本發(fā)明涉及無紡布預制體生產領域，具體涉及一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置。

背景技術：

1、纖維預制體100是防熱復合材料的主要增強體結構，隨著復合材料在飛行器上的廣泛應用，纖維預制體100的需求量逐步增加，現(xiàn)階段纖維預制體100的生產設備較多主要有平板件預制體針刺設備和回轉體預制體針刺設備。回轉體預制體針刺設備分為圓柱預制體針刺設備和圓錐預制體針刺設備，預制體針刺產品的工作原理利用刺針將單元層的織物進行層間連接，每層單元層針刺一次，由于針刺深度遠遠大于每層單元層織物的厚度，所以第一層鋪層單元層針刺密度最高，后面鋪層的單元層針刺密度依次遞減，針刺完成后，預制體產品最后鋪層的單元層只有一次的針刺連接密度。

2、現(xiàn)階段所有類型的回轉體預制體針刺設備，針刺裝置設置在回轉體外壁側，這樣回轉體預制體外壁針刺連接密度明顯會低于內壁針刺連接密度，飛行器飛行的時候，預制體外壁是飛行器與空氣氣流直接接觸部位，飛行環(huán)境嚴酷的情況下會導致復合材料分層。

3、現(xiàn)階段存在帶有機械臂針刺機構的異型針刺設備，雖然針刺機構可以調整角度，可以同時針刺圓錐件與圓柱件預制體，但是大規(guī)模批量生產此類異型針刺設備并不具備針刺頭可以調節(jié)角度的功能。圓柱件預制體和圓錐件預制體不能同時在同一件設備上完成針刺，設備兼容性低。

4、為此我司提供一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置。

2、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案：

3、一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，包括：機架，機架底部安裝有中空裝夾轉盤，中空裝夾轉盤上固定有預制體緩沖支撐模，預制體緩沖支撐模內安裝有針刺支撐梁，針刺支撐梁中部移動設有針刺機構，針刺支撐梁兩端穿出預制體緩沖支撐模和中空裝夾轉盤分別與設置在機架上的x軸移動組件連接；

4、針刺支撐梁一側設有上升齒條，另一側設有凸臺，凸臺背部設有為針刺機構提供移動路徑的針頭移動齒條；

5、針刺機構包括移動臺，移動臺開設有與凸臺匹配的限位滑槽和與限位滑槽連通的傳動槽，移動臺外壁固定有爬升電機，爬升電機輸出端安裝于傳動槽內并設有傳動齒輪，傳動齒輪與凸臺的針頭移動齒條嚙合連接，用于驅動移動臺在針刺支撐梁上下移動；

6、移動臺內還嵌設有針刺機頭，針刺機頭一側位于移動臺內，另一側位于移動臺外并安裝有多根刺針，位于移動臺內的針刺機頭設有渦輪條；移動臺底部還固定有調節(jié)電機，調節(jié)電機輸出端位于移動臺內并設有蝸桿，蝸桿與渦輪條嚙合連接，用于調整針刺機頭左右擺動角度。

7、優(yōu)選的，所述x軸移動組件包括：兩間隔設置的固定板，兩固定板相鄰一側開設有移動軌道，移動軌道搭設有支撐梁固定座，支撐梁固定座一側設有絲桿平移機構，用于帶動支撐梁固定座左右移動；所述x軸移動組件共有兩組，對稱設置在機架的頂部和底部。

8、優(yōu)選的，位于所述機架頂部的支撐梁固定座中部還開設有限位槽，用于限制針刺支撐梁上升軌跡，限位槽一側設有上升電機，上升電機輸出軸連接有與所述針刺支撐梁的上升齒條匹配的齒輪。

9、優(yōu)選的，所述中空裝夾轉盤包括轉盤和固定在轉盤上的裝夾盤，轉盤外圈連續(xù)分布有齒牙，且一側設有伺服電機，伺服電機輸出軸固定有與齒牙匹配的齒輪。

10、優(yōu)選的，位于所述機架底部的兩固定板開設有旋轉槽，所述轉盤底部設有與旋轉槽適配的轉動臺階。

11、優(yōu)選的，所述裝夾盤為四爪自定心卡盤。

12、優(yōu)選的，所述針刺支撐梁底部開設有螺紋孔，位于所述機架底部的支撐梁固定座上設有與螺紋孔匹配的鎖緊螺栓。

13、優(yōu)選的，所述針刺機頭為多桿氣缸，多桿氣缸輸出端設有多根所述刺針。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1、預制體外壁針刺連接密度高

16、本發(fā)明針刺機頭設置在回轉體預制體內部，第一層單元層鋪敷在預制體緩支撐模上，針刺機頭從預制體外壁第一層單元層向內壁單元層依次針刺，外壁單元層連接密度遠遠高于最后針刺的內壁連接密度，復合材料成型后，可以滿足飛行器嚴酷的飛行環(huán)境。

17、2、實現(xiàn)多尺寸回轉體預制體針刺

18、本發(fā)明針刺機頭安裝在針刺支撐梁上，針刺支撐梁可以通過支撐梁固定座左右移動，實現(xiàn)針刺機頭在水平方向移動，針刺機頭可以通過針刺支撐梁上下移動，可以實現(xiàn)不同直徑范圍不同高度范圍多尺寸的回轉體預制體針刺。

19、3、可以兼容針刺圓柱預制體與圓錐預制體產品

20、本發(fā)明機構，針刺頭設置有角度調節(jié)裝置，針刺機頭與針刺支撐梁平行，即可針刺圓柱回轉體預制體，針刺機頭與針刺支撐梁有一定的角度，即可針刺相同角度的圓錐回轉體。

技術特征：

1.一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于，包括：機架(1)，機架(1)底部安裝有中空裝夾轉盤(2)，中空裝夾轉盤(2)上固定有預制體緩沖支撐模(3)，預制體緩沖支撐模(3)內安裝有針刺支撐梁(4)，針刺支撐梁(4)中部移動設有針刺機構(5)，針刺支撐梁(4)兩端穿出預制體緩沖支撐模(3)和中空裝夾轉盤(2)分別與設置在機架(1)上的x軸移動組件(6)連接；

2.根據(jù)權利要求1所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：所述x軸移動組件(6)包括：兩間隔設置的固定板(61)，兩固定板(61)相鄰一側開設有移動軌道(62)，移動軌道(62)搭設有支撐梁固定座(63)，支撐梁固定座(63)一側設有絲桿平移機構(64)，用于帶動支撐梁固定座(63)左右移動；所述x軸移動組件(6)共有兩組，對稱設置在機架(1)的頂部和底部。

3.根據(jù)權利要求2所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：位于所述機架(1)頂部的支撐梁固定座(63)中部還開設有限位槽(631)，用于限制針刺支撐梁(4)上升軌跡，限位槽(631)一側設有上升電機(632)，上升電機(632)輸出軸連接有與所述針刺支撐梁(4)的上升齒條(41)匹配的齒輪。

4.根據(jù)權利要求1所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：所述中空裝夾轉盤(2)包括轉盤(21)和固定在轉盤(21)上的裝夾盤(22)，轉盤(21)外圈連續(xù)分布有齒牙，且一側設有伺服電機(23)，伺服電機(23)輸出軸固定有與齒牙匹配的齒輪。

5.根據(jù)權利要求2和4任意一所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：位于所述機架(1)底部的兩固定板(61)開設有旋轉槽(611)，所述轉盤(21)底部設有與旋轉槽(611)適配的轉動臺階(211)。

6.根據(jù)權利要求4所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：所述裝夾盤(22)為四爪自定心卡盤。

7.根據(jù)權利要求2所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：所述針刺支撐梁(4)底部開設有螺紋孔，位于所述機架(1)底部的支撐梁固定座(63)上設有與螺紋孔匹配的鎖緊螺栓(43)。

8.根據(jù)權利要求3所述的多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，其特征在于：所述針刺機頭(55)為多桿氣缸，多桿氣缸輸出端設有多根所述刺針(551)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種多功能回轉體預制體內壁針刺裝置，包括機架，機架底部安裝有中空裝夾轉盤，中空裝夾轉盤上固定有預制體緩沖支撐模，預制體緩沖支撐模內安裝有針刺支撐梁，針刺支撐梁中部移動設有針刺機構，針刺支撐梁兩端穿出預制體緩沖支撐模和中空裝夾轉盤分別與設置在機架上的X軸移動組件連接；通過上述設計解決現(xiàn)有回轉體預制體外壁針刺連接密度低于內壁針刺連接密度，飛行環(huán)境嚴酷的情況下會導致復合材料分層，和圓柱件預制體和圓錐件預制體不能同時在同一件設備上完成針刺的技術問題。

技術研發(fā)人員：請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名
受保護的技術使用者：蚌埠凌空科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9