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龙图腾网获悉天津工业大学申请的专利一种长臂式厚料缝合装置及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116479588B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310501955.4，技术领域涉及：D05B19/12；该发明授权一种长臂式厚料缝合装置及其设计方法是由王天琪;张毅丞;刘佳新;陈秋雨;李智健设计研发完成，并于2023-05-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种长臂式厚料缝合装置及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种长臂式厚料缝合装置及其设计方法，属于碳碳复合材料三维缝合技术领域，包括挑线机构，用于维持缝合线张力；刺料机构，用于将缝合线刺入碳碳复合材料；勾线机构，用于送入底线以及勾住刺料机构送入的缝合线形成线环；抱针机构，用于保护缝合针，防止缝合针在受到较大阻力时发生弯曲甚至折断。本发明针对性的对厚度50mm以上的锥形大厚度碳\碳复合材料进行缝合，提高其力学性能并为相关研究提供相应的理论基础，改善了缝合技术的自动化程度，扩大了三维缝合碳\碳复合材料应用范围，能有效地提高碳\碳复合材料预制体的加工工作效率，降低成本，提高经济效益。

本发明授权一种长臂式厚料缝合装置及其设计方法在权利要求书中公布了：1.一种长臂式厚料缝合装置的设计方法，其特征在于：包括长臂式厚料缝合装置，所述长臂式厚料缝合装置包括挑线机构、刺料机构、勾线机构和抱针机构，所述刺料机构包括飞轮曲柄，所述飞轮曲柄安装在主轴上，所述飞轮曲柄与滑块连杆铰接，所述滑块连杆铰接于针杆滑块上，所述针杆滑块带动针杆上下运动，所述针杆底端安装有缝合针；所述挑线机构包括挑线杆，所述挑线杆呈L形，该挑线杆安装于飞轮曲柄上，该挑线杆长边为挑线杆Ⅰ，所述挑线杆Ⅰ向外伸出且端部设置有过线孔，该挑线杆短边为挑线杆Ⅱ，所述挑线杆Ⅱ端部通过挑线曲柄与飞轮曲柄相连；所述挑线杆折弯处铰接有挑线摇杆；所述抱针机构包括抱针块，所述抱针块安装于压脚杆底端，所述缝合针穿过抱针块设置，所述压脚杆上安装有压脚滑块；所述勾线机构包括盘形凸轮和圆柱凸轮，所述盘形凸轮和圆柱凸轮均安装于主轴上，所述盘形凸轮通过驱动推杆Ⅰ带动连杆使得钩针摆杆进行转动，所述钩针摆杆带动钩针轴转动，钩针安装在所述钩针轴上；所述圆柱凸轮驱动推杆Ⅱ，所述推杆Ⅱ与导轨相连接，所述导轨驱动钩针实现直线往复运动；所述挑线机构、刺料机构、抱针机构和勾线机构均安装于机体支架上，所述机体支架上安装有法兰接口，该机体支架通过法兰接口与工业缝纫机连接固定；所述机体支架底部设置有勾线机构壳体，所述勾线机构壳体截面呈空心的六边形，该勾线机构壳体包括前盖、钩针上盖、腔体上壳和腔体基壳，所述腔体上壳和腔体基壳扣合后通过连接件固定形成勾线机构腔体，所述前盖固定于勾线机构腔体前端，所述钩针上盖安装于腔体上壳顶部；所述压脚滑块上铰接有铰接板，所述铰接板通过连杆Ⅰ与压脚扳手铰接，该铰接板通过连杆Ⅱ与偏心轴曲柄铰接，所述偏心轴曲柄通过偏心轴与连杆Ⅱ相连，该偏心轴曲柄安装于飞轮曲柄一侧；所述圆柱凸轮与盘形凸轮之间设置有垫片；所述主轴通过电机驱动；所述导轨末端安装有销，所述销与钩针的钩针槽相配合； 所述长臂式厚料缝合装置的设计方法，包括如下步骤： S1、刺料机构的确定：设定需要缝合的碳碳复合材料厚度为，根据缝合针到达最低端时缝合针针孔至碳碳复合材料底面距离及缝合针针孔至缝合针针尖的固定距离，取缝合针针尖至碳碳复合材料底面的距离为；当缝合针回升至最高点时，取缝合针针尖与碳碳复合材料上表面距离为，最终确定缝合针的运动行程为，进而确定飞轮曲柄工作长度，偏心距b和滑块连杆长度； S2、抱针机构的确定： 所述缝合针针杆稳定的失稳条件为： 11 式（11）中，为缝合针的工作长度，为弹性模量，为截面惯性矩，为长度因数； 分别计算缝合针穿刺不同厚度的圆锥体形态碳碳复合材料受到的最大阻力，在无抱针机构的状态下，缝合针的工作安全因数为： 12 将式（12）中的值与稳定安全系数对比，n的值小于时，需要设计抱针机构以增大缝合针的工作安全系数，用于维持缝合针的稳定运转； S3、挑线机构的确定： 对挑线机构挑线杆上过线孔的轨迹行程进行规划：选取合适的挑线杆Ⅰ长度及挑线杆Ⅰ与挑线杆Ⅱ之间角度的大小，并选取挑线杆Ⅰ上不同的点进行仿真，得到挑线杆Ⅰ上部分点运动轨迹形成的轨迹线； S4、勾线机构的确定： S41、盘形凸轮机构的计算： 设定推杆Ⅰ长度、连杆长度、钩针摆杆长度和钩针转角度数，计算钩针转角与盘形凸轮轮廓线的关系，得到盘形凸轮轮廓线； S42、圆柱凸轮机构的计算： 缝纫时，所述钩针水平移动，设定钩针距缝合针间隙为s，钩针厚度为m，缝合针直径为d，则钩针的移动行程a为： 根据钩针的移动行程a计算得到圆柱凸轮的廓线。

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