专利名称：复合材料多维织造成形机的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合材料织造成形技术领域，特别地，涉及一种复合材料多维织造成形机。
背景技术：
碳纤维、芳纶、聚乙烯、玻纤等高强纤维及其复合材料制品作为中国战略性新兴产业的一部分，具有质量轻、强度高、耐腐蚀和隐蔽性独特等优点。复合材料被广泛地应用于风能、航空航天、汽车、轨道交通、建筑、兵器、装甲、船舶、化工和体育竞技等领域，一直是世界各国优先发展和竞争激烈的重要行业。在航空航天等尖端行业，复合材料是基础关键材料，例如，复合材料技术是波音和空中客车争霸的第一关键技术，也是我国民用大飞机项目的主要瓶颈制约技术之一。波音787飞机使用的复合材料已占飞机总质量的50%以上；隐形战斗机的外壳基本是由吸波的复合材料制造；同时，复合材料是飞机和舰艇隐形的基本要素之一。虽然复合材料有许多优异性能，但复合材料要进一步扩大应用，必须改进下列制约弱点
第一，层间易开裂
现有纤维复合材料多由纤维布、预浸布等纤维片材垒叠相加到一定厚度，经树脂基体固化而成。片材平面的二维方向由于有超强纤维，强度比钢强几倍，可达3000MPa以上。然而片材之间是树脂塑料基体，层间强度很低，仅有IOOMI^左右，层内纤维与层间塑料强度相差30多倍，所以，层间易开裂是纤维复合材料的先天弱点。由于复合材料层间强度低，复合材料的抗冲击强度和抗压强度也较低，尤其是受到冲击载荷和受压疲劳载荷时，层间开裂更是复合材料的主要失效方式。
为提高复合材料的层间强度，可采用层间缝纫、三维纺织、三维编织等方法，虽然这些技术的研发取得了一些进展，但工艺复杂成本很高，使用受限。而应用较广的多轴向经编复合材料，受厚度所限，无法获得整体三维结构。这说明，层间易开裂是困扰复合材料性能的主要弱点，因而，如何低成本增强纤维复合材料层间强度也成为长期以来的世界难题。
第二，叠层效率低，劳动成本高
要使用长纤维做结构材料，通常由纱线做成纤维片，纤维片层合到一定厚度得到复合材料板或制品。应用长纤维做材料必然要经过线、面、板/体的过程，但是在生产纤维复合材料制品的整个生产流程中，只有线到面可以使用纺织技术高效率生产。由于难于自动化机械操作纤维片材，只有飞机制造等对纤维片材的叠层准确性要求很高的尖端行业才能够采用昂贵的纤维自动化铺层设备，因而在复合材料行业中，将纤维片材叠层到板和制品的
层合过程多采用手工叠层，生产效率低下，劳动成本高。其中，手工叠层效率低下是复合材料生产过程的一个主要瓶颈。
第三，碳纤维、芳纶、高模聚乙烯等高强纤维价格昂贵
由于纤维复合材料的层间强度低、叠层效率低、叠层工序劳动成本高，使得复合材料的使用范围受限，也使得碳纤维、芳纶、高模聚乙烯等高强纤维主要用在高端产品，市场容量受限；再加上发达国家对碳纤维、芳纶、高模聚乙烯纤维的技术垄断，这些高强纤维自然就十分昂贵。可喜的是，中国近几年逐步攻克了碳纤维和高模聚乙烯生产的难关，实现了国产化，芳纶纤维的国产化也胜利在望。
如果复合材料层间强度提高，叠层实现低成本自动化，复合材料的应用需求将急剧扩大，碳纤维、芳纶、高模聚乙烯的产量也会大幅提高，它们的制造成本就有望下降。发明内容
本发明目的在于提供一种复合材料多维织造成形机，以解决现技术中不存在自动化程度高、能够织造出高强度的复合材料的制造设备的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种复合材料多维织造成形机，包括导向模板， 包括多个根据预制件的几何形状布置的柱形导向体；电控三维运动机构，位于导向模板的上方，电控三维运动机构包括控制信号接收端，用于接收与预制件的几何形状相对应的运动控制信号；三维运动输出端，根据运动控制信号形成运动轨迹；编织机构，包括编织针， 与三维运动输出端相连，带动编织纤维沿运动轨迹在柱形导向体之间运动，使编织纤维按照预制件的几何形状在柱形导向体之间分布。
进一步地，导向模板包括编织平板，编织平板上设置有多个均勻分布的第一通孔， 编织平板的下方设置有多孔板，多孔板具有多个与第一通孔同轴对应的第二通孔，导向柱穿过第一通孔和第二通孔，柱形导向体为套设在导向柱上的高度可选择的柱形套筒。
进一步地，三维运动输出端上设置有用于夹取编织针、柱形导向体和/或导向柱的气动夹头。
进一步地，导向柱上设置有沿轴向等距分布的卡槽，多孔板的下方设有可移动调节板，可移动调节板的下方设置有与多孔板相对静止的导向柱托板，可移动调节板相对于多孔板可滑动，可移动调节板上设置有多个与多孔板的第二通孔位置相对应的长圆孔，导向柱穿过长圆孔并在可移动调节板的运动下在长圆孔内移动。
进一步地，可移动调节板上设置有与卡槽配合的锁止件，可移动调节板具有使锁止件与卡槽配合将导向柱的高度锁定的锁止位置及使锁止件与卡槽分离的解锁位置。
进一步地，锁止件为设置在长圆孔的延伸方向的一端的倾斜地向相邻的导向柱延伸的弹簧片，卡槽由导向柱的圆锥部和设置在圆锥部的小径端的凸缘部形成。
进一步地，可移动调节板的下方设置有第一支撑框架，第一支撑框架设置有位于可移动调节板外周的第一支撑框，第一支撑框上设置有定位板，定位板的侧面设置有水平延伸的调节螺杆，调节螺杆的第一端与可移动调节板固定连接。
进一步地，可移动调节板的底面固定设置有拔叉，调节螺杆的第一端通过拔叉与可移动调节板固定连接，调节螺杆的第二端设置有调节把手。
进一步地，定位板上还设置有用于与第一支撑框相连的连接孔。
进一步地，第一支撑框架包括四条第一支腿，导向柱托板设置于四条第一支腿之间。
进一步地，多孔板上还设置有与第二通孔同轴匹配的多个定位套，导向柱穿过定位套66。
进一步地，导向柱的上端设置有沿径向向外伸出的第一环台。
进一步地，柱形导向体的外周设置有多层用于对编织纤维限位的环槽。
进一步地，柱形导向体的上端设置有沿径向向外伸出的第二环台。
进一步地，电控三维运动机构还包括X轴运动单元，包括-X轴支撑体，沿第一方向延伸；X轴导轨，设置在X轴支撑体上；X轴同步带运动机构，沿X轴导轨设置，具有X轴滑块；Y轴运动单元，包括Y轴支撑体，与X轴滑块相连，沿与第一方向垂直的第二方向延伸；Y轴导轨，设置在Y轴支撑体上；Y轴同步带运动机构，沿Y轴导轨设置，并具有Y轴滑块；Z轴运动单元，包括ζ轴支撑体，沿与第一方向和第二方向形成的平面垂直的第三方向延伸；Z轴导轨，设置在Z轴支撑体上；Z轴同步带运动机构，沿Z轴导轨设置，并具有Z轴滑块，Z轴滑块与Y轴滑块固定连接，其中，Z轴支撑体的下端形成三维运动输出端。
进一步地，X轴支撑体包括两个平行设置的第一支撑体和第二支撑体，X轴导轨包括分别设置在第一支撑体和第二支撑体上的第一导轨和第二导轨，X轴同步带运动机构设置在第一支撑体上，X轴同步带运动机构的同步带与Y轴支撑体的第一端相连；X轴滑块包括分别位于第一导轨和第二导轨上的第一滑块和第二滑块；第一滑块和第二滑块分别位于 Y轴支撑体的第一端和第二端的下方。
进一步地，本发明提供的复合材料多维织造成形机，还包括柱形导向体存储架，位于导向模板的第一侧，柱形导向体存储架包括导向体存储支撑架和设置在导向体存储支撑架上的存储板，存储板上预存有多个不同高度的柱形导向体。
进一步地，存储板上设置有多个均勻分布的螺纹孔，螺纹孔内设置有用于支撑柱形导向体的存储支撑杆，存储支撑杆的下端设置有与所述螺纹孔配合的外螺纹。
进一步地，编织机构还包括纤维送丝及张紧机构，位于导向模板的第二侧。
进一步地，纤维送丝及张紧机构包括第三支架；纤维卷安装架，设置在第三支架上，具有用于支撑纤维卷的支杆；张紧轮座板，设置在第三支架上，张紧轮座板上设置有用于为编织针提供纤维丝的张紧轮和导向轮。
进一步地，纤维送丝及张紧机构还包括用于存放所编织针的编织针座，编织针座位于张紧轮座板的一侧。
本发明具有以下有益效果
本发明提供的复合材料多维织造成形机利用柱形导向体及电控三维运动机构，使编织针带动编织线沿运动轨迹在柱形导向体之间分布形成导向模板，能够适用于大型、复杂的复合材料的多维织造成形，能有效提高复合材料的层间强度，该成形机将快速成形技术应用于复合材料多维织造成形，工艺过程实现自动化。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是本发明优选实施例的复合材料多维织造成形机的立体结构示意图2是本发明优选实施例的电控三维运动机构的结构示意图3是图2中的30a的放大结构示意图4是图2中的II部放大结构示意图5是本发明优选实施例的X轴运动单元的结构示意图6是图5中的A向的局部放大示意图7是本发明优选实施例的Y轴运动单元的结构示意图8是图7中的B向结构示意图9是本发明优选实施例的纤维送丝及张紧机构的局部放大结构示意图10是本发明优选实施例的导向模板的组成结构示意图11是本发明优选实施例的导向模板下方的骨架导向平台和可移动调节板的位置关系示意图12是编织完成后导向体支撑杆自由下落时锁止件与卡槽的位置关系示意图13是可移动调节板位于锁止位置时，锁止件与卡槽的位置关系示意图14是本发明优选实施例的导向体支撑杆的结构示意图；以及
图15是本发明优选实施例的柱形导向体的表面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明提供了一种复合材料多维织造成形机，包括导向模板60，包括多个根据预造件的形状布置的柱形导向体62 ；电控三维运动机构30，位于导向模板60的上方，电控三维运动机构30包括控制信号接收端，用于接收运动控制信号；三维运动输出端30a，根据运动控制信号形成运动轨迹；本发明提供了一种复合材料多维织造成形机还包括编织机构50，包括编织针14，与三维运动输出端30a相连，带动编织线沿运动轨迹在柱形导向体62之间分布。
如图10所示，为了实现导向模板60的成形，导向模板包括编织平板60a，编织平板 60a上设置有多个均勻分布的第一通孔，编织平板60a由矩形框架59支撑，编织平板60a的下方设置有多孔板65，多孔板65具有多个与第一通孔同轴对应的第二通孔，多孔板65的下方设置有多个高度可调的导向柱61，导向柱61的上端穿过第一通孔和第二通孔位于编织平板60a的上方，柱形导向体62为套设在导向柱61上的高度可选择的柱形套筒。
导向柱61的上端设置有沿径向向外伸出的第一环台61c。可以利用夹紧装置抓取该第一环台61c下面的部分，移动导向柱61。
为了便于对柱形导向体62的抓取，柱形导向体62的上端设置有沿径向向外伸出的第二环台62c。
如图11和图14所示，导向柱61上设置有沿轴向等距分布的卡槽61a，多孔板65 的下方设可移动调节板68，可移动调节板68的下方设置有与多孔板65相对静止的导向柱托板64，当导向柱61全部落下时，导向柱61的下端位于导向柱托板64上，可移动调节板 68相对于多孔板65可滑动，可移动调节板68上设置有多个与多孔板65通孔的位置相对应的长圆孔，导向柱61穿过长圆孔并在可移动调节板68的运动下在长圆孔内移动。
可移动调节板68上设置有与卡槽61a配合的锁止件，可移动调节板68具有使锁止件将卡槽61a配合将导向柱61的高度锁定的锁止位置及使锁止件与卡槽61a分离将导向柱61的高度继续调节的解锁位置。
可移动调节板68的下方设置有第一支撑框架58，第一支撑框架58设置有位于可移动调节板68外周的第一支撑框58a，第一支撑框58a上设置有定位板63，定位板63上设置有内螺纹孔，内螺纹孔内设置有与内螺纹孔相配合的调节螺杆69，调节螺杆69的伸缩端与可移动调节板65固定连接。
如图12和图13所示，锁止件可以是设置在长圆孔的延伸方向的一端的倾斜地向相邻的导向柱61延伸的弹簧片71，卡槽61a由导向柱61上的圆锥部和设置在圆锥部的小径端的凸缘部形成。
可移动调节板68的底面固定设置有拔叉70，调节螺杆69的第一端与拔叉70固定连接，调节螺杆69的第二端设置有调节把手69a。利用调节把手69a旋转调节螺杆69， 调节螺杆69在定位板63的内螺纹孔内伸缩，带动拔叉70运动，进而带动可移动调节板68 移动，使弹簧片71与卡槽61a配合，将导向柱61锁止，此时，导向柱61只能升高不能降低； 在零部件编织完成后，通过调节螺杆69与定位板63的相对直线运动带动可移动调节板68 进行直线运动，使导向柱61不被弹簧片71卡紧，自由降落到导向柱托板64上。
定位板63上还设置有用于与第一支撑框58a相连的连接孔63a。
第一支撑框架58包括四条第一支腿58c，导向柱托板64设置于四条第一支腿58c 之间。
多孔板65上还设置有与第二通孔同轴匹配的多个定位套66，导向柱61穿过定位套66。
导向模板60中的柱形导向体62可以根据预织造零部件的外形特征改变布置的尺寸或形状，用于支撑柱形导向体62的导向柱61的高度可以根据预织造零部件的外形特征进行调节；多孔板65固定在第一支撑框架58上，多孔板65上安装有导向柱61的定位套 66，用于增加导向柱61的刚度；可移动调节板68通过与多孔板65固定的多孔板安装座67 吊装在多孔板65下，并可以相对于多孔板65做直线运动；可移动调节板68上有弹簧片71 和长圆孔72相配合，实现对导向柱61的卡紧与放开。
柱形导向体储存板2可以储存高度规格不同的柱形导向体62，根据所编织零部件的外观形状，选取不同高度的柱形导向体62套在导向柱62点阵上，进行近似编织。
如图15所示，为了使编织纤维能够定位在柱形导向体62的表面，柱形导向体62 的外周设置有用于对所述编织纤维限位的多层环槽，柱形导向体62的顶端还设置有沿径向向外伸出的第一环台62a，可以利用夹头夹住第一环台6 下面的部分，对柱形导向体62 进行夹取动作。
如图2所示，电控三维运动机构30还包括X轴运动单元，X轴支撑体，沿第一方向延伸；X轴导轨，设置在X轴支撑体上；X轴同步带运动机构，沿X轴导轨设置，具有X轴滑块；Y轴运动单元，包括γ轴支撑体12，与X轴滑块相连，沿与第一方向垂直的第二方向延伸；Y轴导轨11，设置在Y轴支撑体12上；Y轴同步带运动机构，沿Y轴导轨11设置，并具有Y轴滑块31 ；Z轴运动单元，包括Ζ轴支撑体8，沿与第一方向和第二方向形成的平面垂直的第三方向延伸；Z轴导轨9，设置在Z轴支撑体8上；Z轴同步带运动机构，沿Z轴导轨 9设置，并具有Z轴滑块33，Z轴滑块33与Y轴滑块31固定连接，其中，Z轴支撑体8的下端形成三维运动输出端30a。
如图4至图6所示，为了增加电控三维运动单元的支撑强度，X轴支撑体可以包括两个平行设置的第一支撑体3和第二支撑体6，X轴导轨包括分别设置在第一支撑体3和第二支撑体6上的第一导轨5和第二导轨7，第一导轨5和第二导轨7上分别设置有第一同步带运动机构和第二同步带运动机构，第一同步带运动机构和第二同步带运动机构分别具有第一滑块17和第二滑块27 ；Y轴支撑体12的两端分别与第一滑块17和第二滑块27相连。
实际上，也可以采用四轴运动单元或五轴运动单元等更多维的运动单元，进而实现复合材料的多维织造。
如图7和图8所示，具体地说，X轴运动系统包括平行设置的第一导轨5和第二导轨7 ；第一导轨由第一支撑体3支撑，第二导轨7由第二支撑体6支撑，第一支撑体3和第二支撑体6之间相隔预定距离；第一支撑体3和第二支撑体6之间的距离可以由导向模板 60的宽度确定，可以将第一支撑体3和第二支撑体6之间的距离设定成较大的距离，导向模板60相应加大，以适应大尺寸零部件编织所需要的空间。第一滑块17设置在第一导轨 5上，第二滑块27设置在第二导轨7上，第一支撑体3和第二支撑体6通过横连接杆13连接。Y轴支撑体1可以2通过XY连接板18与第一滑块17和第二滑块27连接；X轴同步带机构中的X轴同步带21通过X轴同步带固定板沈与Y轴支撑12连接，X轴主动同步带轮 22通过滚动轴承与固定在第一支撑体3上的X轴减速机M连接，X轴被动同步带轮19通过轴承和轴端挡圈安装在X轴被动轮轴50上，X轴被动轮轴50通过螺纹紧固在第一支撑体 3上，X轴运动单元以X轴电机25和X轴减速机M为动力单元，以X轴电机25驱动X轴主动同步带轮22作为传动单元，达到驱动第一滑块17和第二滑块27在第一导轨5和第二导轨7上移动的效果。
Y轴运动系统包括Y轴导轨11，Y轴导轨11由Y轴支撑体12支撑，Y轴滑块31设置在Y轴导轨11上。
Z轴运动单元包括Z轴导轨9，Z轴导轨9由Z轴支撑体8支撑，Z轴滑块33设置在Z轴导轨9上，Z轴滑块23通过TL直角连接板10与Y轴滑块31连接。Y轴同步带机构中的Y轴同步带接头压板38将Y轴同步带30压在Y轴同步带固定板39上，并固定在TL 直角连接板10上，Y轴主动同步带轮35通过滚动轴承与Y轴固定支架12上的Y轴减速机 36连接，Y被动同步带轮四通过轴承和轴端挡圈安装在Y轴被动轮轴49上，Y轴被动轮轴 49通过螺纹紧固在Y轴支撑体12上，Y轴运动系统以Y轴电机37和Y轴减速机36为动力单元，以Y轴电机37和Y轴主动驱动同步带轮35作为传动单元，达到驱动Y轴滑块31在 Y轴导轨11上移动的效果。Z轴主动同步带轮座42固定在TL直角连接板10上，Z轴主动同步带轮47通过滚动轴承与固定在Z轴主动同步带轮座42的Z轴减速机40连接，Z轴同步带46通过同步带滑轮45改变方向，并通过Z轴同步带压板43和Z轴同步带固定板44 压紧后固定在支架Z9上，同步带滑轮45通过轴承及轴端卡圈安装在同步带滑轮轴48上， 同步带滑轮轴48通过螺纹紧固在Z轴主动同步带轮座42上。
本发明提供的复合材料多维织造成形机，还包括柱形导向体存储架，位于导向模板60的第一侧，柱形导向体存储架包括导向体存储支撑架和设置在导向体存储支撑架上的存储板2，存储板上预存有多个不同高度的柱形导向体62。
存储板2上设置有多个均勻分布的螺纹孔，螺纹孔内设置有用于支撑柱形导向体62的存储支撑杆，存储支撑杆的下端设置有与螺纹孔配合的外螺纹。
三维运动输出端30a上设置有用于夹取编织针和预存在存储板上的柱形导向体的气动夹头15。该气动夹头可以采用一个现有的标准件。
如图9所示，本发明提供的复合材料多维织造成形机，还包括纤维送丝及张紧机构，位于导向模板10的第二侧。
纤维送丝及张紧机构包括第三支架57，具有多个支撑梁57a，纤维卷安装架56， 设置在一个支撑梁上，具有用于支撑纤维卷阳的支杆；张紧轮座板52，设置在一个支撑梁 57a上，位于纤维卷安装架56的斜上方，其上设置有用于为编织针提供纤维丝的张紧轮53 和导向轮M。纤维卷安装架56通过螺栓安装在第三支架57上，纤维卷55横置在纤维卷安装架56上，张紧轮座板52和编织针座51都是通过螺栓安装在第三支架57上，张紧轮53 和导向轮M安装在张紧轮座板52上。纤维卷55的纤维丝通过导向轮M导向后经过张紧轮53张紧，然后被编织针14携带进行编织。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种复合材料多维织造成形机，其特征在于，包括导向模板(60)，包括多个根据预制件的几何形状布置的柱形导向体(62)；电控三维运动机构(30)，位于所述导向模板(60)的上方，所述电控三维运动机构(30) 包括控制信号接收端，用于接收与预制件的几何形状相对应的运动控制信号；三维运动输出端(30a)，根据所述运动控制信号形成运动轨迹；编织机构(50)，包括:编织针(14)，与所述三维运动输出端相连，带动编织纤维沿所述运动轨迹在所述柱形导向体(6 之间运动，使所述编织纤维按照所述预制件的几何形状在所述柱形导向体 (62)之间分布。
2.根据权利要求1所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述导向模板包括编织平板(60a)，所述编织平板(60a)上设置有多个均勻分布的第一通孔，所述编织平板 (60a)的下方设置有多孔板(65)，所述多孔板(6 具有多个与所述第一通孔同轴对应的第二通孔，所述导向柱(61)穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述柱形导向体(6 为套设在所述导向柱(61)上的高度可选择的柱形套筒。
3.根据权利要求2所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述三维运动输出端(30a)上设置有用于夹取所述编织针(14)、所述柱形导向体或所述导向柱(61)的气动夹头(15)。
4.根据权利要求2所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述导向柱(61)上设置有沿轴向等距分布的卡槽(61a)，所述多孔板(6 的下方设有可移动调节板(68)，所述可移动调节板(68)的下方设置有与所述多孔板(6 相对静止的导向柱托板(64)，所述可移动调节板(68)相对于所述多孔板(6 可滑动，所述可移动调节板(68)上设置有多个与所述多孔板(6 的第二通孔位置相对应的长圆孔(72)，所述导向柱(61)穿过所述长圆孔m并在所述可移动调节板(68)的运动下在所述长圆孔m内移动。
5.根据权利要求4所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述可移动调节板 (68)上设置有与所述卡槽(61a)配合的锁止件，所述可移动调节板(68)具有使所述锁止件与所述卡槽(61a)配合将所述导向柱(61)的高度锁定的锁止位置及使所述锁止件与所述卡槽(61a)分离的解锁位置。
6.根据权利要求5所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述锁止件为设置在所述长圆孔的延伸方向的一端的倾斜地向相邻的所述导向柱(61)延伸的弹簧片(71)， 所述卡槽(61a)由所述导向柱(61)的圆锥部和设置在所述圆锥部的小径端的凸缘部形成。
7.根据权利要求4所述的复合材料三维织造成型机，其特征在于，所述可移动调节板 (68)的下方设置有第一支撑框架(58)，所述第一支撑框架(58)设置有位于所述可移动调节板(68)外周的第一支撑框(58a)，所述第一支撑框(58a)上设置有定位板(63)，所述定位板(6 的侧面设置有水平延伸的调节螺杆(69)，所述调节螺杆(69)的第一端与所述可移动调节板(68)固定连接。
8.根据权利要求7所述的复合材料三维织造成型机，其特征在于，所述可移动调节板 (68)的底面固定设置有拔叉(70)，所述调节螺杆(69)的第一端通过所述拔叉(70)与所述可移动调节板(68)固定连接，所述调节螺杆(69)的第二端设置有调节把手(69a)。
9.根据权利要求7所述的复合材料三维织造成型机，其特征在于，所述定位板(63)上还设置有用于与所述第一支撑框(58a)相连的连接孔(63a)。
10.根据权利要求7所述的复合材料三维织造成型机，其特征在于，所述第一支撑框架 (58)包括四条第一支腿(58c)，所述导向柱托板(64)设置于四条所述第一支腿(58c)之间。
11.根据权利要求2所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述多孔板(65)上还设置有与所述第二通孔同轴匹配的多个定位套(66)，所述导向柱(61)穿过所述定位套 (66)。
12.根据权利要求2所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述导向柱(61)的上端设置有沿径向向外伸出的第一环台(61c)。
13.根据权利要求1所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述柱形导向体 (62)的外周设置有多层用于对所述编织纤维限位的环槽(6 )。
14.根据权利要求1所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述柱形导向体 (62)的上端设置有沿径向向外伸出的第二环台(62c)。
15.根据权利要求1所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述电控三维运动机构(30)还包括X轴运动单元，包括 X轴支撑体，沿第一方向延伸； X轴导轨，设置在所述X轴支撑体上； X轴同步带运动机构，沿所述X轴导轨设置，具有X轴滑块； Y轴运动单元，包括Y轴支撑体(12)，与所述X轴滑块相连，沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸； Y轴导轨(11)，设置在所述Y轴支撑体(1 上； Y轴同步带运动机构，沿所述Y轴导轨(11)设置，并具有Y轴滑块(31)； Z轴运动单元，包括Z轴支撑体(8)，沿与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轴导轨(9)，设置在所述Z轴支撑体(8)上；Z轴同步带运动机构，沿所述Z轴导轨(9)设置，并具有Z轴滑块(33)，所述Z轴滑块 (33)与所述Y轴滑块(31)固定连接，其中，所述Z轴支撑体(8)的下端形成所述三维运动输出端。
16.根据权利要求15所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述X轴支撑体包括两个平行设置的第一支撑体C3)和第二支撑体(6)，所述X轴导轨包括分别设置在所述第一支撑体( 和所述第二支撑体(6)上的第一导轨( 和第二导轨(7)，所述X轴同步带运动机构设置在所述第一支撑体C3)上，所述X轴同步带运动机构的同步带与所述Y轴支撑体(1 的第一端相连；所述X轴滑块包括分别位于所述第一导轨( 和所述第二导轨(7)上的第一滑块(17) 和第二滑块(XT)；所述第一滑块(17)和所述第二滑块、2Τ)分别位于所述Y轴支撑体(1 的第一端和第二端的下方。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，还包括柱形导向体存储架，位于所述导向模板(60)的第一侧，所述柱形导向体存储架包括导向体存储支撑架(1)和设置在所述导向体存储支撑架(1)上的存储板O)，所述存储板(2) 上预存有多个不同高度的所述柱形导向体(62)。
18.根据权利要求17所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述存储板(2)上设置有多个均勻分布的螺纹孔，所述螺纹孔内设置有用于支撑所述柱形导向体(6 的存储支撑杆，所述存储支撑杆的下端设置有与所述螺纹孔配合的外螺纹。
19.根据权利要求18所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述编织机构 (50)还包括纤维送丝及张紧机构，位于所述导向模板(60)的第二侧。
20.根据权利要求19所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述纤维送丝及张紧机构包括第三支架(57)；纤维卷安装架(56)，设置在所述第三支架(57)上，具有用于支撑纤维卷(5 的支杆；张紧轮座板(52)，设置在所述第三支架(57)上，所述张紧轮座板(5 上设置有用于为所述编织针(14)提供纤维丝的张紧轮(5 和导向轮(54)。
21.根据权利要求20所述的复合材料多维织造成形机，其特征在于，所述纤维送丝及张紧机构还包括用于存放所编织针的编织针座(51)，所述编织针座(51)位于所述张紧轮座板(52)的一侧。
全文摘要
本发明提供了一种复合材料多维织造成形机，包括导向模板，包括多个根据预制件的几何形状布置的柱形导向体；电控三维运动机构，包括控制信号接收端，用于接收与预制件的几何形状相对应的运动控制信号；三维运动输出端，根据运动控制信号形成运动轨迹；编织针，与三维运动输出端相连，使编织纤维按照预制件的几何形状在柱形导向体之间分布。本发明提供的复合材料多维织造成形机利用柱形导向体及电控三维运动机构，使编织针带动编织线沿运动轨迹在柱形导向体之间分布形成导向模板，能够适用于大型、复杂的复合材料的多维织造成形，能有效提高复合材料的层间强度，该成形机将快速成形技术应用于复合材料多维织造成形，工艺过程实现自动化。
文档编号D04C3/00GK102517791SQ20111046062
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者乔娟娟, 刘丰, 单忠德, 李希文, 秦绍衍, 陈海波 申请人:机械科学研究总院先进制造技术研究中心