CN111392410B - 一种工型长桁芯模转运装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复材长桁加工技术领域，尤其涉及一种工型长桁芯模转运装置，包括支撑架、芯模转移机构、芯模固定存储机构、芯模翻转机构和芯模移动存储机构，其中：支撑架顶部设置有第一滑轨，芯模转移机构可相对移动地设置在第一滑轨上，芯模固定存储机构、芯模翻转机构和芯模移动存储机构沿第一滑轨的方向依次设置在支撑架底部空间内；通过支撑架与芯模转移机构的设置，提高了芯模移动的稳定性与效率，通过在支撑架内部设置的芯模翻转机构的设置，将成型面本朝下的左芯模翻转180度使得成型面朝上设置，最后将芯模放置在芯模移动存储机构中的芯模存储件上，防止了左芯模的污染，通过芯模固定机构以及芯模移动机构的设置，提高了芯模转移的效率。

Description

一种工型长桁芯模转运装置及方法

技术领域

本发明涉及复材长桁加工技术领域，尤其涉及一种工型长桁芯模转运装置及方法

背景技术

复合材料长桁主要应用于飞机尾翼零件制造，在尾翼壁板类零件上增加长桁材料用于增强壁板抗弯曲和抗拉伸的能力，提高稳定性，其中包括工型长桁。如图1所示，工型长桁的横截面为“工”字形，工型长桁芯模包括左芯模01、上盖02、右芯模03、下芯模04以及制件05。

相关技术中，在工型长桁芯模成型后，需要将芯模和制件一起从制造设备上取下脱模，在脱模过程中，需要将芯模翻转为如图2所示的竖直状态，然后再依次将左芯模01、制件05进行脱落以及转运，然而由于左芯模01的成型面朝下设置，在芯模转运过程中直接放置左芯模01容易造成左芯模01成型面的污染。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种工型长桁芯模转运装置及方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种工型长桁芯模转运装置及方法，防止左芯模的污染以及提高芯模与制件转运的效率。

为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种工型长桁芯模转运装置，包括支撑架、芯模转移机构、芯模固定存储机构、芯模翻转机构和芯模移动存储机构，其中：

所述支撑架顶部设置有第一滑轨，所述芯模转移机构可相对移动地设置在所述第一滑轨上，所述芯模固定存储机构、芯模翻转机构和芯模移动存储机构眼所述第一滑轨的方向依次设置在所述支撑架底部空间内；

所述芯模固定存储机构包括用于放置芯模的芯模存储夹和用于放置制件的制件存储块，所述芯模存储夹与制件存储块均沿制件的长度方向间隔均布设置；

所述芯模转移机构包括滑动平台、升降支架、升降驱动组件和芯模抓取组件，所述升降驱动组件固定在所述滑动平台上，并驱动所述升降支架改变其高度，所述芯模抓取组件固定在所述升降支架上，用于抓取芯模及制件；

所述芯模翻转机构包括翻转平台、固定夹和翻转驱动件，所述固定夹固接在所述翻转平台上，用于夹持芯模或者制件，所述翻转驱动件与所述翻转平台连接，用于驱动所述翻转平台转动180度；

所述芯模移动存储机构包括小车、第二滑轨和固定在所述小车上的芯模存储件、制件存储件，所述小车可相对滑动的设置在所述第二滑轨上。

进一步地，所述芯模固定存储机构还包括顶升气缸，所述顶升气缸的数量为所述芯模存储夹和所述制件存储块的数量之和，所述芯模存储夹、制件存储块均一一固接在所述顶升气缸的活塞杆上。

进一步地，所述芯模抓取组件进一步包括横向驱动件、升降驱动件和卡件，其中：所述卡件上设置有用于放置芯模或者制件的卡槽，所述卡件与所述升降驱动件连接，所述升降驱动件的本体与所述横向驱动件的驱动端连接，所述横向驱动件固定在所述升降支架上。

进一步地，所述芯模抓取组件还包括真空吸盘，所述真空吸盘通过缓冲杆固定在所述升降支架上，且所述真空吸盘的盘面与所述卡槽的底面相对设置，所述真空吸盘处于所述卡件的活动范围内。

进一步地，所述芯模抓取组件在所述升降支架的长度方向上对称设置有两列，所述卡槽所在的一侧朝向外设置。

进一步地，所述翻转平台外圈具有开口齿圈，所述固定夹设置在所述开口齿圈的开口处，所述固定夹进一步包括两夹爪、夹爪气缸和夹爪顶出气缸；

所述夹爪顶出气缸固接在所述翻转平台上，且朝向所述开口齿圈的开口处驱动，所述夹爪气缸固接在所述夹爪顶出气缸的活塞杆上，且驱动与其连接的两所述夹爪互相靠近或者远离。

进一步地，芯模移动存储机构还包括顶升组件，所述顶升组件进一步包括支撑框、顶升块和顶升件，所述顶升块固接在所述顶升件的驱动端，用于驱动所述小车的升降，所述小车的底部设置有万向轮。

本发明另一方面还提供了一种芯模工型长桁芯模转运方法，包括以下步骤：

驱动芯模转移机构抓取左芯模；

移动左芯模至芯模翻转机构；

驱动翻转平台转动180度；

驱动芯模转移机构从芯模翻转机构上取下左芯模；

移动左芯模至芯模移动存储机构；

驱动芯模转移机构返回，并抓取制件或者右芯模；

移动制件或者右芯模至移动存储机构；

驱动芯模移动存储机构平移至支撑架外。

本发明的有益效果为：本发明通过支撑架与芯模转移机构的设置，提高了芯模移动的稳定性与效率，通过在支撑架内部设置的芯模翻转机构的设置，将成型面本朝下的左芯模翻转180度使得成型面朝上设置，最后将芯模放置在芯模移动存储机构中的芯模存储件上，防止了左芯模的污染，同时，通过芯模固定机构以及芯模移动存储机构的设置，使用机械代替人工，提高了芯模转移的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明相关技术中工型长桁芯模的结构示意图；

图2为本发明相关技术中工型长桁脱模时的结构示意图；

图3为本发明实施例中工型长桁芯模转运装置的主视图；

图4为本发明实施例中芯模固定存储机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中芯模转移机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中芯模抓取组件的结构示意图；

图7为本发明实施例中芯模翻转机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中固定夹的结构示意图；

图9为本发明实施例中芯模移动存储机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中顶升组件的结构示意图；

图11为本发明实施例中工型长桁芯模转运方法的流程图。

附图标记：01-左芯模；02-上盖；03-右芯模；04-下芯模；05-制件；10-支撑架11-第一滑轨；20-芯模转移机构；21-滑动平台；22-升降支架；23-升降驱动组件；24-芯模抓取组件；30-芯模固定存储机构；31-芯模存储夹；32-制件存储块；33-顶升气缸；40-芯模翻转机构；41-翻转平台；42-固定夹；43-翻转驱动件；50-芯模移动存储机构；51-小车；52-第二滑轨；53-芯模存储件；54-制件存储件；55-顶升组件；56-万向轮；241-横向驱动件；242-升降驱动件；243-卡件；244-真空吸盘；411-开口齿圈；421-夹爪；422-夹爪气缸；423-夹爪顶出气缸；551-支撑框；552-顶升块；553-顶升件；2431-卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例一方面提供了一种如图3至图10所示的工型长桁芯模转运装置，包括支撑架10、芯模转移机构20、芯模固定存储机构30、芯模翻转机构40和芯模移动存储机构50，其中：

支撑架10顶部设置有第一滑轨11，芯模转移机构20可相对移动地设置在第一滑轨11上，芯模固定存储机构30、芯模翻转机构40和芯模移动存储机构50沿第一滑轨11的方向依次设置在支撑架10底部空间内；

芯模固定存储机构30包括用于放置芯模的芯模存储夹31和用于放置制件的制件存储块32，芯模存储夹31与制件存储块32均沿制件的长度方向间隔均布设置；这里芯模存储夹31上设置有用于放置左芯模或者右芯模的槽口，之间存储块32上设置有用手卡设工型长桁的卡块。通过在制件长度方向的间隔均布设置，对芯模或者制件提供均匀的支撑力，放置芯模的变形损伤。

芯模转移机构20包括滑动平台21、升降支架22、升降驱动组件23和芯模抓取组件24，升降驱动组件23固定在滑动平台21上，并驱动升降支架22改变其高度，芯模抓取组件24固定在升降支架22上，用于抓取芯模及制件；芯模转移机构20的设置，提高了芯模转移过程中的平稳性并且提高了效率，减少了人力资源的浪费。

芯模翻转机构40包括翻转平台41、固定夹42和翻转驱动件43，固定夹42固接在翻转平台41上，用于夹持芯模或者制件，翻转驱动件43与翻转平台41连接，用于驱动翻转平台41转动180度；固定夹42竖直设置，以便于从芯模转移机构20上衔接左芯模。

芯模移动存储机构50包括小车51、第二滑轨52和固定在小车51上的芯模存储件53、制件存储件54，小车51可相对滑动的设置在第二滑轨52上。通过小车的设置，一次性将左芯模、右芯模和制件全部移除，提高了转运效率。

在上述实施例中，通过支撑架10与芯模转移机构20的设置，提高了芯模移动的稳定性与效率，通过在支撑架10内部设置的芯模翻转机构40的设置，将成型面本朝下的左芯模翻转180度使得成型面朝上设置，最后将芯模放置在芯模移动存储机构50中的芯模存储件上，防止了左芯模的污染，同时，通过芯模固定机构以及芯模移动存储机构50的设置，使用机械代替人工，提高了芯模转移的效率。

作为上述实施例的优选为了便于芯模或者制件的转运，芯模固定存储机构30还包括顶升气缸33，顶升气缸33的数量为芯模存储夹31和制件存储块32的数量之和，芯模存储夹31、制件存储块32均一一固接在顶升气缸33的活塞杆上。在具体转运时，顶升气缸33先动作，将待转移的芯模或者制件顶升至芯模转移机构20接近的高度，从而减少芯模转移机构20的升降时间，节省升降空间，提高空间利用率的同时也提高了转运效率。

如图5和图6所示，芯模抓取组件24进一步包括横向驱动件241、升降驱动件242和卡件243，其中：卡件243上设置有用于放置芯模或者制件的卡槽2431，卡件243与升降驱动件242连接，升降驱动件242的本体与横向驱动件241的驱动端连接，横向驱动件241固定在升降支架22上。通过横向驱动件241和升降驱动件242的联动，丰富了卡件243的移动路径，在具体固定芯模时，先将卡件243移动至芯模底部，在通过升降驱动件242的上升将芯模抬起，这种垂直升降的方式可靠性高，减少对芯模的损伤。

为了进一步提高固定效果，芯模抓取组件24还包括真空吸盘244，真空吸盘244通过缓冲杆固定在升降支架22上，且真空吸盘244的盘面与卡槽2431的底面相对设置，真空吸盘244处于卡件243的活动范围内。通过真空吸盘244的设置，使得真空吸盘244从上部固定芯模，而吸盘244上的缓冲杆能保证吸盘244与卡件243同时作用在芯模上，保证固定效果。这里需要指出的是，真空吸盘244还可以用来单独固定制件。

请继续参照图5，芯模抓取组件24在升降支架22的长度方向上对称设置有两列，卡槽2431所在的一侧朝向外设置。 通过两列的设置，可以提高转运效率，靠近芯模翻转机构40的一侧用于固定左芯模，另外一侧的芯模抓取组件用于抓取制件和右芯模。这里需要指出的是，本发明实施例中，仅需将左芯模翻转即可，右芯模在制件脱离后其状态与翻转180度后的左芯模一致，故无需进行翻转。

在本发明实施例中，如图7所示，翻转平台41外圈具有开口齿圈411，固定夹42设置在开口齿圈411的开口处，固定夹42进一步包括两夹爪421、夹爪气缸422和夹爪顶出气缸423；开口齿圈411的设置，仅需其下部提供两列与齿牙啮合的转动齿轮，再通过翻转驱动件43驱动转动齿轮发生转动即可，这里翻转驱动件可以是电机，也可以是直线气缸带动齿条的前进后退使得与齿条啮合的齿轮转动固定的角度。

如图8所示，夹爪顶出气缸423固接在翻转平台41上，且朝向开口齿圈411的开口处驱动，夹爪气缸422固接在夹爪顶出气缸423的活塞杆上，且驱动与其连接的两夹爪421互相靠近或者远离。通过夹爪顶出气缸423的设置，使得夹爪421的夹持口位于开口齿圈411的外侧，便于与芯模抓取组件的配合，将芯模固定。

在将左芯模、制件和右芯模均转运至小车51上之后，为了将脱模后的芯模与制件转运至固定地点，本发明实施例中，小车51还可以从第二滑轨52上脱离并自由移动，具体地如图9和图10所示，芯模移动存储机构50还包括顶升组件55，顶升组件55进一步包括支撑框551、顶升块552和顶升件553，顶升块552固接在顶升件553的驱动端，用于驱动小车51的升降，小车51的底部设置有万向轮56。这里的顶升件553可以是气缸，通过气缸的顶升将小车51上的万向轮56悬空从而实用驱动件驱动小车在第二滑轨52上移动，当需要将小车51从第二滑轨52上卸载时，进行将顶升件降落至小车51的万向轮56与底面接触，同时顶升块552不影响小车的移动时，即可自由移动小车51。

本发明实施例还提供一种芯模工型长桁芯模转运方法，使用上述实施例中的装置，如图11所示，包括以下步骤：

S10：驱动芯模转移机构20抓取左芯模；

S20：移动左芯模至芯模翻转机构40；

S30：驱动翻转平台41转动180度；

S40：驱动芯模转移机构20从芯模翻转机构40上取下左芯模；

S50：移动左芯模至芯模移动存储机构50；

S60：驱动芯模转移机构20返回，并抓取制件或者右芯模；

S70：移动制件或者右芯模至移动存储机构50；这里需要指出的是，制件与右芯模的转移没有先后顺序，只需重复步骤S60至步骤S70即可。

S80：驱动芯模移动存储机构50平移至支撑架外。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种工型长桁芯模转运装置，其特征在于，包括支撑架（10）、芯模转移机构（20）、芯模固定存储机构（30）、芯模翻转机构（40）和芯模移动存储机构（50），其中：

所述支撑架（10）顶部设置有第一滑轨（11），所述芯模转移机构（20）可相对移动地设置在所述第一滑轨（11）上，所述芯模固定存储机构（30）、芯模翻转机构（40）和芯模移动存储机构（50）沿所述第一滑轨（11）的方向依次设置在所述支撑架（10）底部空间内；

所述芯模固定存储机构（30）包括用于放置芯模的芯模存储夹（31）和用于放置制件的制件存储块（32），所述芯模存储夹（31）与制件存储块（32）均沿制件的长度方向间隔均布设置；

所述芯模转移机构（20）包括滑动平台（21）、升降支架（22）、升降驱动组件（23）和芯模抓取组件（24），所述升降驱动组件（23）固定在所述滑动平台（21）上，并驱动所述升降支架（22）改变其高度，所述芯模抓取组件（24）固定在所述升降支架（22）上，用于抓取芯模及制件；

所述芯模翻转机构（40）包括翻转平台（41）、固定夹（42）和翻转驱动件（43），所述固定夹（42）固接在所述翻转平台（41）上，用于夹持芯模或者制件，所述翻转驱动件（43）与所述翻转平台（41）连接，用于驱动所述翻转平台（41）转动180度；

所述芯模移动存储机构（50）包括小车（51）、第二滑轨（52）和固定在所述小车（51）上的芯模存储件（53）、制件存储件（54），所述小车（51）可相对滑动的设置在所述第二滑轨（52）上。

2.根据权利要求1所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，所述芯模固定存储机构（30）还包括顶升气缸（33），所述顶升气缸（33）的数量为所述芯模存储夹（31）和所述制件存储块（32）的数量之和，所述芯模存储夹（31）、制件存储块（32）均一一固接在所述顶升气缸（33）的活塞杆上。

3.根据权利要求1所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，所述芯模抓取组件（24）进一步包括横向驱动件（241）、升降驱动件（242）和卡件（243），其中：所述卡件（243）上设置有用于放置芯模或者制件的卡槽（2431），所述卡件（243）与所述升降驱动件（242）连接，所述升降驱动件（242）的本体与所述横向驱动件（241）的驱动端连接，所述横向驱动件（241）固定在所述升降支架（22）上。

4.根据权利要求3所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于， 所述芯模抓取组件（24）还包括真空吸盘（244），所述真空吸盘（244）通过缓冲杆固定在所述升降支架（22）上，且所述真空吸盘（244）的盘面与所述卡槽（2431）的底面相对设置，所述真空吸盘（244）处于所述卡件（243）的活动范围内。

5.根据权利要求3或4所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，所述芯模抓取组件（24）在所述升降支架（22）的长度方向上对称设置有两列，所述卡槽（2431）所在的一侧朝向外设置。

6.根据权利要求1所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，所述翻转平台（41）外圈具有开口齿圈（411），所述固定夹（42）设置在所述开口齿圈（411）的开口处，所述固定夹（42）进一步包括两夹爪（421）、夹爪气缸（422）和夹爪顶出气缸（423）；

所述夹爪顶出气缸（423）固接在所述翻转平台（41）上，且朝向所述开口齿圈（411）的开口处驱动，所述夹爪气缸（422）固接在所述夹爪顶出气缸（423）的活塞杆上，且驱动与其连接的两所述夹爪（421）互相靠近或者远离。

7.根据权利要求1所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，芯模移动存储机构（50）还包括顶升组件（55），所述顶升组件（55）进一步包括支撑框（551）、顶升块（552）和顶升件（553），所述顶升块（552）固接在所述顶升件（553）的驱动端，用于驱动所述小车（51）的升降，所述小车（51）的底部设置有万向轮（56）。

8.一种工型长桁芯模转运方法，应用如权利要求1至7任一项所述的工型长桁芯模转运装置，其特征在于，包括以下步骤：

驱动芯模转移机构抓取左芯模；

移动左芯模至芯模翻转机构；

驱动翻转平台转动180度；

驱动芯模转移机构从芯模翻转机构上取下左芯模；

移动左芯模至芯模移动存储机构；

驱动芯模转移机构返回，并抓取制件或者右芯模；

移动制件或者右芯模至芯模移动存储机构；

驱动芯模移动存储机构平移至支撑架外。

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