著的经济效益。
图1为本发明中控制系统框图；图2为本发明中主针刺机结构示意图；图3为本发明中预针刺机结构示意图之一；图4为本发明中预针刺机结构示意图之二；
图中，1偏心轮，2连杆机构，3针板，4刺针，5输出压辊，6输出辊，7剥网板，8托网板，9输入上罗拉，10输入下罗拉，11针板梁，12伺服电机，13伺服电机，14伺服电机，15伺服电机，16输入上喂入帘，17输入下喂入帘，18输入压辊，19输入辊。
具体实施例方式
结合附图和实施例进一步说明本发明，本发明的生产方法包括预针刺机和主针刺机的刺针在经其主电机带动下对纤维网所作的间隙式穿刺运动，还包括纤维网在预针刺机和主针刺机剥网板与托网板之间所作的在刺针退出纤维网后的步进运动。
为实现本发明的生产方法，其装置由预针刺机、主针刺机和控制系统构成；如图3、4所示，预针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮1、偏心轮1带动的连杆机构2、连杆机构2下的装有刺针4的针板3、针板3上的针板梁11、针板3下的剥网板7和托网板8以及一侧的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构构成；如图2所示，主针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮1、偏心轮1带动的连杆机构2、连杆机构2下的装有刺针4的针板3、针板3上的针板梁11、针板3下的剥网板7、托网板8一侧的压辊式夹持喂入机构和另一侧的压辊式输出机构构成；如图1所示，控制系统由可编程控制器、伺服控制器及触摸屏组成，控制系统中的可编程控制器、伺服控制器及触摸屏均可采用现有技术及相关产品；预针刺机的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构及主针刺机的压辊式夹持喂入机构和压辊式输出机构均采用伺服电机驱动；预针刺机、主针刺机中主电机的传动机构主轴上设置的传感元件接伺服控制器的输入端，控制系统中的伺服控制器的输出接伺服电机12、13、14、15；伺服控制器控制各伺服电机使输入、输出运动实行当刺针退出纤维网后的步进运动；主针刺机设置的压辊式夹持喂入机构由输入压辊18和伺服电机14驱动的输入辊19构成，主针刺机托网板一侧压辊式输出机构中的输出辊6由何服电机15驱动，输入辊19与输入压辊18、输出辊6与输出压辊5分别经传动齿轮啮合，并同速转动；预针刺机中设置的伺服电机12、13驱动预针刺机压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构中的输入下罗拉10或输入下喂入帘17和压辊式输出机构中的输出辊6，输入下罗拉10与输入上罗拉9、输入下喂入帘17与输入上喂入帘16、输出辊6与输出压辊5分别经传动齿轮啮合，并同速转动。
权利要求
1.一种针刺非织造材料均匀针迹的生产方法，包括预针刺机和主针刺机的刺针在经其主电机带动下对纤维网所作的间隙式穿刺运动，其特征是所述的生产方法还包括纤维网在预针刺机和主针刺机剥网板与托网板之间所作的在刺针退出纤维网后的步进运动。
2.一种针刺非织造材料均匀针迹的生产装置，包括预针刺机和主针刺机，预针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮、偏心轮带动的连杆机构、连杆机构下的装有刺针的针板、针板上的针板梁、针板下的剥网板和托网板以及一侧的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构；主针刺机由主电机经传动机构带动的偏心轮、偏心轮带动的连杆机构、连杆机构下的装有刺针的针板、针板上的针板梁、针板下的剥网板和托网板以及一侧的压辊式输出机构，其特征是所述的装置还包括由可编程控制器、伺服控制器及触摸屏组成的控制系统；所述的主针刺机设置压辊式夹持喂入机构，所述的预针刺机的压网罗拉式或压网帘式夹持喂入机构和压辊式输出机构及所述的主针刺机的压辊式夹持喂入机构和压辊式输出机构均采用伺服电机驱动；预针刺机、主针刺机中主电机的传动机构主轴上设置的传感元件接伺服控制器的输入端，伺服控制器的输出端接伺服电机。
3.根据权利要求2所述的针刺非织造材料均匀针迹的生产装置，其特征是伺服控制器控制各伺服电机使输入、输出运动实行当刺针退出纤维网后的步进运动。
4.根据权利要求2或3所述的针刺非织造材料均匀针迹的生产装置，其特征是主针刺机设置的压辊式夹持喂入机构由输入压辊和伺服电机驱动的输入辊构成，主针刺机托网板一侧压辊式输出机构中的输出辊由伺服电机驱动，输入辊与输入压辊、输出辊与输出压辊分别经传动齿轮啮合。
5.根据权利要求2或3所述的针刺非织造材料均匀针迹的生产装置，其特征是预针刺机中设置的伺服电机驱动预针刺机压网罗拉式机构中的输入下罗拉或压网帘式夹持喂入机构中的输入下喂入帘和压辊式输出机构中的输出辊，输入下罗拉与输入上罗拉、输入下喂入帘与输入上喂入帘、输出辊与输出压辊分别经传动齿轮啮合。
全文摘要
本发明涉及一种针刺非织造材料均匀针迹的生产方法及装置，属于针刺设备技术领域，本发明是对现有针刺非织造材料生产方法及装置的改进，克服现有针刺机刺针间隙式的穿刺运动和纤维网通过针刺区的连续运动带来的针迹不均匀，采取纤维网在刺针退出纤维网后的步进运动，主针刺机设置夹持式喂入机构，对输入、输出机构配置伺服电机，在控制程序的作用下使输出运动实施步进控制，同时与针刺运动的主电机实施同步控制，以确保输送运动的最小张力及步进量的精确控制，达到纤维网表面针迹的均匀，本发明适用于单针板下刺、上刺；双针板下刺、上刺、异位对刺、同位对刺、同位交叉刺；组合针刺等，有利于提高针刺非织造材料的质量，具有显著的经济效益。
文档编号D04H18/02GK101021033SQ200710020708
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月17日 优先权日2007年3月17日
发明者周一江, 鞠永农, 丁平, 徐祥, 柳红春, 尹建伟 申请人:江苏省仪征市海润纺织机械有限公司