本实用新型涉及复合材料立体预制体的制造技术，具体为一种多头高效回转预制体针刺成形装备。
背景技术：
三维针刺成型技术分为平面预制件针刺成型和复杂构件(异型)预制件针刺成型。平面预制件针刺成型研究较为广泛，专利u.s.patent4790052公开了平板预制件针刺成型技术，该技术可实现预制件的均匀针刺成型；专利u.s.patent600960公开了一种圆形针刺机，该机器利用螺旋变形带来制备复合材料刹车盘的预制件；专利u.s.patent7251871公开了一种环形预制件制备机器，该机器直接利用商业纱线制备环形预制件，节省制备螺旋带的中间环节，从而降低了生产制造成本。以上的针刺技术属于平面针刺成型技术，适合制备形状较为简单的平面预制体。
对于异型预制件针刺成型技术，专利u.s.patent4621662公开了“novoltex”针刺成型技术，该技术利用针刺纤维带制备轴对称非圆柱形状的预制件，特别用于制造发动机喷管尾锥复合材料的增强体；专利cn202898738u公开了一种异型数控针刺机，用于特定品形的壳体预制体针刺成型制备；专利cn105755680a公开了一种机器人针刺设备，用于复杂多曲率曲面形状预制件制备。虽然上述针刺设备可以满足回转预制体的针刺成形制备，但是由于采用单个小针板针刺，针刺效率较低，对于大尺寸回转预制体的大批量产业化生产存在局限性。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种多头高效回转预制体针刺成形装备。该设备结构简单，采用多针刺头结构，可实现大尺寸回转预制体的快速高效针刺成形。
本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种多头高效回转预制体针刺成形装备，包括芯模、旋转工作台；所述旋转工作台卡盘上安装有芯模；其特征在于所述设备还包括长方形机架、左水平运动组件、右水平运动组件、no.1针刺头、no.2针刺头、no.3针刺头、no.4针刺头、no.5针刺头、no.6针刺头、no.7针刺头；所述的左水平运动组件和右水平运动组件通过螺纹与长方形机架连接；所述的no.1针刺头、no.2针刺头、no.3针刺头、no.4针刺头、no.5针刺头、no.6针刺头和no.7针刺头分别通过螺纹连接安装于左针刺头安装板和右针刺头安装板上，所述的7个针刺头具有相同的机械结构；
所述的左水平运动组件包括电机丝杆模组、丝杆螺母座、针刺头安装板、下导柱、下导套、下导柱安装座、上导柱安装座、上导套、上导柱；所述的电机丝杆模组通过螺纹与长方形机架连接；所述的丝杆螺母座通过螺纹与针刺头安装板连接；所述的针刺头安装板通过螺纹与上导套和下导套连接；所述的上导套和下导套套在上导柱和下导柱上；所述的上导柱和下导柱通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座和下导柱安装座上；所述的上导柱安装座和下导柱安装座通过螺纹连接安装在长方形机架上；
所述的右水平运动组件与左水平运动组件形成对称结构，右水平运动组件同样包括电机丝杆模组、丝杆螺母座、针刺头安装板、下导柱、下导套、下导柱安装座、上导柱安装座、上导套、上导柱；所述的电机丝杆模组通过螺纹与长方形机架连接；所述的丝杆螺母座通过螺纹与针刺头安装板连接；所述的针刺头安装板通过螺纹与上导套和下导套连接；所述的上导套和下导套套在上导柱和下导柱上；所述的上导柱和下导柱通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座和下导柱安装座上；所述的上导柱安装座和下导柱安装座通过螺纹连接安装在长方形机架上。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：采用多针刺头结构，可实现大尺寸回转预制体的快速高效针刺成形，满足大尺寸回转预制体的大批量产业化生产。
附图说明
图1是本实用新型一种多头高效回转预制体针刺成形装备一种实施例的正面整体结构示意图；
图2是本实用新型一种多头高效回转预制体针刺成形装备一种实施例的背面整体结构示意图；
图3是本实用新型一种多头高效回转预制体针刺成形装备一种实施例的针刺头结构示意图；
图4是本实用新型一种多头高效回转预制体针刺成形装备实施例1的预制体结构示意图。(图中1、长方形机架；2、左水平运动组件；2.1、电机丝杆模组；2.2、丝杆螺母座；2.3、针刺头安装板；2.4、下导柱；2.5、下导套；2.6、下导套；2.7、下导柱安装座；2.8、上导柱安装座；2.9、上导套；2.10、上导套；2.11、上导柱；3、旋转工作台；4、右水平运动组件；4.1、电机丝杆模组；4.2、丝杆螺母座；4.3、针刺头安装板；4.4、下导柱；4.5、下导套；4.6、下导套；4.7、下导柱安装座；4.8、上导柱安装座；4.9、上导套；4.10、上导套；4.11、上导柱；5、no.1针刺头；6、no.2针刺头；7、no.3针刺头；8、no.4针刺头；9、芯模；10、no.5针刺头；11、no.6针刺头；12、no.7针刺头；6.1、针刺气缸安装板；6.2、剥网板气缸安装板；6.3、剥网板气缸；6.4、剥网板；6.5、刺针；6.6、针板；6.7、过渡板；6.8、针刺气缸；13、底毡；14、预制体)
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种多头高效回转预制体针刺成形装备(参见图1-4，简称设备)，包括芯模9、旋转工作台3；所述的旋转工作台3通过螺纹与长方形机架1连接；所述旋转工作台3卡盘上安装有芯模9；其特征在于所述设备还包括长方形机架1、左水平运动组件2、右水平运动组件4、no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8、no.5针刺头10、no.6针刺头11、no.7针刺头12；所述的左水平运动组件2和右水平运动组件4通过螺纹与长方形机架1连接；所述的no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8、no.5针刺头10、no.6针刺头11和no.7针刺头12分别通过螺纹连接安装于左针刺头安装板2.3和右针刺头安装板4.3上，所述的7个针刺头具有相同的机械结构；
所述的左水平运动组件2包括电机丝杆模组2.1、丝杆螺母座2.2、针刺头安装板2.3、下导柱2.4、下导套2.5、下导套2.6、下导柱安装座2.7、上导柱安装座2.8、上导套2.9、上导套2.10、上导柱2.11；所述的电机丝杆模组2.1通过螺纹与长方形机架1连接；所述的丝杆螺母座2.2通过螺纹与针刺头安装板2.3连接；所述的针刺头安装板2.3通过螺纹与上导套(2.9、2.10)和下导套(2.5、2.6)连接；所述的上导套(2.9、2.10)和下导套(2.5、2.6)套在上导柱2.11和下导柱2.4上；所述的上导柱2.11和下导柱2.4通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座2.8和下导柱安装座2.7上；所述的上导柱安装座2.8和下导柱安装座2.7通过螺纹连接安装在长方形机架1上；
所述的右水平运动组件4与左水平运动组件2形成对称结构，右水平运动组件4同样包括电机丝杆模组4.1、丝杆螺母座4.2、针刺头安装板4.3、下导柱4.4、下导套4.5、下导套4.6、下导柱安装座4.7、上导柱安装座4.8、上导套4.9、上导套4.10、上导柱4.11；所述的电机丝杆模组4.1通过螺纹与长方形机架1连接；所述的丝杆螺母座4.2通过螺纹与针刺头安装板4.3连接；所述的针刺头安装板4.3通过螺纹与上导套(4.9、4.10)和下导套(4.5、4.6)连接；所述的上导套(4.9、4.10)和下导套(4.5、4.6)套在上导柱4.11和下导柱4.4上；所述的上导柱4.11和下导柱4.4通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座4.8和下导柱安装座4.7上；所述的上导柱安装座4.8和下导柱安装座4.7通过螺纹连接安装在长方形机架1上；
本实用新型的工作原理和工作流程是：开机前，先铺放纤维毡；然后开机，设备按设定的plc程序进行工作，左水平运动组件2带动no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8从初始位置直线运动到达目标针刺工位，然后停止；同样，右水平运动组件4带动no.5针刺头10、no.6针刺头11、no.7针刺头12从初始位置直线运动到达目标针刺工位，然后停止；紧接上述的7个针刺头分别开始进行针刺，以no.2针刺头6为例，针刺气缸6.8输出带动刺针6.5刺入预制体14，刺针6.5到达目标针刺深度后，剥网板气缸6.3输出带动剥网板6.4贴住预制体14表面，剥网板气缸6.3到达终点后，针刺气缸6.8退回至起点，然后剥网板气缸6.3退回至起点，完成一次针刺循环，而后旋转工作台3带动芯模9步进一定角度，进入下一次的针刺循环，直到每个针刺头完成一圈的针刺，即实现预制体整体上的单层针刺。当完成单层针刺，左水平运动组件2带动no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8返回初始位置，然后停止；同样，右水平运动组件4带动no.5针刺头10、no.6针刺头11、no.7针刺头12返回初始位置，然后停止；停机后，人工进行下一层纤维毡的铺放，然后重复进行下一层的针刺。
实施例1
使用所述一种多头高效回转预制体针刺成形装备织造一种锥形回转预制体(参见图4)。
材料：短切纤维毡，密度为100g/m2，厚度为0.8mm。
具体织造实施步骤是：
(1)在芯模9上套上底毡13。
(2)在底毡13上铺上一层短切纤维毡。
(3)启动机器，设备按设定的plc程序进行工作，左水平运动组件2带动no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8从初始位置直线运动到达目标针刺工位，然后停止；同样，右水平运动组件4带动no.5针刺头10、no.6针刺头11、no.7针刺头12从初始位置直线运动到达目标针刺工位，然后停止；紧接上述的7个针刺头分别开始进行针刺，以no.2针刺头6为例，针刺气缸6.8输出带动刺针6.5刺入预制体14，刺针6.5到达目标针刺深度后，剥网板气缸6.3输出带动剥网板6.4贴住预制体14表面，剥网板气缸6.3到达终点后，针刺气缸6.8退回至起点，然后剥网板气缸6.3退回至起点，完成一次针刺循环，而后旋转工作台3带动芯模9步进一定角度，进入下一次的针刺循环，直到每个针刺头完成一圈的针刺，即实现预制体整体上的单层针刺。当完成单层针刺，左水平运动组件2带动no.1针刺头5、no.2针刺头6、no.3针刺头7、no.4针刺头8返回初始位置，然后停止；同样，右水平运动组件4带动no.5针刺头10、no.6针刺头11、no.7针刺头12返回初始位置，然后停止。
(4)单层针刺完，铺上新的一层短切纤维毡，循环步骤(3)，进行下一层的针刺，直到达到预定的预制件厚度。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
1.一种多头高效回转预制体针刺成形装备，包括芯模、旋转工作台；所述旋转工作台卡盘上安装有芯模；其特征在于所述多头高效回转预制体针刺成形装备还包括长方形机架、左水平运动组件、右水平运动组件、no.1针刺头、no.2针刺头、no.3针刺头、no.4针刺头、no.5针刺头、no.6针刺头、no.7针刺头；所述的左水平运动组件和右水平运动组件通过螺纹与长方形机架连接；所述的no.1针刺头、no.2针刺头、no.3针刺头、no.4针刺头、no.5针刺头、no.6针刺头和no.7针刺头分别通过螺纹连接安装于左针刺头安装板和右针刺头安装板上，所述的7个针刺头具有相同的机械结构；
所述的左水平运动组件包括电机丝杆模组、丝杆螺母座、针刺头安装板、下导柱、下导套、下导柱安装座、上导柱安装座、上导套、上导柱；所述的电机丝杆模组通过螺纹与长方形机架连接；所述的丝杆螺母座通过螺纹与针刺头安装板连接；所述的针刺头安装板通过螺纹与上导套和下导套连接；所述的上导套和下导套套在上导柱和下导柱上；所述的上导柱和下导柱通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座和下导柱安装座上；所述的上导柱安装座和下导柱安装座通过螺纹连接安装在长方形机架上；
所述的右水平运动组件与左水平运动组件形成对称结构，右水平运动组件同样包括电机丝杆模组、丝杆螺母座、针刺头安装板、下导柱、下导套、下导柱安装座、上导柱安装座、上导套、上导柱；所述的电机丝杆模组通过螺纹与长方形机架连接；所述的丝杆螺母座通过螺纹与针刺头安装板连接；所述的针刺头安装板通过螺纹与上导套和下导套连接；所述的上导套和下导套套在上导柱和下导柱上；所述的上导柱和下导柱通过螺纹连接分别安装在上导柱安装座和下导柱安装座上；所述的上导柱安装座和下导柱安装座通过螺纹连接安装在长方形机架上。
技术总结