[发明专利]一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置及方法

权利要求书

1.一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：包括复合材料隔框铺贴工装（1）、复合材料隔框成型工装（2）和翻转机器人（3）；所述翻转机器人（3）将在复合材料隔框铺贴工装（1）上铺贴好的复合材料隔框制件（4）整体翻转180度后放置在复合材料隔框成型工装（2）上。

2.根据权利要求1所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述复合材料隔框铺贴工装（1）包括支撑模（11）、铺贴在支撑模（11）上的压力垫（12）和用于放置支撑模（11）的铺贴架（13），所述复合材料隔框制件（4）铺贴在压力垫（12）上。

3.根据权利要求1所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述复合材料隔框成型工装（2）包括隔框壳（21）和隔框架（22），所述隔框壳（21）用于扣在铺贴好的复合材料隔框制件（4）上，所述隔框架（22）用于放置翻转后的复合材料隔框制件（4）。

4.根据权利要求1所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述翻转机器人（3）包括底座（31）、机器人（32）、电气柜（33）和控制柜（34）；所述底座（31）通过螺栓固定在地基上；所述机器人（32）安装在底座（31）上，其设有用于翻转复合材料隔框制件（4）的机械手（35），且所述机械手（35）的接口与支撑模（11）下方的接口匹配连接；所述电气柜（33）与机器人（32）之间电连接用于给机器人（32）提供动力；所述控制柜（34）用于操控机器人（32）进行翻转操作。

5.根据权利要求1所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：该装置还包括压紧机构（5），所述压紧机构（5）用于将支撑模（11）、压力垫（12）、复合材料隔框制件（4）和隔框壳（21）压紧固定，实现整体翻转。

6.根据权利要求5所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述压紧机构（5）包括调压阀（51）和多个压紧组件（52）；所述调压阀（51）安装在控制柜（34）上；所述压紧组件（52）安装在支撑模（11）的边缘，其包括SMC气缸（521）、连杆件（522）和摇臂（523）；所述SMC气缸（521）用于给压紧机构（5）提供动力，其内设有与调压阀（51）配合的传感器（524）；所述连杆件（522）用于将整个压紧组件（52）固定在支撑模（11）上；所述摇臂（523）安装在连杆件（522）的一端，其结构呈“刀”字型，摇臂（523）的上端设有用于与隔框壳（21）接触的压头（525），其将隔框壳（21）、复合材料隔框制件（4）和压力垫（12）压紧固定在支撑模（11）上；摇臂（523）的下端设有拉头（526），其与SMC气缸（521）连接控制摇臂（523）的升降及压头（525）的压力。

7.根据权利要求2所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述支撑模（11）为7075航空铝板制成，所述铺贴架（13）上设有台阶梯（14）用于操作人员站立铺贴材料，所述台阶梯（14）的表层铺设的是防滑铝板。

8.根据权利要求3所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：所述隔框壳（21）为复合材料壳，其边缘设有销钉孔（211）用于与支撑模（11）连接；所述隔框架（22）为金属材料制成，其上面造型与隔框壳（21）的背面匹配，用于支撑隔框壳（21）及其上的复合材料隔框（4）。

9.根据权利要求1所述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，其特征在于：该装置还包括围栏（6），其将复合材料隔框铺贴工装（1）、复合材料隔框成型工装（2）和机器人（32）围挡起来，所述控制柜（34）位于围栏（6）外部并远程控制翻转操作；所述围栏（6）位于隔框架（22）和控制柜（34）处均设有便于工人进出的安全门（61）。

10.一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模方法，其特征在于：通过使用权利要求1～9任意一项所述的装置进行自动化翻模，具体包括的步骤如下：

S1：铺贴材料：首先机器人（3）的机械手（35）带动支撑模（11）放置在铺贴架（13）上，然后在支撑模（11）上铺上压力垫（12）；操作人员站立于铺贴架（13）的台阶梯（14）上按要求将制作隔框的材料铺贴在压力垫（12）上；

S2：定位压紧：复合材料隔框制件（4）铺贴完成后，将隔框壳（21）扣于复合材料隔框制件（4）上，并通过销钉孔（211）与支撑模（11）定位连接；然后通过压紧机构（5）将隔框壳（21）、复合材料隔框制件（4）以及压力垫（12）压紧在支撑模（11）上；

S3：翻转操作：压紧机构（5）压紧固定后，操作人员离开围栏区域，关上安全门（61），通过控制柜（34）调节压紧机构（5）的压紧力度，并通过控制柜（34）上的启动按钮控制翻转机器人（3）将按照设定的程序，匀速将支撑模（11）、压力垫（12）、复合材料隔框制件（4）和隔框壳（21）抬起，缓慢翻转180度，并放置在复合材料隔框成型工装（2）的隔框架（22）上，翻模完成。