一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置及方法与流程

本发明属于纺织机械，具体涉及一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置及方法。

背景技术：

1、某复杂型面立体织物采用整体编织成型，法向纱线通过逐列沿立体织物厚度方向引入，纱线交织后在织物表面会形成绒纱。根据复合工艺要求，织物表面的绒纱需要去除。

2、目前，复杂型面立体织物的产品需求量激增，表面绒纱主要采用人工裁剪的方式。裁剪过程中，需要人工在拉直织物表面绒纱的同时使用剪刀等刀具进行裁剪。由于纱线的耐磨性高，导致裁剪动作费力、难度大、效率低。

3、现有技术中，专利申请号为201921018040.3的一篇中国专利，该专利文献所公开的技术方案如下：本实用新型提供一种羊毛修剪装置，包括箱体，所述箱体上表面一端两侧上均焊接有第一直线电机，且两个第一直线电机相互平行，所述第一直线电机的滑块上竖直焊接有固定柱，所述固定柱一侧上悬挂有电动羊毛剪，两个所述固定柱相互靠近的侧面上均竖直焊接有第二直线电机，所述第二直线电机的滑块上水平焊接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆远离第二直线电机的一端上固定有弧形的第一卡箍。本实用新型通过第一卡箍和第二卡箍能够将羊固定在箱体上，方便养殖人员用电动羊毛剪修剪羊毛，并且修剪的羊毛会在强力吸风机的作用下，聚集在集毛室，避免污染环境，方便养殖人员收集本。但是该专利所采用的装置重在将羊固定，裁剪时仍然为人工裁剪，无法自适应待剪裁物体的复杂型面，导致裁剪动作费力、难度大、效率低；且该装置无法满足裁剪后立体织物表面余纱的长度均匀性和精度要求，因此该专利的装置不适用于复杂型面立体织物表面绒纱的裁剪。为解决此问题，本发明提出一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置及方法，能够实现自动裁剪和仿形裁剪软塌贴附于复杂型面立体织物表面的杂乱无序的绒纱，同时实现离散绒纱的自动拉直、排齐、梳理以及裁剪后绒纱的自动回收，保证裁剪效率和裁剪质量。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，包括机架、绒纱裁剪驱动机构、绒纱裁剪部件和织物旋转部件，所述织物旋转部件安装在机架一侧，用于放置立体织物，并带动立体织物旋转，所述绒纱裁剪驱动机构安装在机架上，带动绒纱裁剪部件运动，通过所述绒纱裁剪部件的多自由度运动和所述织物旋转部件的旋转运动，进行复杂型面立体织物表面绒纱的连续裁剪。

3、进一步地，所述绒纱裁剪部件包括绒纱裁剪机构和绒纱梳理机构，所述绒纱裁剪机构浮动安装在所述绒纱裁剪驱动机构上，通过绒纱裁剪驱动机构的驱动进行运动，所述绒纱梳理机构用于绒纱的自动拉直、排齐、梳理和回收。

4、进一步地，所述绒纱裁剪驱动机构不限于多自由度模组、机器人、传动驱动机构等，传动驱动机构不限于滚珠丝杆、齿轮齿条等机构，驱动形式不限于伺服电机等，通过调节绒纱裁剪驱动机构的运动，使绒纱裁剪机构适配复杂型面立体织物的型面。

5、进一步地，所述绒纱裁剪机构由裁剪执行机构和仿形裁剪机构组成。所述裁剪执行机构通过销轴和所述仿形裁剪机构连接，并绕其转动，通过仿形裁剪机构实现所述裁剪执行机构对织物不规整轮廓表面的自适应。

6、进一步地，所述裁剪执行机构由固定端安装座、裁剪端安装座和裁剪执行器组成。所述裁剪端安装座上开有弧形长孔，所述固定端安装座与所述裁剪端安装座通过螺杆连接，通过调整螺杆在弧形长孔中的旋紧位置调节所述裁剪执行器的倾斜摆动角度，实现对表面绒纱裁剪后预留长度的控制。

7、进一步地，所述仿形裁剪机构由安装板、弹簧、支撑板、仿形裁剪板和拉簧组成，所述弹簧在水平方向上，一端与安装板连接，另一端与支撑板连接，安装板安装在绒纱裁剪驱动机构上，通过所述弹簧的形变实现所述裁剪执行器对立体织物复杂型面的自适应调节，实现复杂型面立体织物表面绒纱的径向仿形裁剪；所述拉簧在竖直方向上分别连接支撑板和仿形裁剪板，在所述拉簧的拉力作用下，所述裁剪执行器始终保持与立体织物表面接触，实现复杂型面立体织物表面绒纱的轴向仿形裁剪。

8、进一步地，所述绒纱梳理机构放置于机架上，由负压吸附机构和梳理辊组成，通过所述负压吸附机构产生的负压吸附力和所述梳理辊实现杂乱无序、软塌贴附于织物表面的离散绒纱的自动拉直、排齐、梳理和回收。

9、一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪方法，包括步骤：

10、首先将立体织物安装于织物旋转部件的中心，根据表面绒纱裁剪后预留长度的要求，调整螺杆在裁剪端安装座上弧形长孔的拧紧位置，并通过销轴调节裁剪执行器的摆动角度，使裁剪执行器与立体织物表面接触；

11、在绒纱裁剪驱动机构的驱动下，绒纱裁剪机构运行至裁剪初始位置，裁剪执行器、绒纱梳理机构和织物旋转部件同时启动运行，开始绒纱的梳理、裁剪和回收动作；

12、织物旋转部件旋转的同时，在绒纱裁剪驱动机构的驱动下，绒纱裁剪机构进行绒纱裁剪；裁剪过程中，当立体织物径向尺寸改变时，裁剪执行器在弹簧的作用下前进或后退，使裁剪执行器始终与立体织物表面接触；当立体织物的斜率变化时，在拉簧拉力的作用下，裁剪执行器保持与立体织物表面接触；

13、立体织物的表面绒纱裁剪完成后，裁剪执行器、绒纱梳理机构和织物旋转部件同时停止运行，绒纱裁剪机构在绒纱裁剪驱动机构的驱动下返回到指定位置。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

15、(1)本发明装置根据复杂型面立体织物的形状特点和表面绒纱的结构特点设计，针对杂乱无序、柔性且软塌贴附于立体织物表面的绒纱，实现绒纱的自动梳理、自动仿形裁剪和自动回收，保证高质量和高效率裁剪；

16、(2)通过调整螺杆在弧形长孔中的旋紧位置调节所述裁剪执行器的倾斜摆动角度，实现对立体织物表面绒纱裁剪后预留长度的控制。

17、(3)通过所述弹簧的形变实现所述裁剪执行器对立体织物复杂型面的自适应调节，实现复杂型面立体织物表面绒纱的径向仿形裁剪；

18、(4)在所述拉簧拉力的作用下，所述裁剪执行器始终保持与立体织物表面接触，实现复杂型面立体织物表面绒纱的轴向仿形裁剪；

19、(5)通过所述负压吸附机构产生的负压吸附力和所述梳理辊，实现杂乱无序、软塌贴附于织物表面的离散绒纱的自动拉直、排齐、梳理和回收。

技术特征：

1.一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，包括机架(1)、绒纱裁剪部件(2)、绒纱裁剪驱动机构(21)和织物旋转部件(3)，所述织物旋转部件(3)用于放置立体织物，并带动立体织物旋转，所述绒纱裁剪驱动机构(21)安装在机架(1)上，带动绒纱裁剪部件(2)运动，通过所述绒纱裁剪部件(2)的运动和所述织物旋转部件(3)的旋转，所述绒纱裁剪部件(2)对织物旋转部件(3)上的复杂型面立体织物表面绒纱进行连续裁剪。

2.根据权利要求1所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述绒纱裁剪部件(2)包括绒纱裁剪机构(22)和绒纱梳理机构(23)，所述绒纱裁剪机构(22)浮动安装在所述绒纱裁剪驱动机构(21)上，通过绒纱裁剪驱动机构(21)的驱动进行运动，所述绒纱梳理机构(23)用于绒纱的自动拉直、排齐、梳理和回收。

3.根据权利要求2所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述绒纱裁剪驱动机构(21)为多自由度模组、机器人或齿轮齿条机构；通过调节绒纱裁剪驱动机构(21)的运动，使绒纱裁剪机构(22)适配复杂型面立体织物的型面。

4.根据权利要求3所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述绒纱裁剪驱动机构(21)的驱动形式为伺服电机或步进电机。

5.根据权利要求2所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述绒纱裁剪机构(22)由裁剪执行机构(221)和仿形裁剪机构(222)组成，所述裁剪执行机构(221)通过销轴和所述仿形裁剪机构(222)连接，并绕其转动，通过仿形裁剪机构(222)使所述裁剪执行机构(221)自适应织物的不规整轮廓表面。

6.根据权利要求5所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述裁剪执行机构(221)包括固定端安装座(2211)、裁剪端安装座(2212)和裁剪执行器(2213)，所述裁剪端安装座(2212)上开有弧形长孔，所述固定端安装座(2211)与所述裁剪端安装座(2212)通过螺杆连接，通过调整螺杆在弧形长孔中的旋紧位置调节所述裁剪执行器(2213)的倾斜摆动角度。

7.根据权利要求5所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述仿形裁剪机构(222)由安装板(2221)、弹簧(2222)、支撑板(2223)、仿形裁剪板(2224)和拉簧(2225)组成，所述弹簧(2222)在水平方向上，一端与安装板(2221)连接，另一端与支撑板(2223)连接，安装板(2221)安装在绒纱裁剪驱动机构(21)上，通过所述弹簧(2222)的形变实现所述裁剪执行器(2213)对立体织物复杂型面的自适应调节；所述拉簧(2225)在竖直方向上分别连接支撑板(2223)和仿形裁剪板(2224)，在所述拉簧(2225)的拉力作用下，所述裁剪执行器(2213)始终保持与立体织物表面接触。

8.根据权利要求7所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述支撑板(2223)为l型，所述仿形裁剪板(2224)一侧与所述支撑板(2223)侧面铰接，所述仿形裁剪板(2224)端面通过所述拉簧(2225)与所述支撑板(2223)底面连接。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置，其特征在于，所述绒纱梳理机构(23)包括负压吸附机构(231)和梳理辊(232)，通过所述负压吸附机构(231)产生的负压吸附力和所述梳理辊(232)实现对离散绒纱自动拉直、排齐、梳理和回收。

10.一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明公开了一种复杂型面立体织物表面绒纱自动裁剪装置及方法，该装置包括机架、绒纱裁剪部件、绒纱裁剪驱动机构和织物旋转部件，所述织物旋转部件用于放置立体织物，并带动立体织物旋转，所述绒纱裁剪驱动机构安装在机架上，带动绒纱裁剪部件运动，通过所述绒纱裁剪部件的多自由度运动和所述织物旋转部件的旋转运动，所述绒纱裁剪部件对织物旋转部件上的复杂型面立体织物表面绒纱进行连续裁剪。本发明通过所述绒纱裁剪部件与所述织物旋转部件的协调运动，实现杂乱无序且软塌贴附于复杂型面立体织物表面的绒纱的自动梳理、自动仿形裁剪和自动回收，保证高质量、高效率和低成本裁剪。

技术研发人员：瞿书涯,郑云,张波,杨继毓,郑龙海,阮见
受保护的技术使用者：南京玻璃纤维研究设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24