Устройство для соединения слоев прошивкой Советский патент 1990 года по МПК D04H1/46 

Изобретение касается получения заготовок, используемых в качестве армирующих элементов для изделий из композиционных материалов путем механического соединения нескольких слоев текстильных структур в единую заготовку.

Цель изобретения - повышение качества прошивки заготовки изделия заданного профиля к переменной толщине путем достижения надежного закрепления петли на

игле при одновременном обеспечении заданной длины формуемой петли.

На фиг.1 представлено устройство для соединения слоев прошивкой, общий вид; на фиг.2 - петлитель с лапкой и механизмом отбора длины нити для образования петли со средством корректировки хода иглы, общий вид; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - направляющая штанга, поперечный разрез.

Устройство для соединения слоев прошивкой содержит неподвижную оправку 1 с продольным пазом 2, по которому вводится средство 3 для прошивки заготовки 4, включающее датчик 5 изменения положения иглы вдоль образующей оправки, установленный на каретке 6, иглу 7 с приводом 8, смонтированные на нижней консоли 9 перемещающейся каретки, петлителя 10, смонтированного на верхней консоли 11 каретки 6, перемещающейся от привода 12, приводные кольца 13 и 14 для монтажа (установки, закрепления и вращения) заготовки, установленные с помощью подшипников 15 и 16 на оправке и снабженные зубчатыми колесами 17 и 18, которые приводятся в синхронное вращение шестернями 19 и 20 от общего электродвигателя 21 через редукторы 22 - 24. Вал 25 имеет шарнирное соединение 26 для создания условий удобства эксплуатации устройства. Зубчатая передача 17 и 19 закрыта быстросъемным кожухом 27, который крепится к оправке специальным болтом 28.

Петлитель 10 снабжен лапкой 29, которая имеет полый корпус 30, снизу его распо- лагаются две щечки 31, образующие П-образный паз 32, в одной из щечек имеется сквозное отверстие 33 для протяжки нити, с корпусом лапки жестко соединен стержень 34, который размещается в полости 35 направляющей штанги 36, укрепленной снизу на верхней консоли каретки. Стержень 34 лапки через пружинный компенсатор 37 соединен со штоком 38 поршня 39 пневмоцилиндра 40, размещенного на верхней консоли каретки над направляющей штангой так, что продолжение его оси является осью направляющей штанги. Поршень пневмоцилиндра подпружинен пружиной 41, в пневмоцилиндре имеется канал 42 для подвода воздуха. Петлитель снабжен механизмом 43 отбора длины нити для образования петли со средством 44 корректировки. Механизм отбора длины нити включает корпус 45, выполненный в виде втулки, которая размещена на направляющей штанге 36, на верхней части втулки смонтирована ось 46 поворота, на которой закреплен вытягиватель нити 47, нижний свободный конец которого выполнен в виде крючка 48, а на оси поворота имеется хвостовик 49. На отбортованном нижнем конце втулки размещается пружина 50, при помощи которой фиксируется положение лапки относительно корпуса, т.е. втулка подпружинена по отношению к лапке. Корпус механизма отбора нити соединен гибкой связью 51 со средством 44 корректировки, размещенным на верхней консоли и выполненным в виде пневмоцилиндра 52 с каналом для подвода воздуха и полым поршнем 53, подпружиненным пружиной 54, а в полости поршня размещена передача винт - гайка, гайка 55 которой выполнена с

возможностью продольного перемещения в полости. Шток поршня 56 соединен с системой рычагов 57, воздействующих на хвостовик 49 оси 46, Винт 58 передачи винт - гайка имеет управляемый электродвигатель 59,

0 электрически связанный с датчиком положения иглы вдоль образующей оправки.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы средство 3 для

5 прошивки заготовки 4 отводится по продольному пазу 2 оправки 1, который является для средства прошивки направляющей, за пределы зоны прошиваемой заготовки 4, Затем вал 25, снабженный шарнирным сое0 динением 26, отводится в сторону совместно с кожухом 27, закрывающим зубчатую передачу 17 и 19. После этого на неподвижную оправку со стороны малого диаметра конуса натягивается прошиваемая заготов5 ка, и закрепляется на приводных кольцах 13 и 14. Затем вал 25 устанавливается на место и шестерня 19 приводится в зацепление в колесом 17, одевается защитный кожух 27 и закрепляется болтом 28.

0 Соединение слоев прошиваемого материала осуществляется сочетанием движения петлителя 10 и иглы 7 в направлении прокладывания шва и движения иглы в направлении прокалывания материала, при

5 котором происходит захват нити и протягивание ее через прошиваемый материал. По- следовательное чередование этих движений позволяет получать на прошиваемой заготовке шов.

0 Работа устройства начинается включением привода 12 каретки 6, которая, продвигаясь по пазу 2 оправки 1, перемещает на своих консолях 9 и 11 иглу 7 и петлитель 10 относительно прошиваемой заготовки 4,

5 Одновременно с включением привода 12 каретки 6 начинает работать привод иглы 7, перемещающий иглу для прокалывания заготовки. Синхронно с перемещением иглы начинают перемещаться и части петлителя

0 10. Величина этих перемещий и последовательность их осуществляется благодаря функциональной электрической связи привода иглы и приводов петлителя через датчик положения иглы вдоль направляющей

5 оправки с системой управления (не показана). Одновременно с включением привода 8 иглы 7. перемещающим иглу для прокалывания материала, воздух, поданный через канал 42 в пневмоцилиндр 40, перемещает поршень 39 со штоком 38 вниз, который

через пружинный компенсатор 37 воздействует на стержень 34 лапки 29, прижимая ее к поверхности прошиваемой заготовки 4 до момента; когда игла выйдет из материала и займет свое верхнее положение. В этот момент подача воздуха прекращается, а поршень 39 возвращается пружиной 41 в верхнее положение, сама лапка, освобожденная от действия давления, занимает благодаря пружине 50 фиксированное положение относительно корпуса 45 механизма 43 отбора длины нити. Нить, протянутая через сквозное отверстие 33 щечки 31 и закрепленная в материале заготовки, попадает под крючок Иглы 7. Причем в процессе прошивки (вытяжки петли, фиксировании нити на игле и ее протяжки через заготовку) лапка под прошиваемой поверхностью раз- нотолщинной заготовки располагается на одной и той же высоте благодаря тому, что корпус 45 механизма отбора нити, относительно которого фиксируется лапка, имеет возможность выдерживать постоянство уровня подъема относительна прошиваемой поверхности. Управляемое перемещение корпуса 45 по направляющей штанге осуществляется благодаря гибкой связи 51 со средством 44 корректировки, а именно с гайкой 55 передачи винт - гайк-з, положение которой в полам поршне 53 определяется программой управления.

При подаче воздуха в канал пневмоци- линдра 52 полый поршень перемещается до упора в гайку 55, при этом система рычагоп 57. жестко связанная со штоком 56 поршня 53. воздействует на хвостовик 49 оси 46 и поворачивает вытягиватель нити 47 на угол, регламентированный ходом поршня 55. При этом крючок 48 вытягивателя нити захватывает нить, проложенную под крючок иглы, и вытягивает петлю, длина нити которой достаточна для выполнения одного шага прошивки, и закрепляет эту нить на игле. После этого привод 8 иглы 7 возвращает ее в нижнее положение, протягивает нить образованной петли через материал заготовки, а привод 12 каретки 6 перемещает ее с иглой на шаг прошивки. Затем цикл повторяется сначала. При изменении толщины прошиваемой заготовки сигнал по программе поступает с датчика 5 изменения положения иглы вдоль образующей оправки на привод 8 иглы 7. изменяющей ее ход при движении прокалывания, з также на электродвигатель 59 средства 44 корректировки механизма 43 отбора нити. Этот электродвигатель вращает винт 58 передачи винт - гайка и перемещает гайку вдоль полости поршня вправо или влево и в зависимости от увеличения или уменьшения толщины заготовки, при

этом поднимается или опускается по штанге корпус 45, корректируя высоту положения лапки и тем самым всего петлителя над прошиваемой поверхностью, а зависящий от 5 положения гайки 55 ход поршня 53 изменяет (уменьшает, увеличивает) угол поворота вытягивателя нити. Таким образом корректируется длина вытягиваемой нити. Xapak- тер корректировки высоты расположения

10 лапки над прошиваемой поверхностью и длины нити в формируемой петле зависит от заданной программы. Он может изменяться непрерывно шаг за шагом на всей длине прокладываемого шва или ступенчато через

15 определенное количество шагов.

По окончании прошивки шва зaгoтoв(a смещается относительно паза оправки.

Смещение заготовки относительно паза оправки для прокладывания нового шва осу0 ществляется поворотом приводных колец 13 и 14, на которых она закреплена, от электродвигателя 21 через редукторы 22 - 24. шестерни 19 и 20, подшипники 15 и 16. зубчатые колеса 17 и 18.

5 Таким образом, перемещение средства прошивки вдоль образующей по пазу оправки и смещении заготовки относительно паза оправки обеспечивает соединение слоев по всей понерхности заготовки.

0Кроме того, предлагаемое устройство

обеспечивает надежность закрепления петли на игле и повышение качества прошивки изделий переменной голЩины и различного профипя за счет согласования с длиной нити

5 формируемой петли, необходимой для прошивки.

Формула изобретения

0Устройство для соединения слоев прошипкой. содержащее оправку с кольцами для монтажа заготовки п.делия, приводную каретку с верхней и нижней консолями, средство прошивки заготовки изделия, име5 ющее расположенный на каретке датчик изменения положения иГлы вдоль образующей оправки, смонтированные на нижней консоли иглу с приводом, электрически связанным с датчиком изменения положения

0 иглы вдоль образующей оправки, и петли- тель. устанопленный на верхней консоли каретки, отличающееся тем. что. с целью повышения качества прошивки заготовки изделия заданного профиля и переменной

5 толщины путем достижения надежного закрепления петли на игле г.ри одновременном обеспечении заданной длины формируемой петли, петлитель снабжен лапкой с баковыми щечками, одна из которых имеет отверстие для прохода нити, нйпраоляющей штангой с

продольным каналом, закрепленной Н1Э верхней консоли каретки, средством корректировки хода лапки, размещенным на верхней каретке и связаиным с датчиком изменения положения иглы вдоль образующей оправки, стержнем, установленным в продольном канале направляющей штанги, пневмоци- линдром с подпружиненным штоком, при этом пневмоцилиндр установлен на верхней консоли каретки над направляющей штангой и один конец штока пневмрцилин- дра размещен в верхней части продольного

«V

10

канала направляющей штанги и соединен со стержнем посредством пружиннрго компенсатора, механизмом отбора длины нити для петли, соединенный посредство ; гибкой связи со средством корректировки хода лапки и имеющий корпус, выполненный в виде ртулки, установленной на направляющей штанге и подпружиненной относительно лапки, вытягивателя петли, смонтированного посредством оси поворота на верхней части втулки и имеющего крючкообразный конец, располоЯ енный между щечками лапки.

9.J} 6

П

W

Шиг.1

Фиг.

57

Изобретение относится к получению заготовок, используемых в качестве армирующих элементов путем механического соединения нескольких слоев текстильных структур в единую заготовку, и позволяет обеспечить качественную прошивку заготовок переменной толщины и расширить номенклатуру изготавливаемых изделий за счет автоматической поднастройки хода иглы при изменении толщины прошиваемой заготовки. Устройство содержит неподвижную оправку с кольцами для установки, закрепления и вращения заготовки и средство прошивки, имеющее датчик изменения положения иглы вдоль образующей оправки, установленный на перемещающейся каретке, размещенные на нижней консоли каретки иглу с приводом, электрически связанным с датчиком изменения положения иглы вдоль образующей оправки, и петлитель, смонтированный на верхней консоли. Петлитель снабжен лапкой с двумя боковыми щечками, в одной из которых выполнено сквозное отверстие для протягивания нити, и стержнем, соединенным с пневмоцилиндром. Петлитель имеет механизм отбора длины нити для образования петли со средством корректировки хода лапки. Средство корректировки представляет собой пневмоцилиндр с полым поршнем, в полости которого размещена передача винт-гайка с возможностью продольного перемещения гайки вдоль полости, а винт имеет управляемый электродвигатель, электрически связанный с датчиком изменения положения иглы вдоль образующей оправки. Гайка и шток - элементы средства корректировки, через кинематические связи воздействуя на соответствующие узлы механизма отбора нити, контролируют постоянство уровня подъема лапки относительно прошиваемой поверхности и согласуют длину нити в формируемой петле в соответствии с толщиной прошиваемого отверстия. 4 ил.

Фиг,