CN113650198A - 一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置 - Google Patents

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吴远东
蔚腾
赵远鹏
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Abstract

本发明提出的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，利用力值传感器作为控制模具分离力值范围的依据，控制电动伺服缸的伸出和缩回来实现上、下模具的一次性可控式分离。该装置结构简单，将力值反馈和控制位移量形成闭环控制，解决了复材模具无法一次性分离的问题，同时满足了该类模具精确调整分离力值的要求，保证在产品与模具离开热压罐后顺利的分离模具，一次性提取复材产品，节省了复材制造的时间，降低了复材提取中存在的诸多风险。可直接推广复材类零、组件及模具的制造技术领域中去。

Description

一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置
技术领域
本发明涉及航空制造业中飞机模具数字化制造技术领域，具体是一种精确控制长桁模具分离的装置。
背景技术
现代飞机结构设计中，复合材料由于具有良好的强度及力学性能，被广泛应用于飞机机体结构中。通常大于十米的超长型复材T型长桁的成型工艺为热压罐成型工艺，为使超长型复材从传统的模具中分离，并达到更好的成型效果，因此将超长型复材模具分为上模具和下模具。根据飞机工艺施工的要求，飞机超长型复材的制造采用上下模具合模的形式进行固化。
在模具分离的过程中，上模具与复材T型长桁必须一次性分离，如上模具在此过程中出现倾斜、与T型长桁分离不完全等现象，均会造成复材T型长桁的一定变形和损伤。在上、下模具在一次性同步分离的过程中，还需要考虑分离时的力值变化，力值过高容易拉坏产品，力值过低无法一次性完成产品与模具的脱离，因此，平时采用的双吊车同时起吊上模具的形式无法使脱模的过程得到很好的控制。由于上模具的长度一般都超过复材T型长桁的长度，因此，上模具与复材T型长桁的一次性分离显得尤为困难。现阶段，并没有针对复材T型长桁模具分离的可控型的专用装备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对复材长桁与模具分离的分离装置，保证复材T型长桁与模具一次性分离，保护一次性提取成型后的复材T型长桁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，包含多组拉紧装置和一个控制系统，每个拉紧装置包括电动伺服缸、力值传感器、伸缩滑轮、带吊钩的钢索、两组吊钩滑轮组和两个支撑架，两个支撑架为左右对称刚性结构，分别固定在地面上，两组吊钩滑轮组分别固定在两个支撑架的顶面上，力传感器一端固定在电动伺服缸伸缩端，另一端与伸缩滑轮固定在一起，吊钩滑轮组中间固定有可旋转的滑轮，滑轮的外圆中间有限位槽，带吊钩的钢索穿过伸缩滑轮的限位槽，吊钩滑轮组上部的两个伸出端之间固定有限高轴，轴承穿过限高轴被固定与吊钩滑轮组上部的两个伸出端之间，带吊钩的钢索两端分别绕在两组吊钩滑轮组的滑轮上，多组拉紧装置上的支撑架均布在复材T型长桁上下模具的两侧吊环相应位置处，控制系统同时驱动电动伺服缸以相同的起吊力通过带吊钩的钢索起吊T型长桁上模具，使其上下模具分离。控制系统驱动电动伺服缸伸缩端的移动位移，带吊钩的钢索沿吊钩滑轮组滑动，使上模具被吊钩整体提升或者下降，再通过力值传感器反馈的力值大小，精确调整并控制伺服电动缸伸出和缩回的距离。
有益效果：本发明提出的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，利用力值传感器作为控制模具分离力值范围的依据，控制电动伺服缸的伸出和缩回来实现上、下模具的一次性可控式分离。该装置结构简单，将力值反馈和控制位移量形成闭环控制，解决了复材模具无法一次性分离的问题，同时满足了该类模具精确调整分离力值的要求，保证在产品与模具离开热压罐后顺利的分离模具，一次性提取复材产品，节省了复材制造的时间，降低了复材提取中存在的诸多风险。可直接推广复材类零、组件及模具的制造技术领域中去。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细的描述。
附图说明
图1是拉紧装置总体布局示意图
图2是拉紧装置结构示意图
图3吊钩滑轮组结构示意图
图中标号说明：1拉紧装置；2控制系统；3上模具；4下模具；5复材T型长桁；6电动伺服缸；7力值传感器；8伸缩滑轮；9带吊钩的钢索；10吊钩滑轮组；11支撑架；12滑轮底座；13滑轮；14限高轴；15轴承。
具体实施方式
参看附图，本发明是提出的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置。
如图1所示一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，包含多组拉紧装置1和一个控制系统2，每个拉紧装置1包括电动伺服缸6、力值传感器7、伸缩滑轮8、带吊钩的钢索9、两组吊钩滑轮组10和两个支撑架11，两个支撑架11为左右对称刚性结构分别固定在地面上，两组吊钩滑轮组10分别固定在两个支撑架11的顶面上，力传感器7一端固定在电动伺服缸6伸缩端，另一端与伸缩滑轮8固定在一起，带吊钩的钢索9穿过伸缩滑轮8的限位槽，其两端分别绕在两组吊钩滑轮组10的滑轮上，多组拉紧装置1上的支撑架11均布在复材T型长桁5的上模具3和下模具4的两侧吊环相应位置处，控制系统2同时驱动电动伺服缸6以相同的起吊力通过带吊钩的钢索9起吊复材T型长桁5的上模具3，使其上模具3和下模具4分离。
如图2所示，控制系统2驱动电动伺服缸6伸缩端的移动位移，带吊钩的钢索9沿吊钩滑轮组10滑动，使上模具3被吊钩整体提升或者下降，再通过力值传感器7反馈的力值大小，精确调整并控制伺服电动缸6伸出和缩回的距离。
如图3所示，吊钩滑轮组10下端被固定于支撑架顶端，滑轮底座12中间固定有可旋转的滑轮13，滑轮13的外圆中间有凹槽，带吊钩的钢索被限制在凹槽内，吊钩滑轮组10上部的两个伸出端之间固定有限高轴14，轴承15穿过限高轴14被固定与吊钩滑轮组上部的两个伸出端之间。
本专利运用力值传感器作为模具分离力值的依据，控制电动伺服缸的伸出和缩回来实现上、下模具的一次性可控式分离，达到精准控制长桁上模具与下模具一次性的同步分离。通过控制系统控制电动伺服缸的伸出和缩回，控制带吊钩的钢索滑动，使上模具被吊钩整体提升或者下降，再通过力值传感器反馈的力值大小，精确的控制伺服电动缸伸出和缩回的距离，达到精准控制长桁上模具与下模具一次性的同步分离，根据脱模分离工艺的要求，控制系统精确显示模具分离所需要的精准力值，达到一次性分离模具，保护复材T型长桁产品的目的。

Claims (4)

1.一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，其特征在于包含多组拉紧装置和一个控制系统，每个拉紧装置包括电动伺服缸、力值传感器、伸缩滑轮、带吊钩的钢索、两组吊钩滑轮组和两个支撑架，两个支撑架分别固定在地面上，两组吊钩滑轮组分别固定在两个支撑架的顶面上，力传感器一端固定在电动伺服缸伸缩端，另一端与伸缩滑轮固定在一起，带吊钩的钢索穿过伸缩滑轮的限位槽，其两端分别绕在两组吊钩滑轮组的滑轮上，多组拉紧装置上的支撑架均布在复材T型长桁上下模具的两侧吊环相应位置处，控制系统同时驱动电动伺服缸以相同的起吊力通过带吊钩的钢索起吊T型长桁上模具，使其上、下模具分离。
2.根据权利要求1所述的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，其特征在于所述的控制系统驱动电动伺服缸伸缩端的移动位移，带吊钩的钢索沿吊钩滑轮组滑动，使上模具被吊钩整体提升或者下降，再通过力值传感器反馈的力值大小，精确调整并控制伺服电动缸伸出和缩回的距离。
3.根据权利要求1所述的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，其特征在于所述的吊钩滑轮组下端被固定于支撑架顶端，滑轮底座其中间固定有可旋转的滑轮，滑轮的外圆中间有凹槽，带吊钩的钢索被限制在凹槽内，吊钩滑轮组上部的两个伸出端之间固定有限高轴，轴承穿过限高轴被固定与吊钩滑轮组上部的两个伸出端之间。
4.根据权利要求1所述的一种带力值反馈的复材长桁模具分离装置，其特征在于所述的支撑架为左右对称刚性结构。
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