本实用新型涉及复合材料立体预制件制造技术领域，具体为一种带力反馈的针刺机器人工作台。
背景技术：
三维针刺技术是纺织结构复合材料的一种低成本的三维预制体制备技术，三维针刺预制体成形过程受针刺头剥网板的压力影响大，剥网板压力过大容易对预制体结构产生挤压破坏，剥网板压力太小则针刺效果不佳，预制体体积密度难以提高，通过构建带力反馈的针刺机器人工作台，可实现恒剥网板压力条件下的针刺成形，有效的提高预制体的质量；同时，带力反馈的针刺机器人工作台可实时监控针刺阻力的动态变化，实现刺针折断的实时检测和报警。可见，构建带力反馈的针刺机器人工作台具有重要的意义，然而目前关于带力反馈的针刺机器人工作台的研究未见报道。
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，提供一种带力反馈的针刺机器人工作台。该工作台可实现恒剥网板压力条件下的针刺成形，以及实现刺针折断的实时检测和报警，工作台结构简单，可实现针刺预制体的高质量成形制造。
本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种带力反馈的针刺机器人工作台，所述的带力反馈的针刺机器人工作台包括压力传感器安装底板、no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器、工作台面板、托网板；
所述的no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器分别通过螺纹连接安装于压力传感器安装底板的上表面；所述的工作台面板通过螺纹连接安装于no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器的上表面；所述的托网板通过胶结方式固定于工作台面板的上表面。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
1.可实现恒剥网板压力条件下的针刺成形，有效的提高预制体的质量；
2.可实时监控针刺阻力的动态变化，实现刺针折断的实时检测和报警，避免刺针被埋入预制体，并及时更换新刺针。
附图说明
图1是本实用新型一种带力反馈的针刺机器人工作台一种实施例的主视图结构示意图；图2是本实用新型一种带力反馈的针刺机器人工作台一种实施例的俯视图结构示意图；图3是本实用新型一种带力反馈的针刺机器人工作台一种实施例的侧视图结构示意图；图4是图1中a部分的放大示意图。(图中1、六自由度机器人；2、针刺头单元组件；2.1、针刺气缸；2.2、刺针；2.3、剥网板；3、预制体；4、托网板；5、工作台面板；6、no.1压力传感器；7、no.2压力传感器号；8、no.3压力传感器；9、no.4压力传感器；10、压力传感器安装底板)
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带力反馈的针刺机器人工作台(参见图1-4，简称工作台)，所述的no.1压力传感器6、no.2压力传感器7、no.3压力传感器8和no.4压力传感器9分别通过螺纹连接安装于压力传感器安装底板10的上表面；所述的工作台面板5通过螺纹连接安装于no.1压力传感器6、no.2压力传感器7、no.3压力传感器8和no.4压力传感器9的上表面；所述的托网板4通过胶结方式固定于工作台面板5的上表面。
本实用新型的工作原理和工作流程是：开机，手动操作六自由度机器人1带动针刺头单元组件2到达目标初始位置，调整针刺头组件2的剥网板2.3与预制体3间的距离，压力传感器(6、7、8、9)检测反馈剥网板2.3的压力，调整到剥网板2.3的目标压力，然后启动联动程序，开始进行针刺，针刺头单元组件2的针刺气缸2.1输出，进而推动刺针2.2向前运动，刺针2.2刺入织物预制体3，到达目标针刺深度，针刺气缸2.1带动刺针2.2退回原点，然后六自由度机器人1带动针刺头单元组件2到达下一个针刺点位置，继续往复针刺。针刺过程中，压力传感器(6、7、8、9)同步检测反馈针刺阻力，如果检测到针刺阻力突变，判断刺针折断，立即报警和停机，及时清除折断的刺针以防止埋入预制体中，并更换新的刺针。
实施例1
使用所述一种带力反馈的针刺机器人工作台织造一种平板预制体(参见图1)。
材料：短切纤维毡，密度为100g/m2，厚度为0.8mm；基布，密度为218g/m2，厚度为0.28mm。
具体织造实施步骤是：
(1)在托网板4上铺上一层基布和一层短切纤维毡。
(2)手动操作六自由度机器人1带动针刺头单元组件2到达目标初始位置，调整针刺头组件2的剥网板2.3与预制体3间的距离，压力传感器(6、7、8、9)检测反馈剥网板2.3的压力，调整到剥网板目标压力，这里设定剥网板压力为0.15n/cm2。
(3)启动针刺机器人联动程序，开始进行针刺，针刺头单元组件2的针刺气缸2.1输出，进而推动刺针2.2向前运动，刺针2.2刺入织物预制体3，到达目标针刺深度，针刺气缸2.1带动刺针2.2退回原点，然后六自由度机器人1带动针刺头单元组件2到达下一个针刺点位置，继续往复针刺，直至完成预制体的单层针刺。针刺过程中，压力传感器(6、7、8、9)同步检测反馈针刺阻力，如果检测到针刺阻力突变，判断刺针折断，立即报警和停机，及时清除折断的刺针以防止埋入预制体中，并更换新的刺针。
(4)单层针刺完，铺上新的一层基布和一层短切纤维毡，循环步骤(2)和步骤(3)，进行下一层的针刺，直到达到预定的预制体厚度。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
1.一种带力反馈的针刺机器人工作台，其特征在于所述的带力反馈的针刺机器人工作台包括压力传感器安装底板、no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器、工作台面板、托网板；所述的no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器分别通过螺纹连接安装于压力传感器安装底板的上表面；所述的工作台面板通过螺纹连接安装于no.1压力传感器、no.2压力传感器、no.3压力传感器和no.4压力传感器的上表面；所述的托网板通过胶结方式固定于工作台面板的上表面。
技术总结