1.一种梯度结构编织物的织造装置,其特征在于:包括机架、携纱器固定底座、携纱器运动轨道、携纱器、锭子、芯轴、内导向环、外导向环、导向环固定支架、多自由度机械手以及摄像头;其中,所述携纱器固定底座固定在机架上,其上安装有携纱器运动轨道;所述锭子安装在携纱器上;所述携纱器固定在携纱器运动轨道上;所述导向环固定支架安装在携纱器固定底座上,其上安装有内导向环、外导向环和摄像头;所述多自由度机械手末端夹持着芯轴,芯轴插入内导向环、外导向环的中央;
所述织造装置连接至一信号处理控制电路,所述信号处理控制电路包括织物梯度编织结构工艺设计软件、编织集成装置数控代码编译器、控制计算机、环形编织机控制器以及多自由度机械手控制器;其中,所述织物梯度编织结构工艺设计软件、编织集成装置数控代码编译器和控制计算机依次电性连接;所述控制计算机电性分别连接至摄像头、环形编织机控制器和多自由度机械手控制器;所述环形编织机控制器电性连接至携纱器;所述多自由度机械手控制器电性连接至多自由度机械手。
2.如权利要求1所述的梯度结构编织物的织造装置,其特征在于:所述内导向环或外导向环上安装一导向环内盘。
3.一种采用如权利要求1至2项任意一项所述的梯度结构编织物的织造装置的织造方法,其特征在于:包括如下工艺步骤:
1),在织物梯度编织结构工艺设计软件中输入编织结构信息;编织集成装置数控代码编译器生成编织环形织物初始图形;
2),然后根据目标编织物结构在初始图形上调节局部编织角度,生成所需梯度编织结构图;控制计算机分析处理所生成的梯度编织结构图,信息数据分别传给摄像头、环形编织机控制器和多自由度机械手控制器;摄像头监控识别实时编织角,并把编织角信息数据传输给控制计算机,控制计算机再根据所得到的实时编织角信息对数据进行调整;
3),环形编织机控制器控制驱动携纱器绕着顺时针和逆时针方向进行转动;多自由度机械手控制器控制驱动多自由度机械手运动,从而控制其所夹持芯轴的抽取速度、方向和径向位置;锭子上的编织纱经过内导向环或者外导向环相互交织包覆在芯轴上面形成编织物。
4.如权利要求3所述的梯度结构编织物的织造装置的织造方法,其特征在于:所述编织结构信息包括编织层数,编织长度,织物组织结构、每层层内编织角度、编织纱间隙。
5.如权利要求3所述的梯度结构编织物的织造装置的织造方法,其特征在于:在编织层内轴向梯度结构时,多自由度机械手只在轴向方向抽取芯轴并且改变芯轴抽取速度;同时两组携纱器带着锭子在携纱器运动轨道上绕着顺时针和逆时针方向转动,锭子上的编织纱经过内导向环或者外导向环相互交织包覆在芯轴上面,进而得到层内轴向结构梯度变化编织物。
6.如权利要求3所述的梯度结构编织物的织造装置的织造方法,其特征在于:在编织层内周向梯度结构时,多自由度机械手夹持着芯轴并改变其在径向方向的位置,同时保持其轴向抽取速度不变;同时两组携纱器带着锭子在携纱器运动轨道上绕着顺时针和逆时针方向转动,锭子上的编织纱经过内导向环或者外导向环相互交织包覆在芯轴上面,从而得到层内周向结构梯度变化编织物;或者通过在内导向环或者外导向环上安装导向环内盘,改变导向环的形状和大小,实现层内周向结构梯度变化编织增强体的编织。