[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

说明书

本发明公开了一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置及方法，该自动化翻模装置包括复合材料隔框铺贴工装、复合材料隔框成型工装和翻转机器人；该自动化翻模方法为所述翻转机器人将在复合材料隔框铺贴工装上铺贴好的复合材料隔框制件整体翻转180度后放置在复合材料隔框成型工装上。本发明通过使用机器人的机械手实现复合材料及隔框的整体自动化翻转，大大节省了人力，且工作效率高，适用于批量生产；并且，本发明通过机械手自动化翻转，产品不易发生变形，从而保证了过程中的产品质量；同时，本发明通过机械手的自动定位，其定位精度高。

技术领域

本发明涉及一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置及方法。

背景技术

在航空航天领域常用到一些复合材料隔框制件，这些制件在生产制作过程中，复合材料铺贴完毕后通常需要与压力垫一起翻转180度放置于成型工装上，以便进入下道工序。目前这一翻转过程主要通过人工操作实现。然而，由于复合材料隔框制件的体积较大，例如有些制件的直径约有1.8m，翻转时需由8个人合力一起完成，耗费了巨大的人力，无法满足批量生产的需求；再者，在制件生产过程中，复合材料隔框的表面是不允许触碰的，否则容易导致其发生褶皱变形，从而影响制件质量，而采取人工翻转很难做到不触碰，因此现有制件生产的合格率较低，造成巨大的资源浪费；另外，人工翻转180度后放置在成型工装上时，其定位精度也不够，需要后期再进行手工调整隔框的位置，工序繁复，且增加隔框发生褶皱的风险，并降低生产效率。因此，亟需一种合理有效的方法来解决这一问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置及方法，该方法通过使用机器人进行翻转隔框及压力垫，节省人力；并配合合理的压紧及定位机构对材料及其工装进行定位，保证翻转后的定位准确性；且该方法能有效地避免接触复合材料隔框，保证制件的质量；同时大大提高了生产效率，满足批量生产的需求。具体技术方案如下：

一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，包括复合材料隔框铺贴工装、复合材料隔框成型工装和翻转机器人；所述翻转机器人将在复合材料隔框铺贴工装上铺贴好的复合材料隔框制件整体翻转180度后放置在复合材料隔框成型工装上。

前述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，所述复合材料隔框铺贴工装包括支撑模、铺贴在支撑模上的压力垫和用于放置支撑模的铺贴架，所述复合材料隔框制件铺贴在压力垫上。

前述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，所述复合材料隔框成型工装包括隔框壳和隔框架，所述隔框壳用于扣在铺贴好的复合材料隔框制件上，所述隔框架用于放置翻转后的复合材料隔框制件。

前述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，所述翻转机器人包括底座、机器人、电气柜和控制柜；所述底座通过螺栓固定在地基上；所述机器人安装在底座上，其设有用于翻转复合材料隔框制件的机械手，且所述机械手的接口与支撑模下方的接口匹配连接；所述电气柜与机器人之间电连接用于给机器人提供动力；所述控制柜用于操控机器人进行翻转操作。

前述的复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置，该装置还包括压紧机构，所述压紧机构用于将支撑模、压力垫、复合材料隔框制件和隔框壳压紧固定，实现整体翻转。

优选的，所述压紧机构包括调压阀和多个压紧组件；所述调压阀安装在控制柜上；所述压紧组件安装在支撑模的边缘，其包括SMC气缸、连杆件和摇臂；所述SMC气缸用于给压紧机构提供动力，其内设有与调压阀配合的传感器；所述连杆件用于将整个压紧组件固定在支撑模上；所述摇臂安装在连杆件的一端，其结构呈“刀”字型，摇臂的上端设有用于与隔框壳接触的压头，其将隔框壳、复合材料隔框制件和压力垫压紧固定在支撑模上；摇臂的下端设有拉头，其与SMC气缸连接控制摇臂的升降及压头的压力。

优选的，所述支撑模为7075航空铝板制成，所述铺贴架上设有台阶梯用于操作人员站立铺贴材料，所述台阶梯的表层铺设的是防滑铝板。