一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手

技术领域

本发明涉及碳纤维编织技术领域，更具体地说，它涉及一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手。

背景技术

碳纤维主要由碳元素组成，具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

碳纤维的使用范围广泛，其中，碳纤维管就是以碳纤维为原料，通过编织机使用碳纤维编织而成。

目前，现有的相关技术方案中，通常在对碳纤维进行编织前，需要1-2名操作人员配合将碳纤维的端部固定在编织筒上，以及编织结束后，也需要通过操作人员将碳纤维剪断后，将碳纤维的末端固定在碳纤维筒上，以便于后续将碳纤维固化成型，从而存在操作流程繁琐，进而加大了劳动力的输出，并且不便于操作人员使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，包括：

底座，所述底座上固定连接有粘贴组件，所述粘贴组件包括给料箱、第一立板、第一电机、圆盘、伸缩件和蘸料件，所述给料箱与底座固定连接，第一立板与底座固定连接，且第一立板与给料箱间隔设置，第一电机与第一立板固定连接，第一立板用于对第一电机支撑以及固定，圆盘通过电机输出轴与第一电机固定连接，第一电机用于驱动圆盘转动，伸缩件与圆盘固定连接，圆盘用于带动伸缩件转动，蘸料件与伸缩件固定连接，伸缩件用于驱动蘸料件呈直线性进行往复运动；

辅助机构，所述辅助机构与底座固定连接；

编织机构，所述编织机构与底座固定连接，编织机构用于对碳纤维进行编织加工；

端部固定机构，所述端部固定机构与底座固定连接，端部固定机构配合编织机构使用。

优选地，所述辅助机构包括支撑组件和移动组件，所述支撑组件与底座固定连，移动组件与支撑组件滑动连接，移动组件整体呈直线性往复运动。

优选地，所述支撑组件包括立柱和横杆，立柱整体呈垂直状态与底座固定连接，立柱设置有多个，横杆设置于底座之上，且横杆与底座整体呈平行状态设置，横杆与立柱固定连接，横杆设置有多个。

优选地，所述移动组件包括抬高板、马达、丝杆、螺纹块、移动板、安装板、输送轮、定位板、定位轮和切割设备，所述抬高板与底座固定连接，马达与抬高板固定连接，丝杆通过马达输出轴与马达固定连接，且丝杆与抬高板固定连接，马达用于驱动丝杆转动，螺纹块与丝杆螺纹连接，螺纹块设置有多个，丝杆用于驱动螺纹块呈直线性进行往复运动，移动板与螺纹块固定连接，螺纹块用于带动移动板在横杆上呈直线状态进行往复运动，安装板与移动板固定连接，输送轮与安装板固定连接，定位板与安装板固定连接，定位轮与定位板转动连接，定位轮设置有多个,切割设备与移动板固定连接，切割设备用于将碳纤维线裁断。

优选地，所述编织机构包括编织组件和上料组件，编织组件与底座固定连接，上料组件与底座固定连接，上料组件与编织组件配合。

优选地，所述编织组件包括支撑架、连接轴、编织筒和第二电机，所述支撑架与底座固定连接，连接轴固定连接于支撑架的内部，编织筒分别于支撑架转动连接，与连接轴转动连接，第二电机与支撑架固定连接，且第二电机通过电机输出轴与编织筒固定连接，第二电机用于驱动编织筒转动。

优选地，所述上料组件包括辅料件、挡板和碳纤维盘，所述辅料件与抬高板固定连接，挡板与辅料板固定连接，碳纤维盘设置于辅料件的内部，碳纤维盘与辅料件转动连接，挡板用于辅助碳纤维盘上料。

优选地，所述端部固定机构包括驱动组件和固定组件，所述驱动组件用于驱动固定组件以编织筒为圆心进行转动，驱动组件与底座固定连接，固定组件与驱动组件固定连接。

优选地，所述驱动组件包括第二立板、第三电机、轨迹板和转盘，所述第二立板与底座固定连接，第三电机与第二立板固定连接，同时第三电机与连接轴转动连接，第二立板用于对电机支撑以及将电机固定，轨迹板与第二立板固定连接，转盘通过电机输出轴与第三电机固定连接，转盘与第三电机为同心设置，第三电机用于驱动转盘转动，转盘转动时外部轮廓整体呈弧形，转盘设置于第三电机和编织筒之间。

优选地，所述固定组件包括轨迹杆、连接柱、底板、支撑板、气缸和顶板，所述轨迹板滑动连接于轨迹板的内部，轨迹板用于对轨迹杆的移动范围进行限定，轨迹杆还与转盘固定连接，连接柱与转盘固定连接，转盘设置于连接柱和轨迹杆之间，底板于连接柱固定连接，支撑板与连接柱固定连接，气缸与支撑板固定连接，支撑板用于通过连接柱将气缸进行固定，顶板与气缸固定连接，且顶板与底板成体呈相对立状态设置，气缸的伸展与收缩用于驱动与之连接的顶板进行直线性往复运动，顶板和底板用于将碳纤维进行夹持。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手，通过设置端部固定机构配合料箱、第一立板、第一电机、圆盘、伸缩件和蘸料件使用，使该装置能够自动将碳纤维线端部固定与编织筒上，从而使编织过程更加具有连贯性，并简化了操作流程，还在一定程度上降低了劳动力的输出，使其更加便于操作者使用。

附图说明

图1为本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手中轨迹板的结构示意图；

图2为本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手中连接轴的结构示意图；

图3为本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手中连接柱的结构示意图；

图4为本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手中移动板的结构示意图；

图5为本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手中横杆的结构示意图。

1、底座；2、给料箱；3、第一立板；4、第一电机；5、圆盘；6、伸缩件；7、蘸料件；8、立柱；9、横杆；10、抬高板；11、马达；12、丝杆；13、螺纹块；14、移动板；15、安装板；16、输送轮；17、定位板；18、定位轮；19、切割设备；20、支撑架；21、连接轴；22、编织筒；23、第二电机；24、辅料件；25、挡板；26、碳纤维盘；27、第二立板；28、第三电机；29、轨迹板；30、转盘；31、轨迹杆；32、连接柱；33、底板；34、支撑板；35、气缸；36、顶板。

具体实施方式

参照图1至图5对本发明一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手实施例做进一步说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有第“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种用于碳纤维编织机的辅助编制机械手，包括：

底座1，所述底座1上固定连接有粘贴组件，所述粘贴组件包括给料箱2、第一立板3、第一电机4、圆盘5、伸缩件6和蘸料件7，所述给料箱2与底座1固定连接，第一立板3与底座1固定连接，且第一立板3与给料箱2间隔设置，第一电机4与第一立板3固定连接，第一立板3用于对第一电机4支撑以及固定，圆盘5通过电机输出轴与第一电机4固定连接，第一电机4用于驱动圆盘5转动，伸缩件6与圆盘5固定连接，圆盘5用于带动伸缩件6转动，蘸料件7与伸缩件6固定连接，伸缩件6用于驱动蘸料件7呈直线性进行往复运动；

第一电机4为现有技术中的三相电机，需通过外部控制开关实现第一电机4的启停，且第一电机4的活动轨迹需控制在≤90°，＞30°之间；

伸缩件6的长度可根据实际使用情况进行调整，只需伸缩件6在移动时，蘸料件7能够伸入给料件内部即可；

给料箱2可放置用于碳纤维粘贴的粘黏剂；

具体参阅图1，圆盘5在整体呈圆形板状，圆盘5起到将伸缩件6与第一电机4连接的作用，在此不对其的具体形状做限定，只需起到将伸缩件6与第一电机4连接的作用即可；

具体参阅图1，蘸料件7与给料箱2的对立面整体呈圆弧状，且蘸料件7与编织筒22适配。

辅助机构，所述辅助机构与底座1固定连接；

编织机构，所述编织机构与底座1固定连接，编织机构用于对碳纤维进行编织加工；

端部固定机构，所述端部固定机构与底座1固定连接，端部固定机构配合编织机构使用。

所述辅助机构包括支撑组件和移动组件，所述支撑组件与底座1固定连，移动组件与支撑组件滑动连接，移动组件整体呈直线性往复运动。

所述支撑组件包括立柱8和横杆9，立柱8整体呈垂直状态与底座1固定连接，立柱8设置有多个，横杆9设置于底座1之上，且横杆9与底座1整体呈平行状态设置，横杆9与立柱8固定连接，横杆9设置有多个。

据图参阅图1和图5，立柱8设置有两个，立柱8用于对横杆9进行支撑以及固定，两个立柱8之间的具体可根据编织筒22的长度进行调整；

具体参阅图1和图5，横杆9设置有两个，且横杆9设置于两个立柱8之间，横杆9用于辅助移动板14移动，在此不对横杆9的具体数量做限定，只需实现辅助移动板14移动的功能即可，横杆9的长度也可根据两个立柱8之间的距离做调整。

所述移动组件包括抬高板10、马达11、丝杆12、螺纹块13、移动板14、安装板15、输送轮16、定位板17、定位轮18和切割设备19，所述抬高板10与底座1固定连接，马达11与抬高板10固定连接，丝杆12通过马达11输出轴与马达11固定连接，且丝杆12与抬高板10固定连接，马达11用于驱动丝杆12转动，螺纹块13与丝杆12螺纹连接，螺纹块13设置有多个，丝杆12用于驱动螺纹块13呈直线性进行往复运动，移动板14与螺纹块13固定连接，螺纹块13用于带动移动板14在横杆9上呈直线状态进行往复运动，安装板15与移动板14固定连接，输送轮16与安装板15固定连接，定位板17与安装板15固定连接，定位轮18与定位板17转动连接，定位轮18设置有多个,切割设备19与移动板14固定连接，切割设备19用于将碳纤维线裁断。

具体参阅图1，抬高板10除了用于对马达11和丝杆12进行固定以外，还起到将马达11和丝杆12的水平位置抬高的作用，使丝杆12便于与移动块连接；

马达11的使用也需要通过外部控制开关实现马达11的启停；

丝杆12的长度与横杆9的长度适配；

移动板14用于固定安装板15，并带动安装板15移动；

安装板15用于固定输送轮16以及定位板17；

输送轮16和定位轮18均用于辅助碳纤维上料；

切割设备19为现有技术，需通过外部控制开关进行使用，只需实现对碳纤维切割的作用即可。

所述编织机构包括编织组件和上料组件，编织组件与底座1固定连接，上料组件与底座1固定连接，上料组件与编织组件配合。

所述编织组件包括支撑架20、连接轴21、编织筒22和第二电机23，所述支撑架20与底座1固定连接，连接轴21固定连接于支撑架20的内部，编织筒22分别于支撑架20转动连接，与连接轴21转动连接，第二电机23与支撑架20固定连接，且第二电机23通过电机输出轴与编织筒22固定连接，第二电机23用于驱动编织筒22转动。

支撑架20用于对编织筒22进行支撑，并辅助第二电机23驱动编织筒22转动；

具体参阅图1和图2，支撑架20整体呈“凹”字状，编织筒22设置于支撑架20内部；

连接轴21用于将第三电机28固定与支撑架20上，提升第三电机28的稳定性；

具体参阅图1和图2，编织筒22整体呈圆形柱状，用于碳纤维线的编织；

编织筒22的长度以及横切面直径均可根据实际情况进行调整，编织筒22只需实现缠绕碳纤维线的作用即可；

第二电机23需通过外部控制开关实现其的启停，第二电机23只需实现驱动编织筒22的转动功能即可。

所述上料组件包括辅料件24、挡板25和碳纤维盘26，所述辅料件24与抬高板10固定连接，挡板25与辅料板固定连接，碳纤维盘26设置于辅料件24的内部，碳纤维盘26与辅料件24转动连接，挡板25用于辅助碳纤维盘26上料。

辅料件24用于放置碳纤维盘26；

具体参阅图1，设置的挡板25起到稳定碳纤维盘26位置的作用，避免移动板14在移动时牵扯碳纤维线，导致碳纤维盘26位置歪斜；

碳纤维盘26为碳纤维线缠绕而成的圆盘5。

所述端部固定机构包括驱动组件和固定组件，所述驱动组件用于驱动固定组件以编织筒22为圆心进行转动，驱动组件与底座1固定连接，固定组件与驱动组件固定连接。

所述驱动组件包括第二立板27、第三电机28、轨迹板29和转盘30，所述第二立板27与底座1固定连接，第三电机28与第二立板27固定连接，同时第三电机28与连接轴21转动连接，第二立板27用于对电机支撑以及将电机固定，轨迹板29与第二立板27固定连接，转盘30通过电机输出轴与第三电机28固定连接，转盘30与第三电机28为同心设置，第三电机28用于驱动转盘30转动，转盘30转动时外部轮廓整体呈弧形，转盘30设置于第三电机28和编织筒22之间。

第一立板3和第二立板27起到的作用相同，均用于将第一电机4和第三电机28固定以及支撑；

具体参阅图1，轨迹板29整体呈半圆弧状，且轨迹板29的内部开设有弧形槽(图未标)，弧形槽(图未标)通过内部滑动连接的轨迹杆31来限定连接柱32的移动范围；

转盘30用于带动连接柱32移动。

所述固定组件包括轨迹杆31、连接柱32、底板33、支撑板34、气缸35和顶板36，所述轨迹板29滑动连接于轨迹板29的内部，轨迹板29用于对轨迹杆31的移动范围进行限定，轨迹杆31还与转盘30固定连接，连接柱32与转盘30固定连接，转盘30设置于连接柱32和轨迹杆31之间，底板33于连接柱32固定连接，支撑板34与连接柱32固定连接，气缸35与支撑板34固定连接，支撑板34用于通过连接柱32将气缸35进行固定，顶板36与气缸35固定连接，且顶板36与底板33成体呈相对立状态设置，气缸35的伸展与收缩用于驱动与之连接的顶板36进行直线性往复运动，顶板36和底板33用于将碳纤维进行夹持。

具体参阅图1和图2，轨迹杆31整体呈圆形柱状，滑动连接于轨迹板29的内部；

具体参阅图1、图2和图3，连接柱32整体呈圆形柱状，用于配合气缸35将碳纤维线夹持；

轨迹板29内部弧形槽(图未标)的长度可根据实际使用情况进行调整，只需实现便于蘸料件7将碳纤维线固定与编织筒22上即可。

工作原理：

步骤一：将碳纤维盘26端部固定与编织筒22上时，首先通过外部控制开关启动气缸35，使气缸35伸展并带动顶板36逐渐与底板33接触，从碳纤维盘26端部被固定，而后启动第三电机28，使第三电机28输出轴驱动转盘30转动，从而转盘30带动连接柱32、底板33支撑板34气缸35和顶板36转动，此时当转盘30上连接的轨迹杆31在轨迹板29内移动后，并对轨迹杆31限位，从而使第三电机28停止转动，此时顶板36和底板33上夹持的碳纤维盘26端部被拉出至编织筒22的外部；

步骤二：随即启动第一电机4，第一电机4输出轴驱动圆盘5转动，使圆盘5带动伸缩件6进行同步移动，直至伸缩件6上的蘸料件7进入给料箱2内部，使蘸料件7上沾有粘黏剂即可使第一电机4输出轴驱动圆盘5再次转动，直至伸缩件6移动至于底座1平行，即可驱动伸缩件6，使伸缩件6在逐渐伸展的过程中与碳纤维接触，并将碳纤维按压至编织筒22上即可，而后伸缩件6收缩复位；

步骤三：编织时，首先驱动第二电机23以及马达11，使第二电机23输出轴驱动编织筒22在支撑架20以及连接轴21内部转动，从而碳纤维盘26上的碳纤维线经过输送轮16和定位轮18后，逐渐被编织筒22卷收，同时马达11输出轴驱动丝杆12转动，使丝杆12上的螺纹块13带动移动板14在横杆9上滑动，从而使输送轮16以及定位板17、定位轮18和切割设备19也随之移动，并辅助碳纤维线在移动的同时被编织筒22卷收，直至完成编织后，通过切割设备19将碳纤维切断后，再通过伸缩件6的伸展，使蘸料件7与编织筒22上的碳纤维末端接触，并将其按压固定在编织筒22上即可，随即完成操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。