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公开(公告)号：CN116219643B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202310054903.7
申请日：2023-02-03
Applicant: 天津工业大学
IPC: D04H18/02
Abstract: 本发明涉及一种高速针刺机器人设备，包括高速针刺末端执行器、第一针刺工作台、第二针刺工作台以及六自由度机器人；六自由度机器人通过机器人底座安置于水平面上；高速针刺末端执行器与六自由度机器人机械臂的末端固定连接，以实现其在空间中的高精度运动，能对曲面预制体进行针刺；第一针刺工作台、第二针刺工作台分别位于机器人的两侧，针刺工作台包括装有芯模的回转工作台，所述芯模上套有底毡，底毡上套有待针刺的预制体；所述回转工作台带动芯模一起运动，从而实现预制体绕Z轴预定角度的进给。本发明还包括使用该机器人设备的织造方法及高速针刺末端执行器。本发明可实现复杂空间曲面预制体的针刺成型，设备维护方便、操作简单、灵活高效。
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公开(公告)号：CN115094575B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202210812610.6
申请日：2022-07-11
Applicant: 天津工业大学
IPC: D04H18/02
Abstract: 本发明公开了一种混合切换双工位针刺机器人，包括机械臂、针刺执行器、双工位工作平台、芯模一、芯模二和芯模底座；针刺执行器安装在机械臂上；芯模一和芯模二固定于各自的芯模底座上；所述双工位工作平台包括机架、升降组件、旋转变位组件、回转运动组件和直线移位组件。本机器人可实现复杂空间曲面预制件的高质高效针刺成型，设备较为简单、编程较容易；同时，采用旋转/直线混合切换双工位，大大降低了工作台的空间占用量，且较简单的系统使得设备的总体成本较低。本机器人仅需采用一个机器人外部回转轴和一个直线升降运动轴，总共8轴。
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公开(公告)号：CN116516570A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310581968.7
申请日：2023-05-23
Applicant: 天津工业大学
IPC: D04H1/46 , D04H1/4374 , D04H1/70
Abstract: 本发明涉及一种细密化针刺织物、织造方法及其应用，织造方法包括以下步骤：第一步、材料准备；第二步、基布铺放；第三步、针刺点定位；第四步、打预制孔；第五步、送入纱线；第六步、裁断纱线；第七步、针刺带入；第八步、残留短纤维清理；第九步、通过机器人带动针刺模具到达下一目标针刺点位置；第十步、循环第四至第九步，直到所有针刺点位置都完成针刺，完成细密化针刺织物针刺成型。本发明采用针刺前打预制孔，减少刺针阻力，利于针刺刺针带入更多的针刺纤维束，提高层间连接性能，同时减少针刺刺针对于基布的损伤，提高织物的面内拉伸性能；对残留的短纤维通过负压吸头来清理，制得的针刺织物的面内没有残留短纤维，提高了织物的面内性能。
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公开(公告)号：CN116118288A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310311435.7
申请日：2023-03-28
Applicant: 天津工业大学
Abstract: 本发明涉及一种提升针刺织物力学性能的针刺方法，包括以下步骤：S1制备超薄碳纤维网胎；S2测算单元层厚度；S3针刺步进量计算；S4针刺行列数计算；S5针刺机器人对刀；S6对单元层所需原材料裁切和称重；S7预刺铺层；S8盖上薄膜；S9生成机器人预刺执行程序；S10进行预刺；S11主刺铺层；S12生成机器人主刺执行程序；S13进行原位主刺；S14织物厚度在线测量；S15循环针刺。本发明采用了预刺/主刺协同的针刺成型方法，预刺生成了预制孔，利于主刺过程中刺针将短纤维带入厚度方向形成针刺纤维束，从而提高了针刺织物的层间剥离性能；采用原位针刺，即主刺和预刺的轨迹坐标点的X轴坐标和Y轴坐标重合，有效减小了针刺面积，从而减少了刺针对于基布的损伤。
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公开(公告)号：CN115948868A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310174245.5
申请日：2023-02-28
Applicant: 天津工业大学
Abstract: 本发明涉及一种带撒粉功能的高厚度平板织物针刺机，包括机架、升降机构、针刺机构、撒粉机构、织物针刺工作台及位置检测传感器；所述机架包括主机架和针刺导向装置，主机架的两个平行的侧面安装有针刺导向装置；所述升降机构包括第一电机、行星减速器以及第一丝杆，所述第一电机为带有制动器的伺服电机；所述针刺机构包括SDAJ可调气缸、刺针和支撑杆，针刺机构通过针刺导向装置在升降机构的带动下完成针刺运动；撒粉机构与针刺机构固定连接，通过程序控制选择，分别进行针刺和撒粉工作；织物针刺平台包括上表面固装泡沫底毡的工作台；还包括使用该针刺机的针刺方法。本发明可灵活对针板和剥网板位置进行自动调节，成品质量好，满足飞行器使用需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115094575A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210812610.6
申请日：2022-07-11
Applicant: 天津工业大学
IPC: D04H18/02
Abstract: 本发明公开了一种混合切换双工位针刺机器人，包括机械臂、针刺执行器、双工位工作平台、芯模一、芯模二和芯模底座；针刺执行器安装在机械臂上；芯模一和芯模二固定于各自的芯模底座上；所述双工位工作平台包括机架、升降组件、旋转变位组件、回转运动组件和直线移位组件。本机器人可实现复杂空间曲面预制件的高质高效针刺成型，设备较为简单、编程较容易；同时，采用旋转/直线混合切换双工位，大大降低了工作台的空间占用量，且较简单的系统使得设备的总体成本较低。本机器人仅需采用一个机器人外部回转轴和一个直线升降运动轴，总共8轴。
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公开(公告)号：CN115922723A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211663441.0
申请日：2022-12-23
Applicant: 天津工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种类回转预制体机器人针刺轨迹规划方法及存储介质，包括以下步骤：S1、完成七轴针刺机器人的场景建模；S2、设计针刺轨迹线并进行轨迹线上连续点位姿信息的输出；S3、构建七轴联动机器人针刺程序转换模块并输出七轴联动针刺机器人可执行程序；S4、通过软件进行七轴针刺机器人的运动仿真，验证S3中输出的可执行程序的正确性；S5、将S4中验证通过的可执行程序下载至机器人控制器，启动机器人按照设定的程序对类回转预制体进行针刺。本发明可以满足任意结构复杂的类回转预制体的针刺轨迹规划；通过构建七轴联动机器人针刺程序转换模块并输出可执行程序，实现回转工作台转动同时机器人进行针刺，可以满足针刺点位姿的高效运动合成要求。
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公开(公告)号：CN117818155A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410029596.1
申请日：2024-01-09
Applicant: 天津工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于短纤维剥离的高承载针刺织物及其制备方法，包括以下步骤，S1、准备原料：S2、铺层针刺：S3、电推剥离：使用电推子将已经针刺完成单元层顶部的碳纤维网胎进行去除，得到只有碳纤维展宽布的底层单元层；S4、循环针刺：在底层单元层的织物厚度方向上继续铺放下一个单元层，其中的碳纤维网胎放置角度和上一个单元层保持一致，按照铺层的实际厚度抬高剥网板的针刺高度，水平面内的针刺轨迹保持不变以保证针刺机器人进行原位针刺，在针刺结束后，继续使用电推子对单元层顶部的碳纤维网胎进行去除；循环进行S4直至完成整个织物目标厚度的针刺成型。本发明采用的织物结构中无网胎层，织物的体积密度和承载能力得到了提高。
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公开(公告)号：CN116463791A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310531505.X
申请日：2023-05-12
Applicant: 天津工业大学
Abstract: 本发明涉及高厚度织物缝合末端执行器、缝合机器人设备及织造方法，缝合末端执行器包括伺服位移机构、刀具切换机构、压脚机构以及送纱机构；缝合机器人设备包括六自由度机器人、机器人底座和预制体缝合平台，所述六自由度机器人通过机器人底座安装于水平面上，六自由度机器人的机械臂末端通过连接法兰连接缝合末端执行器；所述预制体缝合平台上安装有积木式芯模，所述积木式芯模在水平立卧回转工作台带动下作回转运动，积木式芯模表面装有积木式泡沫底毡。本发明采用预制孔技术，有效减小缝合纱线的磨损和断裂，提高了预制体织物的产品质量，实现高厚度预制体织物的簇绒缝合成型；减小了缝合纱线断裂导致的设备停机。
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公开(公告)号：CN116219643A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310054903.7
申请日：2023-02-03
Applicant: 天津工业大学
IPC: D04H18/02
Abstract: 本发明涉及一种高速针刺机器人设备，包括高速针刺末端执行器、第一针刺工作台、第二针刺工作台以及六自由度机器人；六自由度机器人通过机器人底座安置于水平面上；高速针刺末端执行器与六自由度机器人机械臂的末端固定连接，以实现其在空间中的高精度运动，能对曲面预制体进行针刺；第一针刺工作台、第二针刺工作台分别位于机器人的两侧，针刺工作台包括装有芯模的回转工作台，所述芯模上套有底毡，底毡上套有待针刺的预制体；所述回转工作台带动芯模一起运动，从而实现预制体绕Z轴预定角度的进给。本发明还包括使用该机器人设备的织造方法及高速针刺末端执行器。本发明可实现复杂空间曲面预制体的针刺成型，设备维护方便、操作简单、灵活高效。
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