CN111572066B - 一种长桁芯模组合定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机制造技术领域，公开了一种长桁芯模组合定位装置。该长桁芯模组合定位装置包括：底架；底模输送机构，其滑动设置于底架上，底模输送机构能够将底模输送至预设位置；第一侧模固定机构，其设置于底架上，第一侧模固定机构能够将第一侧模翻转90°；第二侧模移动机构，其设置于底架上，第二侧模移动机构和第一侧模固定机构分别位于底模输送机构的上方的两侧，第二侧模移动机构能够将第二侧模翻转90°，并能够调节第二侧模相对于第一侧模的相对位置，以将第一侧模和第二侧模对接。该长桁芯模组合定位装置用于降低芯模组合、合拢的操作难度，提高定位精度，从而提高成型零件的质量。同时，避免组装过程中对芯模的冲击，兼容性强。

Description

一种长桁芯模组合定位装置

技术领域

本发明涉及飞机制造技术领域，尤其涉及一种长桁芯模组合定位装置。

背景技术

随着航空复合材料用量的增加，复合材料制造业迅速成为飞机制造业的主要组成部分。在这类复合材料零件生产制造过程中，工字形长桁由于其良好的力学性能，目前被广泛的应用于飞机机体的平尾梁结构中。

平尾梁长桁零件采用工字形结构，其成型模具由底模，左模、右模和上盖板组合而成。由于长桁作为机身结构的纵向构件，主要用来承受机身弯曲引起的轴向力，使得成型模具的芯模长度较长、截面积较小，且每个芯模的三个面均为成型面，可操作性小，在芯模完成铺贴后进行组合、合拢时，操作难度大，定位精度较低，直接影响零件的成型精度，引起零件的制造缺陷，甚至导致零件报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长桁芯模组合定位装置，降低芯模组合、合拢的操作难度，提高定位精度，从而提高成型零件的质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种长桁芯模组合定位装置，包括：

底架；

底模输送机构，其滑动设置于所述底架上，所述底模输送机构能够将底模输送至预设位置；

第一侧模固定机构，其设置于所述底架上，所述第一侧模固定机构能够将第一侧模翻转90°；

第二侧模移动机构，其设置于所述底架上，所述第二侧模移动机构和所述第一侧模固定机构分别位于所述底模输送机构的上方的两侧，所述第二侧模移动机构能够将第二侧模翻转90°，并能够调节所述第二侧模相对于所述第一侧模的相对位置，以将所述第一侧模和第二侧模对接。。

作为优选，所述底模输送机构包括固定框，所述固定框的顶部用于承载所述底模，所述固定框底部设置有滚轮，在所述底架上对应设置有滑道，所述滚轮能够与所述滑道滚动配合。

作为优选，所述底模输送机构还包括升降组件，所述升降组件包括：

升降驱动源，其设置于所述固定框上；

承载板，其一侧连接于所述升降驱动源的输出端，另一侧用于承载所述底模。

作为优选，所述底模输送机构还包括宽度限位组件和长度限位组件，所述宽度限位组件用于所述固定框能相对于所述底架在宽度方向上的限位，所述长度限位组件用于所述固定框能相对于所述底架在长度方向上的限位。

作为优选，所述宽度限位组件包括：

定位凸台，其设置于所述底架上；

两个限位轮，其转动设置于所述固定框底部，两个所述限位轮位于所述定位凸台的两侧并能够沿所述定位凸台的侧壁滑动。

作为优选，所述长度限位组件包括：

限位座，其设置于所述固定框的一端，所述限位座上设置有限位孔，

插销，其一端设置于所述底架上，另一端能够选择性穿设于所述限位孔内。

作为优选，所述第二侧模移动机构包括：

翻转组件，其用于所述第二侧模的翻转；

水平移动组件，其设置于所述底架上，

竖直移动组件，其一端连接于所述水平移动组件，另一端连接于所述翻转组件，所述竖直移动组件能够驱动所述翻转组件沿底架在高度方向上移动，所述水平移动组件能够驱动所述竖直移动组件并带动翻转组件沿底架在宽度方向上移动。

作为优选，所述翻转组件包括：

支撑板；

翻转板，其转动连接于所述支撑板，所述翻转板上用于承载所述第二侧模；

翻转驱动部件，其两端分别设置于所述翻转板和所述支撑板上，所述翻转驱动部件能驱动所述翻转板向远离所述支撑板的方向旋转90°。

作为优选，所述翻转组件还包括：

两个支撑限位柱，其设置于所述支撑板上；

翻转限位柱，其设置于所述翻转板靠近所述支撑板的一侧，所述翻转限位柱能够位于两个所述支撑限位柱之间；

转轴，其穿设于所述支撑限位柱和所述翻转限位柱。

作为优选，所述翻转驱动部件包括：

安装座，其设置于所述翻转板上；

定位柱，其穿设于所述安装座上；

固定座，其设置于所述支撑板上；

移动丝杠，其转动设置于所述固定座上，所述移动丝杠上开设有用于所述定位柱穿设的定位通孔；

翻转驱动源，其输出端连接于所述移动丝杠，所述翻转驱动源能驱动所述移动丝杠转动并带动所述定位柱向远离所述支撑板的方向移动。

作为优选，所述水平移动组件包括：

水平驱动源，其设置于所述底架上；

水平连接板，其一端连接于所述水平驱动源的输出端，另一端连接于所述竖直移动组件。

作为优选，所述竖直移动组件包括：

竖直驱动源，其设置于所述水平连接板上；

竖直连接板，其一端通过传动部件连接于所述竖直驱动源的输出端，另一端连接于所述翻转组件。

作为优选，所述传动部件包括：

驱动齿轮，其连接于所述竖直驱动源的输出端；

驱动涡轮，其与所述驱动齿轮同轴设置；

驱动蜗杆，其啮合于所述驱动涡轮，所述驱动蜗杆连接于所述翻转组件。

作为优选，所述第二侧模移动机构还包括：

标尺，其设置于所述水平连接板上；

指针，其设置于所述翻转组件的底部，所述指针用于指向所述标尺的刻度值。

作为优选，所述第二侧模移动机构还包括锁紧组件，所述锁紧组件包括；

锁紧座，其设置于所述翻转板上；

卡勾，其一端转动设置于所述锁紧座上，另一端设置有卡槽，在所述第二侧模上对应所述卡槽设置有卡柱，所述卡槽能够卡接于所述卡柱。

本发明的有益效果：

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置，在第一侧模放置于第一侧模固定机构之后，第一侧模固定机构能够将第一侧模翻转90°，在第二侧模放置于第二侧模移动机构之后，第二侧模移动机构能够将第二侧模翻转90°，并能够调节第二侧模相对于第一侧模的相对位置，在第一侧模和第二侧模对接之后，利用底模输送机构将底模输送至预设位置，其中底模的预设位置具体指底模位于第一侧模和第二侧模之间并位于第一侧模和第二侧模的正下方的位置处，此过程包括底模在水平方向和竖直方向上的移动，然后操作人员人为手动将顶模放置于第一侧模和第二侧模之间并位于第一侧模和第二侧模的上方，使得底模、第一侧模、第二侧模及顶模组合并合拢，形成完整的芯模。

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置，通过第一侧模固定机构能够将第一侧模翻转90°，第二侧模移动机构能够将第二侧模翻转90°，在有限的操作空间内，实现第一侧模和第二侧模对接，降低了整个芯模在组合过程中的操作难度；通过第二侧模移动机构能够调节第二侧模相对于第一侧模的相对位置，提高了第一侧模和第二侧模对接的准确性；通过底架、底模输送机构、第一侧模固定机构和第二侧模移动机构的相互配合，实现了整个芯模的合拢过程，定位精度较高，使得用于零件成型的成型模具的精度较高，从而提高成型零件的质量和生产效率。

采用该长桁芯模组合定位装置，对底模、第一侧模、第二侧模进行组装时，无需使用叉车、行吊等设备进行翻转，有效避免在翻转、组装过程中对各个部分芯模的冲击，兼容性强，能够满足大部分长桁芯模的组合要求，定位准确，合模后效果良好。

附图说明

图1是本发明长桁芯模组合定位装置的工作原理示意图；

图2是本发明长桁芯模组合定位装置的结构示意图；

图3是图2在Ⅰ处的局部放大图；

图4是本发明长桁芯模组合定位装置中底模输送机构的结构示意图；

图5是图4在Ⅱ处的局部放大图；

图6是本发明长桁芯模组合定位装置中长度限位组件的结构示意图；

图7是本发明长桁芯模组合定位装置中第二侧模移动机构的结构示意图；

图8是图7在Ⅲ处的局部放大图；

图9是图8在A处的局部放大图；

图10是本发明长桁芯模组合定位装置中锁紧组件的结构示意图；

图11是图10在Ⅳ处的局部放大图。

图中：

100、底模；200、第一侧模；300、第二侧模；400、顶模；

1、底架；2、底模输送机构；3、第一侧模固定机构；4、第二侧模移动机构；

11、滑道；12、滑轨；

21、固定框；22、滚轮；23、升降组件；24、宽度限位组件；25、长度限位组件；

231、升降驱动源；232、承载板；233、挡板；234、支撑座；235、滚珠；

241、定位凸台；242、限位轮；

251、限位座；252、限位孔；253、插销；

41、翻转组件；42、水平移动组件；43、竖直移动组件；44、锁紧组件；

411、支撑板；412、翻转板；413、翻转驱动部件；414、支撑限位柱；415、翻转限位柱；416、转轴；

4131、安装座；4132、定位柱；4133、固定座；4134、移动丝杠；4135、翻转驱动源；

421、水平驱动源；422、水平连接板；423、水平导轨；424、水平滑块；

431、竖直驱动源；432、竖直连接板；433、传动部件；434、标尺；435、指针；

4331、驱动齿轮；4332、驱动涡轮；4333、驱动蜗杆；

441、锁紧座；442、卡勾；443、把手。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

现有平尾梁长桁零件采用工字形结构，长桁主要用来承受机身在纵向弯曲引起的轴向力，使得成型模具的芯模长度较长、截面积较小，且每个芯模的三个面均为成型面，在芯模再进行组合、合拢时，存在可操作性小，操作难度大，定位精度较低的问题。

图1是本发明长桁芯模组合定位装置的工作原理示意图。为了解决上述问题，本实施例提供了一种长桁芯模组合定位装置，主要适用于对工字形结构长桁成型模具的组合和定位。如图1所示，长桁成型模具的芯模包括底模100、第一侧模200、第二侧模300及顶模400，第一侧模200和第二侧模300分别位于底模100的上方并位于其两侧，顶模400位于第一侧模200和第二侧模300的上方，底模100、第一侧模200、第二侧模300及顶模400四者组合并合拢，形成整个芯模，其中对于四者中的任意一个子芯模，其三个彼此靠近的面均为成型面。

图2是本发明长桁芯模组合定位装置的结构示意图。为了实现良好的定位和安装精度，如图1-2所示，该长桁芯模组合定位装置包括底架1、底模输送机构2及均设置于底架1上的第一侧模固定机构3和第二侧模移动机构4，底架1起到了固定支撑的作用，底模输送机构2滑动设置于底架1上，底模输送机构2能够将底模100输送至预设位置。第一侧模固定机构3与第二侧模移动机构4相比，第一侧模固定机构3为固定式结构，在第一侧模200放置于第一侧模固定机构3之后，第一侧模固定机构3能够将第一侧模200翻转90°。

第二侧模移动机构4为移动式结构，第一侧模固定机构3和第二侧模移动机构4分别位于底模输送机构2的上方的两侧，在第二侧模300放置于第二侧模移动机构4之后，第二侧模移动机构4能够将第二侧模300翻转90°，并能够调节第二侧模300相对于第一侧模200的相对位置，以将第一侧模200和第二侧模300对接。为了方便描述，定位底架1长度方向为X向，底架1宽度方向为Y向，底架1高度方向为Z向，其中X向、Y向及Z向相互垂直。

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置，在第一侧模200放置于第一侧模固定机构3之后，第一侧模固定机构3能够将第一侧模200翻转90°，在第二侧模300放置于第二侧模移动机构4之后，第二侧模移动机构4能够将第二侧模300翻转90°，并能够调节第二侧模300相对于第一侧模200的相对位置，在第一侧模200和第二侧模300对接之后，利用底模输送机构2将底模100输送至预设位置，其中底模100的预设位置具体指底模100位于第一侧模200和第二侧模300之间并位于第一侧模200和第二侧模300的正下方的位置处，此过程包括底模100在水平方向和竖直方向上的移动，然后操作人员人为手动将顶模400放置于第一侧模200和第二侧模300之间并位于第一侧模200和第二侧模300的上方，使得底模100、第一侧模200、第二侧模300及顶模400组合并合拢，形成完整的芯模。

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置，通过第一侧模固定机构3能够将第一侧模200翻转90°，第二侧模移动机构4能够将第二侧模300翻转90°，在有限的操作空间内，实现第一侧模200和第二侧模300对接，降低了整个芯模在组合过程中的操作难度；通过第二侧模移动机构4能够调节第二侧模300相对于第一侧模200的相对位置，提高了第一侧模200和第二侧模300对接的准确性；通过底架1、底模输送机构2、第一侧模固定机构3和第二侧模移动机构4的相互配合，实现了整个芯模的合拢过程，定位精度较高，使得用于零件成型的成型模具的精度较高，从而提高成型零件的质量和生产效率。

采用该长桁芯模组合定位装置，对底模100、第一侧模200、第二侧模300进行组装时，无需使用叉车、行吊等设备进行翻转，有效避免在翻转、组装过程中对各个部分芯模的冲击，兼容性强，能够满足大部分长桁芯模的组合要求，定位准确，合模后效果良好。

图3是图2在Ⅰ处的局部放大图。由于在第一侧模200和第二侧模300对接之后，通过底模输送机构2将底模100输送至预设位置，为了实现将底模100具体移动至第一侧模200和第二侧模300的下方，如图3所示，底模输送机构2包括固定框21，固定框21的顶部用于承载底模100，固定框21底部设置有滚轮22，在底架1的一侧对应设置有滑道11，滚轮22能够与滑道11滚动配合。其中滑道11的数量为两个，每组滚轮22包括两个平行并列设置的子滚轮，每个子滚轮对应与一个滑道11滚动配合，在滑道11对滚轮22导向作用下，使得将固定框21沿底架1的长度方向X向导向滑动至底架1上。此外，在底架1上凸设有滑轨12，两个子滚轮分别滚动设置于滑轨12的两侧，通过子滑轮沿滑轨12的滚动，使得固定框21沿底架1的长度方向X向继续移动。

在底模100沿X向移动过程中，为了保证底模100与第一侧模200、第二侧模300具有良好的对位精度，需要对底模100在相对于底架1长度方向(X向)和宽度方向(Y向)上进行限位,底模输送机构2还包括宽度限位组件24和长度限位组件25(参考图5)，宽度限位组件24用于固定框21能相对于底架1在宽度方向上的限位，长度限位组件25用于固定框21能相对于底架1在长度方向上的限位。

具体地，如图3所示，上述宽度限位组件24包括定位凸台241、两个限位轮242，定位凸台241设置于底架1上，优选地，定位凸台241设置于滑轨12上，两个限位轮242转动设置于固定框21底部，两个限位轮242位于定位凸台241的两侧并能够沿定位凸台241的侧壁滑动。其中，定位凸台241的宽度小于滑轨12的宽度，则两个限位轮242之间的距离小于两个子滚轮的距离。为了便于两个限位滚轮22能够顺利进入定位凸台241上，通过设置从定位凸台241的进口端的宽度逐渐增加，使得定位凸台241在进口端的宽度最小，便于限位滚轮22滑动至定位凸台241中。

图4是本发明长桁芯模组合定位装置中底模输送机构的结构示意图，图5是图2在Ⅱ处的局部放大图，图6是本发明长桁芯模组合定位装置中长度限位组件的结构示意图。如图4-6所示，上述长度限位组件25包括限位座251和插销253，限位座251设置于固定框21的一端，限位座251上设置有限位孔252。限位座251具体设置在固定框21先进入底架1的一端，在固定框21抵达至底架1在长度方向的终点位置处对应设置有插销253，插销253的一端设置于底架1上，另一端能够选择性穿设于限位孔252内。

为了实现插销253可以选择性插入限位孔252内，如图6所示，插销253具体包括插座、扳手及插柱，插座设置于底架1上，扳手和插柱同轴转动设置于插座上。当需要将固定框21在沿底架1的长度方向(X向)固定时，将扳手向靠近限位座251的方向移动时，扳手驱动插柱移动并插入限位座251的限位孔252内，实现固定框21在X向的位置固定；当需要将完成组合的芯模整体输送时，将扳手向远离限位座251的方向移动时，扳手驱动插柱移动并脱离限位座251的限位孔252内，实现固定框21在X向的位置的解除，便于整个芯模共同输出。

通过宽度限位组件24实现固定框21能相对于底架1在宽度方向上的限位，长度限位组件25实现固定框21能相对于底架1在长度方向上的限位，即固定框21在X向和Y向的位置可以确定，为了能够确保底模100可以精确抵达至预设位置，还需要在高度方向(Z向)上的位置调节。因此，如图5所示，底模输送机构2还包括升降组件23，升降组件23包括升降驱动源231、承载板232，升降驱动源231设置于固定框21上，升降驱动源231具体为升降气缸或升降油缸，承载板232的一侧连接于升降驱动源231的输出端，另一侧用于承载底模100，升降驱动源231驱动承载板232并带动底模100沿高度方向(Z向)移动，以将底模100输送至预设位置处。

为了对底模100在沿高度方向(Z向)移动过程中起到导向作用，在底模100的一侧设置有挡板233，在固定框21的定位对应挡板233设置有支撑座234，在支撑座234上转动设置有多个滚珠235，当底模100在沿Z向移动时，通过挡板233和滚珠235的滚动配合，实现对底模100的导向作用。

图7是本发明长桁芯模组合定位装置中第二侧模移动机构的结构示意图。在底模100的正上方，需要第一侧模200和第二侧模300的对接，为了减少多次调节的时间浪费，如图7所示，第一侧模固定机构3用于输送第一侧模200，其为固定式结构，第一侧模固定机构3仅能实现第一侧模200的翻转。相对于第一侧模固定机构3的固定，第二侧模移动机构4为移动式结构，其在能够实现第二侧模300的翻转的同时，还能够实现第二侧模300在底架1宽度方向和底架1高度方向上的位置调节，因此第二侧模移动机构4的工作过程比较复杂，下面具体对第二侧模移动机构4进行介绍。

为了实现第二侧模300的移动和翻转，如图7所示，第二侧模移动机构4包括翻转组件41、水平移动组件42及竖直移动组件43，翻转组件41用于承载第二侧模300，翻转组件41用于第二侧模300的翻转，水平移动组件42设置于底架1上，竖直移动组件43一端连接于水平移动组件42，另一端连接于翻转组件41。竖直移动组件43能够驱动翻转组件41并带动第二侧模300沿竖直方向(Z向)移动，水平移动组件42能够通过竖直移动组件43驱动翻转组件41并带动第二侧模300沿水平方向(Y向)移动，从而实现第二侧模300在Z向和Y向两个方向上的位置调节。

进一步地，图8是图7在Ⅲ处的局部放大图。如图8所示，上述水平移动组件42包括水平驱动源421和水平连接板422，水平驱动源421设置于底架1上，水平连接板422的一端连接于水平驱动源421的输出端，另一端连接于竖直移动组件43。其中水平驱动源421采用人工手动的方式，在水平丝杠的一端设置有水平手轮，另一端套设有水平丝杠螺母，水平丝杠螺母连接于水平连接板422，通过转动水平手轮，在水平丝杠转动的同时，通过水平丝杠螺母带动水平连接板422沿Y向的移动。采用手工操作，安全简便，兼容性强。

由于第二侧模300的长度较长，则水平连接板422的长度也较长，为了保证在沿Y向的移动过程中稳定性，如图8所示，水平移动组件42还包括水平导轨423和水平滑块424，水平导轨423设置于底架1上，水平滑块424设置于水平连接板422的底部，水平滑块424能够沿水平导轨423滑动，通过水平滑块424和水平导轨423的相互配合，起到了导向效果，保证了在沿Y向的移动的稳定性和顺畅性。

进一步地，图9是图8在A处的局部放大图。如图8-9所示，竖直移动组件43包括竖直驱动源431和竖直连接板432，竖直驱动源431设置于水平连接板422上，竖直连接板432的一端通过传动部件433连接于竖直驱动源431的输出端，另一端连接于支撑板411。可选地，上述传动部件433包括驱动齿轮4331、驱动涡轮4332及驱动蜗杆4333，驱动齿轮4331连接于竖直驱动源431的输出端，驱动涡轮4332与驱动齿轮4331同轴设置，驱动蜗杆4333啮合于驱动涡轮4332，驱动蜗杆4333连接于翻转组件41。

其中，竖直驱动源431采用人工手动的方式，在传动杆的一端设置有竖直手轮，另一端同轴连接驱动齿轮4331和驱动涡轮4332，通过人工转动竖直手轮，驱动驱动齿轮4331和驱动涡轮4332的转动，随着驱动涡轮4332的转动，带动与驱动涡轮4332相啮合的驱动蜗杆4333的移动，从而实现翻转组件41沿底架1的Z向方向移动。采用手工操作，安全简便，兼容性强。

由于第二侧模300的长度较长，翻转组件41的长度较长，为了保证在长度方向的稳定性，上述传动部件433还包括中间齿轮、第一传送带、从动齿轮、带动齿轮、第二传送带、从动涡轮及从动蜗杆(图中未标号)，中间齿轮转动设置于水平连接板422上，第一传送带分别张紧绕设于驱动齿轮4331和中间齿轮，从动齿轮与中间齿轮同轴转动设置于水平连接板422上，带动齿轮转动设置于水平连接板422上，第二传送带分别张紧绕设于从动齿轮和带动齿轮上；从动涡轮与带动齿轮同轴设置，从动蜗杆啮合于从动涡轮，从动蜗杆连接于翻转组件41。

通过人工转动竖直手轮驱动驱动齿轮4331转动，通过第一传送带的传送作用，带动中间齿轮的转动，随着中间齿轮的转动，与中间齿轮同轴设置的从动齿轮也进行转动，通过第二传动带的传动作用，带动带动齿轮转动。由于从动涡轮与带动齿轮同轴设置，通过从动涡轮的转动，使得从动蜗杆带动翻转组件41沿Z向移动。其中可以相应增加传动部件433的数量，通过第一传动带和第二传送带的传送作用，在长度方向上进行了延长，满足在沿Z向移动过程中，翻转组件41在X向上的稳定性。

为了能够明显标识第二侧模300在Z向上的高度，如图8-9所示，第二侧模移动机构4还包括标尺434和指针435，标尺434设置于水平连接板422上；指针435设置于翻转组件41的底部，指针435用于指向标尺434的刻度值。通过指针435指示的刻度，实现对第二侧模300在Z向上的高度指示。

由于在将第二侧模300在完成Y向和Z向的位置调整的同时，还需要将第二侧模300进行翻转，如图8-9所示，翻转组件41包括支撑板411、翻转板412及翻转驱动部件413，翻转板412转动连接于支撑板411，翻转板412上用于承载第二侧模300，翻转驱动部件413的两端分别设置于翻转板412和支撑板411上，翻转驱动部件413能驱动翻转板412向远离支撑板411的方向旋转90°。

支撑板411和翻转板412之间的角度为0°和90°之间，为了保证0°和90°这两个极限位置的稳定性，如图8所示，上述翻转组件41还包括翻转限位柱415、转轴416及两个支撑限位柱414，转轴416穿设于支撑限位柱414和翻转限位柱415，两个支撑限位柱414设置于支撑板411上，翻转限位柱415设置于翻转板412靠近支撑板411的一侧。

当支撑板411和翻转板412在初始位置时，翻转板412设置于支撑板411上，翻转板412用于承载第二侧板300，支撑板411和翻转板412两者合拢，支撑板411和翻转板412之间的角度为0°，此时翻转限位柱415能够位于两个支撑限位柱414之间，两个支撑限位柱414起到了对翻转限位柱415的限位作用。当翻转板412在翻转驱动部件413的驱动作用下，向远离支撑板411的方向进行翻转，翻转板412相对于支架板逆时针旋转90°，两者之间的角度为90°，处于相互垂直状态，此时第二侧板300经翻转板412的带动也进行翻转90°，便于第二侧板300和第一侧板进行对接。

为了实现第二侧模300的翻转，如图8所示，上述翻转驱动部件413具体包括安装座4131、定位柱4132、固定座4133、移动丝杠4134及翻转驱动源4135，安装座4131设置于翻转板412上，安装座4131上穿设有定位柱4132，固定座4133设置于支撑板411上，在固定座4133上转动设置有移动丝杠4134，移动丝杠4134上开设有用于定位柱4132穿设的定位通孔，翻转驱动源4135的输出端连接于移动丝杠4134，翻转驱动源4135能驱动移动丝杠4134转动并带动定位柱4132向远离支撑板411的方向移动。

在第二侧板300安装在翻转板412上之后，需要对第二侧板300进行翻转时，先将定位柱4132穿设于移动丝杠4134顶部的定位通孔内，使得移动丝杠4134通过安装座4131与翻转板412相固定。翻转驱动源4135采用人工手动的方式，翻转驱动源4135具体为套设于移动丝杠4134上的翻转手轮，通过驱动翻转手轮的转动，驱动移动丝杠4134的转动和移动，随着移动丝杠4134的移动，带动翻转板412以转轴416为圆心向远离支撑板411的方向进行翻转90°，实现第二侧模300的翻转。

图10是本发明长桁芯模组合定位装置中锁紧组件的结构示意图，图11是图10在Ⅳ处的局部放大图。为了减少第二侧模300在翻转过程中出现位置偏移，如图10-11所示，第二侧模移动机构4还包括锁紧组件44，如图11所示，锁紧组件44用于将第二侧板300锁紧固定在翻转板412上。具体地，上述锁紧组件44具体包括锁紧座441和卡勾442，锁紧座441设置于翻转板412上。卡勾442的一端转动设置于锁紧座441上，另一端设置有卡槽，在第二侧模300上对应卡槽设置有卡柱，卡槽能够卡接于卡柱。

卡勾442的一端为驱动端，为了便于驱动卡勾442转动，如图11所示，在卡勾442的这端设置把手443，通过驱动把手443的转动，带动卡勾442旋出，以将卡勾442的卡槽卡接在第二侧模300的卡柱上，实现了将第二侧模300固定在翻转板412上，减少第二侧模300在翻转过程位置移动，从而保证了第二侧模300的定位精度。

需要特别说明的是，第一侧模固定机构3和第二侧模移动机构4的部分结构类似，第一侧模固定机构3只具有第二侧模移动机构4中锁紧组件44和翻转组件41，翻转组件41的支撑板411固定在底架1上，通过锁紧组件44将第一侧板固定在第一侧模固定机构3的翻转组件上，然后利用该翻转组件41对第一侧模200进行翻转90°，使得第一侧模200和第二侧模300相对设置，以供第一侧模200和第二侧模300进行对接。

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置的工作过程如下：

1)将第一侧模200放置于第一侧模固定机构3的翻转板上，通过第一侧模固定机构3的锁紧组件对第一侧模200进行锁紧固定，然后利用第一侧模固定机构3的翻转组件将第一侧模200翻转90°；

2)将第二侧模300放置于第二侧模移动机构4的翻转板412上，通过驱动把手443的转动，带动卡勾442旋出，以将卡勾442的卡槽卡接在第二侧模300的卡柱上，实现第二侧模移动机构4的锁紧组件44对第二侧模300进行锁紧固定，此时支撑板411和翻转板412两者合拢，支撑板411和翻转板412之间的角度为0°，翻转限位柱415能够位于两个支撑限位柱414之间；

3)当需要对第二侧板300进行翻转时，先将定位柱4132穿设于移动丝杠4134顶部的定位通孔内，使得移动丝杠4134通过安装座4131与翻转板412相固定，通过驱动翻转手轮的转动，驱动移动丝杠4134的转动和移动，随着移动丝杠4134的移动，带动翻转板412以转轴416为圆心向远离支撑板411的方向进行翻转90°，支撑板411和翻转板412之间的角度为90°，实现第二侧模300的翻转90°。

4)通过人工转动竖直手轮，驱动驱动齿轮4331和驱动涡轮4332的转动，随着驱动涡轮4332的转动，带动与驱动涡轮4332相啮合的驱动蜗杆4333的移动，实现翻转组件41沿底架1的Z向方向移动，从而实现通过竖直移动组件43驱动翻转组件41并带动第二侧模300沿Z方向上移动；此时随着驱动齿轮4331转动，通过第一传送带的传送作用，带动中间齿轮的转动，随着中间齿轮的转动，与中间齿轮同轴设置的从动齿轮也进行转动，通过第二传动带的传动作用，带动带动齿轮转动。由于从动涡轮与带动齿轮同轴设置，通过从动涡轮的转动，使得从动蜗杆带动翻转组件41沿Z向移动；

5)水平驱动源421采用人工手动的方式，在水平丝杠的一端设置有水平手轮，另一端套设有水平丝杠螺母，水平丝杠螺母连接于水平连接板422，通过转动水平手轮，在水平丝杠转动的同时，通过水平丝杠螺母带动水平连接板422沿Y向的移动，此时水平导轨423设置于底架1上，水平滑块424设置于水平连接板422的底部，水平滑块424能够沿水平导轨423滑动，通过水平滑块424和水平导轨423的相互配合，起到了导向效果，保证了在沿Y向的移动的稳定性和顺畅性；通过水平移动组件42驱动竖直移动组件43并带动翻转组件41、第二侧模300沿Y方向上移动，将第二侧模300位置调整至标尺434相应的刻度，以将第二侧模300和第一侧模200进行对接；

6)在滑道11对滚轮22导向作用下，使得将固定框21沿底架1的长度方向X向导向滑动至底架1上，通过滚轮22沿滑轨12的滚动，使得固定框21沿底架1的长度方向X向继续移动，在此过程中，两个限位轮242位于定位凸台241的两侧并能够沿定位凸台241的侧壁滑动，从而实现固定框21在Y向的定位，在将固定框21推动至相应终点位置后，将扳手向靠近限位座251的方向移动时，扳手驱动插柱移动并插入限位座251的限位孔252内，实现固定框21在底架1X向的限位；

7)升降驱动源231驱动承载板232并带动底模100沿高度方向Z向移动，以将底模100输送至预设位置处，使得底模100分别与第一侧模200和第二侧模300相接触；

8)然后操作人员人为手动将顶模400放置于第一侧模200和第二侧模300之间并位于第一侧模200和第二侧模300的上方，使得底模100、第一侧模200、第二侧模300及顶模400组合并合拢，形成完整的芯模；

9)在分别放松第一侧模固定机构3和第二侧模300固定机构的锁紧组件44之后，将扳手向远离限位座251的方向移动时，扳手驱动插柱移动并脱离限位座251的限位孔252内，实现固定框21在底架1X向的位置的解除，之后升降驱动源231驱动承载板232并带动底模100沿Z向反向移动，实现高度降低；

10)最后将固定框21的滚轮22沿滑道11推出，以将整个完成组合的芯模共同输出。

本实施例提供的长桁芯模组合定位装置，通过第一侧模固定机构能够将第一侧模翻转90°，第二侧模移动机构能够将第二侧模翻转90°，在有限的操作空间内，实现第一侧模和第二侧模对接，降低了整个芯模在组合过程中的操作难度；通过第二侧模移动机构能够调节第二侧模相对于第一侧模的相对位置，提高了第一侧模和第二侧模对接的准确性；通过底架、底模输送机构、第一侧模固定机构和第二侧模移动机构的相互配合，对底模、第一侧模、第二侧模进行组装时，无需使用叉车、行吊等设备进行翻转，有效避免在翻转、组装过程中对各个部分芯模的冲击，兼容性强，能够满足大部分长桁芯模的组合要求，定位准确，合模后效果良好。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种长桁芯模组合定位装置，其特征在于，包括：

底架（1）；

底模输送机构（2），其滑动设置于所述底架（1）上，所述底模输送机构（2）能够将底模（100）输送至预设位置；

第一侧模固定机构（3），其设置于所述底架（1）上，所述第一侧模固定机构（3）能够将第一侧模（200）翻转90°；

第二侧模移动机构（4），其设置于所述底架（1）上，所述第二侧模移动机构（4）和所述第一侧模固定机构（3）分别位于所述底模输送机构（2）的上方的两侧，所述第二侧模移动机构（4）能够将第二侧模（300）翻转90°，并能够调节所述第二侧模（300）相对于所述第一侧模（200）的相对位置，以将所述第一侧模（200）和第二侧模（300）对接；

所述底模输送机构（2）包括固定框（21），所述固定框（21）的顶部用于承载所述底模（100），所述固定框（21）底部设置有滚轮（22），在所述底架（1）上对应设置有滑道（11），所述滚轮（22）能够与所述滑道（11）滚动配合；

所述底模输送机构（2）还包括升降组件（23），所述升降组件（23）包括：

升降驱动源（231），其设置于所述固定框（21）上；

承载板（232），其一侧连接于所述升降驱动源（231）的输出端，另一侧用于承载所述底模（100）；

所述底模输送机构（2）还包括宽度限位组件（24）和长度限位组件（25），所述宽度限位组件（24）用于所述固定框（21）能相对于所述底架（1）在宽度方向上的限位，所述长度限位组件（25）用于所述固定框（21）能相对于所述底架（1）在长度方向上的限位；

所述第二侧模移动机构（4）包括：

翻转组件（41），其用于所述第二侧模（300）的翻转；

水平移动组件（42），其设置于所述底架（1）上，

竖直移动组件（43），其一端连接于所述水平移动组件（42），另一端连接于所述翻转组件（41），所述竖直移动组件（43）能够驱动所述翻转组件（41）沿底架（1）在高度方向上移动，所述水平移动组件（42）能够驱动所述竖直移动组件（43）并带动翻转组件（41）沿底架（1）在宽度方向上移动；

所述翻转组件（41）包括：

支撑板（411）；

翻转板（412），其转动连接于所述支撑板（411），所述翻转板（412）上用于承载所述第二侧模（300）；

翻转驱动部件（413），其两端分别设置于所述翻转板（412）和所述支撑板（411）上，所述翻转驱动部件（413）能驱动所述翻转板（412）向远离所述支撑板（411）的方向旋转90°；

所述翻转组件（41）还包括：

两个支撑限位柱（414），其设置于所述支撑板（411）上；

翻转限位柱（415），其设置于所述翻转板（412）靠近所述支撑板（411）的一侧，所述翻转限位柱（415）能够位于两个所述支撑限位柱（414）之间；

转轴（416），其穿设于所述支撑限位柱（414）和所述翻转限位柱（415）；

所述翻转驱动部件（413）包括：

安装座（4131），其设置于所述翻转板（412）上；

定位柱（4132），其穿设于所述安装座（4131）上；

固定座（4133），其设置于所述支撑板（411）上；

移动丝杠（4134），其转动设置于所述固定座（4133）上，所述移动丝杠（4134）上开设有用于所述定位柱（4132）穿设的定位通孔；

翻转驱动源（4135），其输出端连接于所述移动丝杠（4134），所述翻转驱动源（4135）能驱动所述移动丝杠（4134）转动并带动所述定位柱（4132）向远离所述支撑板（411）的方向移动；

所述水平移动组件（42）包括：

水平驱动源（421），其设置于所述底架（1）上；

水平连接板（422），其一端连接于所述水平驱动源（421）的输出端，另一端连接于所述竖直移动组件（43）；

所述竖直移动组件（43）包括：

竖直驱动源（431），其设置于所述水平连接板（422）上；

竖直连接板（432），其一端通过传动部件（433）连接于所述竖直驱动源（431）的输出端，另一端连接于所述翻转组件（41）。

2.根据权利要求1所述的长桁芯模组合定位装置，其特征在于，所述宽度限位组件（24）包括：

定位凸台（241），其设置于所述底架（1）上；

两个限位轮（242），其转动设置于所述固定框（21）底部，两个所述限位轮（242）位于所述定位凸台（241）的两侧并能够沿所述定位凸台（241）的侧壁滑动。

3.根据权利要求1所述的长桁芯模组合定位装置，其特征在于，所述长度限位组件（25）包括：

限位座（251），其设置于所述固定框（21）的一端，所述限位座（251）上设置有限位孔（252），

插销（253），其一端设置于所述底架（1）上，另一端能够选择性穿设于所述限位孔（252）内。

4.根据权利要求1所述的长桁芯模组合定位装置，其特征在于，所述传动部件（433）包括：

驱动齿轮（4331），其连接于所述竖直驱动源（431）的输出端；

驱动涡轮（4332），其与所述驱动齿轮（4331）同轴设置；

驱动蜗杆（4333），其啮合于所述驱动涡轮（4332），所述驱动蜗杆（4333）连接于所述翻转组件（41）。

5.根据权利要求1所述的长桁芯模组合定位装置，其特征在于，所述第二侧模移动机构（4）还包括：

标尺（434），其设置于所述水平连接板（422）上；

指针（435），其设置于所述翻转组件（41）的底部，所述指针（435）用于指向所述标尺（434）的刻度值。

6.根据权利要求1所述的长桁芯模组合定位装置，其特征在于，所述第二侧模移动机构（4）还包括锁紧组件（44），所述锁紧组件（44）包括；

锁紧座（441），其设置于所述翻转板（412）上；

卡勾（442），其一端转动设置于所述锁紧座（441）上，另一端设置有卡槽，在所述第二侧模（300）上对应所述卡槽设置有卡柱，所述卡槽能够卡接于所述卡柱。

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