CN115366522B - 一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，包括：框架；铺贴平台，包括下铺贴平台和设于下铺贴平台上方的上铺贴平台；提升装置，设于框架上，用于提升上铺贴平台、下铺贴平台；翻转装置，设于框架上，与上铺贴平台、下铺贴平台连接，用于翻转上铺贴平台、下铺贴平台；预压装置，包括真空管路组件和锁紧加压组件；真空管路组件与真空系统连接，用于对铺贴平台中的预浸料进行抽真空；加压组件用于对上铺贴平台与下铺贴平台加压。利用该复合材料夹芯板材用多功能一体化装置可完成预浸料铺贴、铺层翻面、铺层预压实等操作，大大降低了工人劳动强度，提高了生产效率。

Description

一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置

技术领域

本发明属于复合材料制备用装置技术领域，具体涉及一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置。

背景技术

随着国产大飞机C919的自主研发并试飞成功，国内民用航空产业技术发展处于井喷状态，国内航空产业的研制已向全社会转移，包括新材料、新工艺、新装备等，与之配套的复合材料夹芯板材研制也迎来了机遇期。

复合材料夹芯板材一般采用蜂窝夹芯复合材料制成，其成型工艺路线主要是：原材料裁剪-预浸料铺贴-胶膜铺贴-铺层翻面-胶膜铺贴-铺层转运-铺层预压实-封装等。在研制阶段为了避免人力物力投入太大，一般采用投入较小的简易工装来满足研制的需要，如预浸料和胶膜铺贴采用平板类铺贴工装，铺层翻面采用手工翻面，铺层转运采用人工搬运，铺层预压实采用手工平板类预压实工装等。随着复合材料夹芯板材原材料性能研制成功，进入大尺寸地板的生产环节，原来的简易工装逐渐不能满足实际的生产需要。主要问题有：一是铺层翻面问题，由于地板尺寸较大，达到1800×3600mm，预浸料和胶膜幅宽不够需要拼接，手工翻面时铺层由于没有托举容易导致拼接处开缝，以及手掌接触的预浸料处由于受力集中导致变形严重；二是铺层转运问题，转运时为了防止铺层变形或散开，铺层下面需要底托，底托即使做成框架结构依然重量较大，给转运操作带来困难；三是生产效率较低，由于基本采用人工的方式，且工艺路线较长，导致复合材料夹芯板材的生产效率较低。

为了解决复合材料夹芯板材在生产过程中遇到的上述问题，需要重新设计与实际生产相适应的工艺装备。该工艺装备需要具备以下功能：一是具备预浸料铺贴的功能；二是具备铺层翻面的功能；三是兼具铺层预压实的功能；四是把上述工序集中在一个工位，降低工人的劳动强度，提高生产效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是目前复合材料夹芯板材的成型工艺中，铺层翻面采用手工翻面，铺层转运采用人工搬运，铺层预压实采用手工平板类预压实工装等不能满足实际生产需要，而提供一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，利用该多功能一体化装置可完成预浸料铺贴、铺层翻面、铺层预压实等操作，大大降低了工人劳动强度，提高了生产效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，包括：

框架；

铺贴平台，包括下铺贴平台和设于所述下铺贴平台上方的上铺贴平台；

提升装置，设于所述框架上，用于提升所述上铺贴平台、所述下铺贴平台；

翻转装置，设于所述框架上，与所述上铺贴平台、所述下铺贴平台连接，用于翻转所述上铺贴平台、所述下铺贴平台；

预压装置，包括真空管路组件和锁紧加压组件；所述真空管路组件与真空系统连接，用于对所述铺贴平台中的预浸料进行抽真空；所述加压组件用于对所述上铺贴平台与所述下铺贴平台加压。

优选地，所述提升装置包括：

导轨组件，竖直设于所述框架上，

提升横梁，滑动设于所述导轨组件上，

提升驱动部，可绕轴线转动的设于所述框架上，

提升导向部，可绕轴线转动的设于所述框架上，所述提升导向部的轴线与所述提升驱动部的轴线平行；

吊带，所述吊带一端与所述提升驱动部固定，另一端绕过所述提升导向部与所述提升横梁连接；

第一驱动电机，设于所述框架上，所述提升驱动部与所述第一驱动电机的转动轴同轴连接；

连接机构，设于所述提升横梁上，用于将所述上铺贴平台或所述下铺贴平台与所述提升横梁可分离可固定的连接。

优选地，所述连接机构包括：

提升连接板，设于所述提升横梁上；

提升气缸，设于所述提升连接板上；

提升伸缩部，与所述提升气缸的伸缩轴连接，所述上铺贴平台、所述下铺贴平台的侧边设有适于所述提升伸缩部插入的第一通孔，所述提升气缸的伸缩轴伸出时所述提升伸缩部插入所述第一通孔中，所述提升气缸的伸缩轴收回时所述提升伸缩部位于所述第一通孔外。

优选地，所述翻转装置包括：

翻转连接板，设于所述框架上；

第二驱动电机，设于所述翻转连接板上；

翻转连轴板，与所述第二驱动电机的转动轴连接；

第一翻转气缸，设于所述翻转连轴板上；

第一翻转伸缩部，与所述第一翻转气缸的伸缩轴连接；所述上铺贴平台的侧边设有适于所述第一翻转伸缩部插入的第二通孔，所述第一翻转气缸的伸缩轴伸出时所述第一翻转伸缩部插入所述第二通孔中，所述第一翻转气缸的伸缩轴收回时所述第一翻转伸缩部位于所述第二通孔外；

第二翻转气缸，设于所述翻转连轴板上；

第二翻转伸缩部，与所述第二翻转气缸的伸缩轴连接；所述下铺贴平台的侧边设有适于所述第二翻转伸缩部插入的第三通孔，所述第二翻转气缸的伸缩轴伸出时所述第二翻转伸缩部插入所述第三通孔中，所述第二翻转气缸的伸缩轴收回时所述第二翻转伸缩部位于所述第三通孔外。

优选地，还包括防掉落装置，所述防掉落装置包括：

防掉落连接板，设于所述框架上；

防掉落旋转轴，与所述防掉落连接板连接；

防掉落挡板，与所述防掉落旋转轴的转动副连接，所述上铺贴平台位于提升后的位置时，所述上铺贴平台的底面位于所述防掉落挡板的顶面上；

旋转气缸，设于所述防掉落连接板上，所述旋转气缸的转动轴与所述防掉落挡板连接。

优选地，还包括防旋转装置，所述防旋转装置包括：

防旋转连接板，设于所述框架上；

防旋转气缸，设于所述防旋转连接板上；

防旋转伸缩部，与所述防旋转气缸的伸缩轴连接；所述上铺贴平台和/或所述下铺贴平台的侧边设有适于所述防旋转伸缩部插入的第四通孔，所述防旋转气缸的伸缩轴伸出时所述防旋转伸缩部插入所述第四通孔中，所述防旋转气缸的伸缩轴收回时所述防旋转伸缩部位于所述第四通孔外。

优选地，还包括电柜控制台，所述电柜控制台包括控制器和与控制器分别电连接的提升气缸伸出按钮、提升气缸缩回按钮、提升按钮、下降按钮、第一翻转气缸伸出按钮、第一翻转气缸缩回按钮、第二翻转气缸伸出按钮、第二翻转气缸缩回按钮、防旋转气缸伸出按钮、防旋转气缸缩回按钮、翻转0°按钮、翻转180°按钮、防掉落0°按钮、防掉落90°按钮、急停按钮；所述第一驱动电机、所述提升气缸、所述第二驱动电机、所述第一翻转气缸、所述第二翻转气缸、所述旋转气缸、所述防旋转气缸分别与所述控制器电连接。

优选地，所述提升装置还包括：

收卷轮，设于所述提升驱动部上，并与所述提升驱动部同轴连接；

导向轮，设于所述提升导向部上，并与所述提升导向部同轴连接；

所述吊带的一端与所述收卷轮固定连接，另一端绕过所述导向轮与所述提升横梁连接。

优选地，所述上铺贴平台包括上铝面板和设于所述上铝面板背面的上铝型材；

所述下铺贴平台包括下铝面板和设于所述下铝面板背面的下铝型材。

优选地，所述下铺贴平台的每个侧边上还设有至少一个楔形挡板，所述上铺贴平台与所述下铺贴平台叠合时所述楔形挡板适于阻挡所述上铺贴平台相对于所述下铺贴平台的移动。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明实施例的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，集成了预浸料铺贴功能、铺层翻面功能和铺层预压实功能。解决了人工翻转时的预浸料拼接处开缝问题，以及人工翻转时手掌接触的预浸料处因为受力集中导致变形的问题，解决了人工转运操作困难的问题，提供了一种半自动化的多功能铺贴装置，大大降低了人工劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中框架的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中铺贴平台的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中提升装置的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中防掉落装置的结构示意图；

图6是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中翻转装置的结构示意图；

图7是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中防旋转装置的结构示意图；

图8是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中预压装置的结构示意图；

图9是本发明实施例所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置中预压装置铺层示意图。

其中：1-框架；2-下铺贴平台；3-上铺贴平台；4-提升装置；5-翻转装置；6-真空管路组件；7-锁紧加压组件；8-防掉落装置；9-防旋转装置；10-楔形挡板；11-立柱；12-横梁；13-纵梁；14-透气毡；15-脱模布；16-硅胶垫；17-预浸料；21-下铝面板；22-下铝型材；31-上铝面板；32-上铝型材；41-导轨组件；42-提升横梁；43-提升驱动部；44-提升导向部；45-第一驱动电机；46-吊带；47-提升连接板；48-提升气缸；49-提升伸缩部；410-第一通孔；411-收卷轮；412-导向轮；413-轴承座；51-翻转连接板；52-第二驱动电机；53-翻转连轴板；54-第一翻转气缸；55-第一翻转伸缩部；56-第二通孔；57-第二翻转气缸；58-第二翻转伸缩部；59-第三通孔；510-翻转轴承座；81-防掉落连接板；82-防掉落旋转轴；83-防掉落挡板；84-旋转气缸；91-防旋转连接板；92-防旋转气缸；93-防旋转伸缩部；94-第四通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，包括：

框架1；

铺贴平台，包括下铺贴平台2和设于下铺贴平台2上方的上铺贴平台3；

提升装置4，设于框架1上，用于提升上铺贴平台3、下铺贴平台2；

翻转装置5，设于框架1上，与上铺贴平台3、下铺贴平台2连接，用于翻转上铺贴平台3、下铺贴平台2；

预压装置，包括真空管路组件6和锁紧加压组件7；真空管路组件6与真空系统连接，用于对铺贴平台中的预浸料进行抽真空；加压组件7用于对上铺贴平台与下铺贴平台加压。

本发明实施例的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，用于复合材料夹芯板材的制备时，首先通过提升装置将上铺贴平台提升至指定高度，人工在下铺贴平台上铺贴预浸料及上层胶膜，完成后，通过提升装置将上铺贴平台下降至指定高度，然后通过翻转装置将上下铺贴平台翻转180°，实现铺层翻面，然后通过提升装置将下铺贴平台提升至指定高度，人工在上铺贴平台上铺贴好的预浸料上进行下层胶膜的铺贴，完成后，在铺贴好的胶膜上铺放透气毡、脱模布、硅胶垫等真空辅助材料，并与真空管路组件进行连接，完成后，通过提升装置将下铺贴平台下降回指定位置，至下铺贴平台压紧预浸料及胶膜，然后通过锁紧加压组件将上铺贴平台与下铺贴平台夹紧，将真空管路组件与真空系统连接，进行抽真空预压实操作，完成后关闭真空系统，将锁紧加压组件打开，通过提升装置将下铺贴平台提升至指定高度，人工取走铺贴平台上的所有物品，清理平台，即完成复合材料夹芯板材的预浸料铺贴、铺层翻面、铺层预压实的工序。

本发明实施例的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，集成了预浸料铺贴功能、铺层翻面功能和铺层预压实功能。解决了人工翻转时的预浸料拼接处开缝问题，以及人工翻转时手掌接触的预浸料处因为受力集中导致变形的问题，解决了人工转运操作困难的问题，提供了一种半自动化的多功能铺贴装置，大大降低了人工劳动强度，提高了生产效率。

其中，框架1的具体结构不进行限定，其用途是安装各个部件，其结构只要可承托提升装置和翻转装置，并可实现铺贴平台的提升和翻转即可。作为一种优选的实施方式，如图2所示，框架1包括：竖直设置的4个立柱11、水平设置的2个横梁12和水平设置的5个纵梁13，其中，4个立柱分别位于长方形4个顶点处，2个横梁平行设置，两端分别与其中2个立柱的顶端连接，2个横梁之间设置3个相互平行的纵梁13，纵梁垂直于横梁设置，每2个立柱之间设置1个纵梁，纵梁垂直于立柱设置。如此设置，可保证框架1的结构稳定，同时，方便其他部件的安装，位于横梁上的纵梁可用于安装提升装置，位于立柱上的纵梁可用于安装翻转装置。

框架的立柱、横梁、纵梁均采用钢型材结构，保证其强度；各部分之间的连接方式可采用螺栓连接、焊接等方式。优选地，立柱、横梁、纵梁之间的连接方式为通过法兰、螺栓连接，立柱与地面采用法兰、地脚螺栓连接。

铺贴平台的用途是铺贴预浸料。其中，上铺贴平台、下铺贴平台的具体材质及结构不进行限定，只要其具有一定强度、与预浸料或胶膜不发生反应，可完成预浸料的铺贴即可。作为一种优选的实施方式，如图3所示，上铺贴平台3包括上铝面板31和设于上铝面板31背面的上铝型材32；下铺贴平台2包括下铝面板21和设于下铝面板21背面的下铝型材22。采用铝板做面板可减轻铺贴平台的重量，且铝面板可保证气密性，便于后续抽真空预压实。上铝型材、下铝型材对铝面板背部进行加强，保证其强度。铝面板与铝型材之间采用连接件和螺钉紧固。

提升装置4的用途是提升上铺贴平台、下铺贴平台。提升装置的具体结构不进行限定，只要其可分别提升上铺贴平台、下铺贴平台即可实现本发明。作为一种优选的实施方式，如图4所示，提升装置4包括：导轨组件41、提升横梁42、提升驱动部43、提升导向部44、吊带46、第一驱动电机45、连接机构，导轨组件41竖直设于框架1上；提升横梁42滑动设于导轨组件41上；提升驱动部43可绕轴线转动的设于框架1上；提升导向部44可绕轴线转动的设于框架1上，提升导向部44的轴线与提升驱动部43的轴线平行；吊带46一端与提升驱动部43固定，另一端绕过提升导向部44与提升横梁42连接；第一驱动电机45设于框架1上，提升驱动部43与第一驱动电机45的转动轴同轴连接；连接机构设于提升横梁上，用于将上铺贴平台或下铺贴平台与提升横梁42可分离可固定的连接。

对上铺贴平台进行提升时，通过连接机构将上铺贴平台与提升横梁进行连接，然后启动第一驱动电机，驱动提升驱动部转动，把吊带46进行收卷，拉动提升横梁42在导轨组件上向上运动，提升横梁带动上铺贴平台向上提升，同理，第一驱动电机反转，前述向上运动的部件在重力作用下一起下降；对下铺贴平台进行提升时，通过连接机构将下铺贴平台与提升横梁连接，进行上述步骤。

为了保证提升与下降的过程中铺贴平台的稳定性，上述导轨组件41、提升横梁42、吊带46为2组，对称设于铺贴平台的两侧。每组导轨组件41中包括至少2个导轨，保证提升横梁上升下降过程的稳定。提升驱动部43具体为提升驱动轴，提升导向部44具体为提升导向轴。

连接机构的用途是将上铺贴平台或下铺贴平台与提升横梁42可分离可固定的连接，连接机构的具体结构不进行限定，只要其可分别将上铺贴平台和下铺贴平台与提升横梁进行连接或分离即可。作为一种优选的实施方式，连接机构包括：提升连接板47、提升气缸48、提升伸缩部49，提升连接板47设于提升横梁42上；提升气缸48设于提升连接板47上；提升伸缩部49与提升气缸48的伸缩轴连接，上铺贴平台3、下铺贴平台2的侧边设有适于提升伸缩部49插入的第一通孔410，提升气缸48的伸缩轴伸出时提升伸缩部49插入第一通孔410中，提升气缸48的伸缩轴收回时提升伸缩部49位于第一通孔410外。

将上铺贴平台与提升横梁进行连接时，提升气缸48的伸缩轴伸出，使提升伸缩部插入上铺贴平台侧边的第一通孔410中，从而将上铺贴平台与提升横梁连接，可对上铺贴平台进行提升；铺贴平台翻转后，对下铺贴平台进行提升时，同样采用上述方法。

为了保证铺贴平台与提升横梁连接后的稳定性，每组提升横梁上设有至少2组连接机构，采用2组连接机构时，2组连接机构对称设于提升横梁的两端，即该装置共设有4组连接机构（4个提升连接板、4个提升气缸、4个提升伸缩部）。提升伸缩部具体为提升伸缩轴，对应的，第一通孔中设有与提升伸缩轴配套的轴套。

进一步地，为保证提升装置提升下降运行的稳定性，提升装置4还包括：收卷轮411、导向轮412，收卷轮411设于提升驱动部43上，并与提升驱动部43同轴连接；导向轮412设于提升导向部44上，并与提升导向部44同轴连接；吊带46的一端与收卷轮411固定连接，另一端绕过导向轮412与提升横梁42连接。导向轮412的作用是让吊带46保持竖直提升，从而确保整个提升机构平稳升降。

具体地，第一驱动电机通过螺栓固连在框架1的纵梁上，第一驱动电机的转动轴通过联轴器与提升驱动部43连在一起，提升驱动部43通过轴承座413采用螺栓固连在框架1的纵梁上，提升导向部44通过轴承座413用螺栓固连在框架1的纵梁上，412导向轮通过转动副连接在提升导向部上。提升伸缩部49通过轴套固连在提升气缸48的伸缩轴上，提升气缸48用螺栓固连在提升连接板47上，提升连接板47用螺栓固连在提升横梁42上。提升横梁42用螺栓固连在导轨组件41的滑块上，滑块可在导轨上滑动，导轨组件41用螺栓固连在框架1的纵梁上。吊带46一端通过铆钉固连在收卷轮411上，另一端通过连接把手固连在提升横梁42上。

翻转装置的用途是将上铺贴平台、下铺贴平台翻转。翻转装置的具体结构不进行限定，只要可使上下铺贴平台以水平方向的直线为轴翻转180°即可。作为一种优选的实施方式，如图6所示，翻转装置5包括：翻转连接板51、第二驱动电机52、翻转连轴板53、第一翻转气缸54、第一翻转伸缩部55、第二翻转气缸57、第二翻转伸缩部58，翻转连接板51设于框架1上；第二驱动电机52设于翻转连接板51上；翻转连轴板53与第二驱动电机52的转动轴连接；第一翻转气缸54设于翻转连轴板53上；第一翻转伸缩部55与第一翻转气缸54的伸缩轴连接；上铺贴平台3的侧边设有适于第一翻转伸缩部55插入的第二通孔56，第一翻转气缸54的伸缩轴伸出时第一翻转伸缩部55插入第二通孔56中，第一翻转气缸54的伸缩轴收回时第一翻转伸缩部55位于第二通孔56外；第二翻转气缸57设于翻转连轴板53上；第二翻转伸缩部58与第二翻转气缸57的伸缩轴连接；下铺贴平台2的侧边设有适于第二翻转伸缩部58插入的第三通孔59，第二翻转气缸57的伸缩轴伸出时第二翻转伸缩部58插入第三通孔59中，第二翻转气缸57的伸缩轴收回时第二翻转伸缩部58位于第三通孔59外。

翻转装置对铺贴平台进行翻转时，第一翻转气缸54驱动第一翻转伸缩部55插入上铺贴平台3侧边的第二通孔56，第二翻转气缸57驱动第二翻转伸缩部58插入下铺贴平台2侧边的第三通孔59。第二驱动电机驱动翻转连轴板53转动180°，实现上下铺贴平台的翻面。

为了保证翻转过程的稳定性，翻转装置为2组，2组翻转装置对称位于铺贴平台的两侧。其中，2组翻转装置可以都为驱动翻转装置，即两侧的翻转装置均设有第二驱动电机，也可以设置为1组翻转装置为驱动翻转装置，另1组翻转装置为从动翻转装置，即其余结构与驱动翻转装置相同，但不设有第二驱动电机。第二驱动电机的转动轴位于铺贴平台的中轴线处。为进一步保证翻转过程的稳定性，每组翻转装置中的翻转连轴板上设有2组第一翻转气缸、第一翻转伸缩部，且对称设于第二驱动电机的转动轴的两侧，每组翻转装置中的翻转连轴板上设有2组第二翻转气缸、第二翻转伸缩部，且对称设于第二驱动电机的转动轴的两侧，即该装置中共4组第一翻转气缸、第一翻转伸缩部，4组第二翻转气缸、第二翻转伸缩部。第一翻转伸缩部、第二翻转伸缩部具体为翻转伸缩轴，对应的第二通孔、第三通孔中设有配套的轴套。

具体地，第一翻转气缸、第二翻转气缸用螺栓固连在翻转连轴板上，第一翻转伸缩轴用螺纹固连在第一翻转气缸的活塞杆上，第二翻转伸缩轴用螺纹固连在第二翻转气缸的活塞杆上。第二驱动电机用螺栓固连在翻转连接板上，第二驱动电机的转轴和翻转连轴板通过联轴器固连，然后通过翻转轴承座510用螺栓固连在翻转连接板上，翻转连接板用螺栓固连在框架1的纵梁上。

优选地，该多功能铺层装置还包括防掉落装置8，防掉落装置8是一种安全装置，用途是在特殊情况下防止铺贴平台掉落。优选地，如图5所示，防掉落装置8包括：防掉落连接板81、防掉落旋转轴82、防掉落挡板83、旋转气缸84，防掉落连接板81设于框架1上；防掉落旋转轴82与防掉落连接板81连接；防掉落挡板83与防掉落旋转轴82的转动副连接，上铺贴平台3位于提升后的位置时，上铺贴平台3的底面位于防掉落挡板83的顶面上；旋转气缸84设于防掉落连接板81上，旋转气缸84的转动轴与防掉落挡板83连接。

当上铺贴平台或下铺贴平台提升到位后，通过启动旋转气缸84旋转90°，带动防掉落挡板83旋转90°，防止特殊情况下铺贴平台突然掉下。铺贴平台下降前，需反转旋转气缸84将防掉落挡板83转到0°，便于铺贴平台降下。

具体地，防掉落连接板81用螺栓固连在框架1的立柱上，防掉落挡板83通过防掉落旋转轴82的转动副连接在防掉落连接板81上，旋转气缸84用螺栓固连在防掉落连接板81上，旋转气缸84的可旋转部分与防掉落挡板83固连。

优选地，该多功能铺层装置还包括防旋转装置9，防旋转装置9是一种安全装置，用途是在特殊情况下防止铺贴平台旋转。优选地，如图7所示，防旋转装置9包括：防旋转连接板91、防旋转气缸92、防旋转伸缩部93，防旋转连接板91设于框架1上；防旋转气缸92设于防旋转连接板91上；防旋转伸缩部93与防旋转气缸92的伸缩轴连接；上铺贴平台3、下铺贴平台2的侧边设有适于防旋转伸缩部93插入的第四通孔94，防旋转气缸92的伸缩轴伸出时防旋转伸缩部93插入第四通孔94中，防旋转气缸92的伸缩轴收回时防旋转伸缩部93位于第四通孔94外。

当上铺贴平台、下铺贴平台不需进行翻转时，启动防旋转气缸92驱动防旋转伸缩部93插入上铺贴平台或下铺贴平台侧边的第四通孔94中，防止特殊情况下铺贴平台发生翻转造成安全事故；铺贴平台翻转前，启动防旋转气缸92驱动防旋转伸缩部93缩回，便于翻转。

为了保证铺贴预浸料过程中铺贴平台的稳定，该多功能铺层装置设有4组防旋转装置，分别位于铺贴平台的两侧，每侧设有2组防旋转装置，且两侧的防旋转装置对称设置，同一侧的2组防旋转装置关于铺贴平台的中线对称排布，对应地，上铺贴平台、下铺贴平台的侧边各设有4个第四通孔，当下铺贴平台位于下方时，下铺贴平台的4个第四通孔与防旋转装置的4个防旋转伸缩部位置对应，翻转后，上铺贴平台位于下方时，上铺贴平台的4个第四通孔与防旋转装置的4个防旋转伸缩部位置对应。防旋转伸缩部具体可以是防旋转伸缩轴。

具体地，防旋转连接板91用螺栓固连在框架1的纵梁上，防旋转伸缩部93用螺纹固连在防旋转气缸92的活塞杆上，防旋转气缸92用螺栓固连在防旋转连接板91上。

预压装置的用途是将铺贴好的预浸料进行抽真空预压实。如图8所示，其中，真空管路组件6固连在铺贴平台上，留一个快速接口连接真空系统。锁紧加压组件7可以为快夹组件，用途是给上下铺贴平台加压，压缩硅胶垫保证真空气密性。

优选地，下铺贴平台2的每个侧边上还设有至少一个楔形挡板10，上铺贴平台3与下铺贴平台2叠合时楔形挡板10适于阻挡上铺贴平台3相对于下铺贴平台2的移动。楔形挡板的作用，一是充当上铺贴平台下降的导向，二是安全装置，防止上铺贴平台因为意外滑落。具体地，作为一种优选的实施方式，下铺贴平台2的每个侧边上各设有2个楔形挡板10，且位于下铺贴平台的4个角的两侧。预浸料铺贴完成后，在预浸料上面依次铺上透气毡14、脱模布15、硅胶垫16。然后降下上铺贴平台，连接真空管路，夹紧快夹，启动真空系统，对铺贴好的预浸料进行抽真空预压实。

优选地，该多功能铺层装置还包括电柜控制台，电柜控制台包括控制器和与控制器分别电连接的提升气缸伸出按钮、提升气缸缩回按钮、提升按钮、下降按钮、第一翻转气缸伸出按钮、第一翻转气缸缩回按钮、第二翻转气缸伸出按钮、第二翻转气缸缩回按钮、防旋转气缸伸出按钮、防旋转气缸缩回按钮、翻转0°按钮、翻转180°按钮、防掉落0°按钮、防掉落90°按钮、急停按钮；第一驱动电机、提升气缸、第二驱动电机、第一翻转气缸、第二翻转气缸、旋转气缸、防旋转气缸分别与控制器电连接。提升气缸伸出按钮用于控制提升气缸的伸缩轴的伸出，提升气缸缩回按钮用于控制提升气缸的伸缩轴的收回；提升按钮用于控制第一驱动电机的正转，下降按钮用于控制第一驱动电机的反转；第一翻转气缸伸出按钮用于控制第一翻转气缸的伸缩轴的伸出，第一翻转气缸缩回按钮用于控制第一翻转气缸的伸缩轴的收回；第二翻转气缸伸出按钮用于控制第二翻转气缸的伸缩轴的伸出，第二翻转气缸缩回按钮用于控制第二翻转气缸的伸缩轴的收回；防旋转气缸伸出按钮用于控制防旋转气缸的伸缩轴的伸出，防旋转气缸缩回按钮用于控制防旋转气缸的伸缩轴的收回；翻转0°按钮用于控制第二驱动电机启动使铺贴平台回归0°位置，翻转180°按钮用于控制第二驱动电机启动使铺贴平台翻转至180°位置，防掉落0°按钮用于控制旋转气缸使防掉落挡板转至0°位置，防掉落90°按钮用于控制旋转气缸使防掉落挡板转至90°位置。

本发明实施例的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置的完整的工作过程为：

初始状态描述：上铺贴平台3、下铺贴平台处于合拢状态，里面处于空腔状态；提升装置4处于下降位，提升伸缩轴处于收回状态；防掉落装置8处于0°收回状态；翻转装置5处于0°状态，第一翻转气缸54处于伸出状态，第一翻转伸缩轴处于插入第二通孔状态，第二翻转气缸57处于伸出状态，第二翻转伸缩轴处于插入第三通孔状态；防旋转装置9处于伸出的工作状态，即防旋转气缸92活塞杆处于伸出状态，防旋转伸缩轴处于插入第四通孔状态；真空管路组件6与真空系统处于断开不连接状态，快夹处于打开不加压状态。

按下提升气缸伸出按钮，提升气缸48活塞杆伸出，驱动提升伸缩轴插入上铝面板和上铝型材组成的上铺贴平台3。

按下第一翻转气缸54缩回按钮，第一翻转气缸活塞杆缩回，驱动第一翻转伸缩轴缩回。

按下提升按钮，驱动上铺贴平台3上升至指定位置。

按下防掉落90°按钮，防掉落装置8处于伸出防护状态。

人工在下铺贴平台2上铺贴预浸料17操作，直至完成。

人员退至安全区域，按下防掉落0°按钮，防掉落装置8处于缩回状态。

按下下降按钮，驱动上铺贴平台3下降到指定位置。

按下第一翻转气缸54伸出按钮，第一翻转气缸54活塞杆伸出，驱动第一翻转伸缩轴伸出，插入上铝型材。

按下提升气缸缩回按钮，提升气缸48活塞杆缩回，驱动提升伸缩轴缩回。

按下防旋转气缸缩回按钮，防旋转气缸92活塞杆缩回，驱动防旋转伸缩轴缩回。

按下翻转180°按钮，实现铺层翻面。

按下防旋转气缸伸出按钮，防旋转气缸92活塞杆伸出，驱动防旋转伸缩轴伸出，插入铺贴平台对应的轴套里。

按下第二翻转气缸缩回按钮，第二翻转气缸57活塞杆缩回，驱动第二翻转伸缩轴缩回。

按下提升气缸伸出按钮，提升气缸48活塞杆伸出，驱动提升伸缩轴伸出。

按下提升按钮，驱动下铺贴平台2上升至指定位置。

按下防掉落90°按钮，防掉落装置8处于伸出的安全保护状态。

人工继续在上铺贴平台3上的胶膜铺贴操作，直至完成。

人工进行预压实的准备工作，如图9所示，铺放透气毡、脱模布、硅胶垫等。

人员退至安全区域，按下防掉落0°按钮，防掉落装置8处于缩回状态。

按下下降按钮，驱动下铺贴平台2下降到指定位置。

按下提升气缸缩回按钮，提升气缸48活塞杆缩回，驱动提升伸缩轴缩回。

人工锁紧快夹，真空管路连接真空系统，打开阀门进行抽真空预压实操作至完成。

人工关闭真空阀门，断开真空管路连接，打开快夹。

按下提升气缸伸出按钮，提升气缸48活塞杆伸出，驱动提升伸缩轴伸出。

按下提升按钮，驱动下铺贴平台2上升至指定位置。

按下防掉落90°按钮，防掉落装置8处于伸出的安全保护状态。

人工取走上铺贴平台3上的所有物品，并清理平台。

人员退至安全区域，按下防掉落0°按钮，防掉落装置8处于缩回状态。

按下下降按钮，驱动下铺贴平台2下降到指定位置。

按下提升气缸缩回按钮，提升气缸48活塞杆缩回，驱动提升伸缩轴缩回。

按下第二翻转气缸伸出按钮，第二翻转气缸活塞杆伸出，驱动第二翻转伸缩轴伸出。

至此，完成一个操作循环，整个多功能铺层装置处于初始状态，可进行下一个操作循环。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于，包括：

框架；

铺贴平台，包括下铺贴平台和设于所述下铺贴平台上方的上铺贴平台；

提升装置，设于所述框架上，用于提升所述上铺贴平台、所述下铺贴平台；

翻转装置，设于所述框架上，与所述上铺贴平台、所述下铺贴平台连接，用于翻转所述上铺贴平台、所述下铺贴平台；

预压装置，包括真空管路组件和锁紧加压组件；所述真空管路组件与真空系统连接，用于对所述铺贴平台中的预浸料进行抽真空；所述加压组件用于对所述上铺贴平台与所述下铺贴平台加压。

2.根据权利要求1所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于，所述提升装置包括：

导轨组件，竖直设于所述框架上，

提升横梁，滑动设于所述导轨组件上，

提升驱动部，可绕轴线转动的设于所述框架上，

提升导向部，可绕轴线转动的设于所述框架上，所述提升导向部的轴线与所述提升驱动部的轴线平行；

吊带，所述吊带一端与所述提升驱动部固定，另一端绕过所述提升导向部与所述提升横梁连接；

第一驱动电机，设于所述框架上，所述提升驱动部与所述第一驱动电机的转动轴同轴连接；

连接机构，设于所述提升横梁上，用于将所述上铺贴平台或所述下铺贴平台与所述提升横梁可分离可固定的连接。

3.根据权利要求2所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于，所述连接机构包括：

提升连接板，设于所述提升横梁上；

提升气缸，设于所述提升连接板上；

提升伸缩部，与所述提升气缸的伸缩轴连接，所述上铺贴平台、所述下铺贴平台的侧边设有适于所述提升伸缩部插入的第一通孔，所述提升气缸的伸缩轴伸出时所述提升伸缩部插入所述第一通孔中，所述提升气缸的伸缩轴收回时所述提升伸缩部位于所述第一通孔外。

4.根据权利要求3所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于，所述翻转装置包括：

翻转连接板，设于所述框架上；

第二驱动电机，设于所述翻转连接板上；

翻转连轴板，与所述第二驱动电机的转动轴连接；

第一翻转气缸，设于所述翻转连轴板上；

第一翻转伸缩部，与所述第一翻转气缸的伸缩轴连接；所述上铺贴平台的侧边设有适于所述第一翻转伸缩部插入的第二通孔，所述第一翻转气缸的伸缩轴伸出时所述第一翻转伸缩部插入所述第二通孔中，所述第一翻转气缸的伸缩轴收回时所述第一翻转伸缩部位于所述第二通孔外；

第二翻转气缸，设于所述翻转连轴板上；

第二翻转伸缩部，与所述第二翻转气缸的伸缩轴连接；所述下铺贴平台的侧边设有适于所述第二翻转伸缩部插入的第三通孔，所述第二翻转气缸的伸缩轴伸出时所述第二翻转伸缩部插入所述第三通孔中，所述第二翻转气缸的伸缩轴收回时所述第二翻转伸缩部位于所述第三通孔外。

5.根据权利要求4所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于：

还包括防掉落装置，所述防掉落装置包括：

防掉落连接板，设于所述框架上；

防掉落旋转轴，与所述防掉落连接板连接；

防掉落挡板，与所述防掉落旋转轴的转动副连接，所述上铺贴平台位于提升后的位置时，所述上铺贴平台的底面位于所述防掉落挡板的顶面上；

旋转气缸，设于所述防掉落连接板上，所述旋转气缸的转动轴与所述防掉落挡板连接。

6.根据权利要求5所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于：

还包括防旋转装置，所述防旋转装置包括：

防旋转连接板，设于所述框架上；

防旋转气缸，设于所述防旋转连接板上；

防旋转伸缩部，与所述防旋转气缸的伸缩轴连接；所述上铺贴平台和/或所述下铺贴平台的侧边设有适于所述防旋转伸缩部插入的第四通孔，所述防旋转气缸的伸缩轴伸出时所述防旋转伸缩部插入所述第四通孔中，所述防旋转气缸的伸缩轴收回时所述防旋转伸缩部位于所述第四通孔外。

7.根据权利要求6所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于：

还包括电柜控制台，所述电柜控制台包括控制器和与控制器分别电连接的提升气缸伸出按钮、提升气缸缩回按钮、提升按钮、下降按钮、第一翻转气缸伸出按钮、第一翻转气缸缩回按钮、第二翻转气缸伸出按钮、第二翻转气缸缩回按钮、防旋转气缸伸出按钮、防旋转气缸缩回按钮、翻转0°按钮、翻转180°按钮、防掉落0°按钮、防掉落90°按钮、急停按钮；所述第一驱动电机、所述提升气缸、所述第二驱动电机、所述第一翻转气缸、所述第二翻转气缸、所述旋转气缸、所述防旋转气缸分别与所述控制器电连接。

8.根据权利要求2所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于，所述提升装置还包括：

收卷轮，设于所述提升驱动部上，并与所述提升驱动部同轴连接；

导向轮，设于所述提升导向部上，并与所述提升导向部同轴连接；

所述吊带的一端与所述收卷轮固定连接，另一端绕过所述导向轮与所述提升横梁连接。

9.根据权利要求1所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于：

所述上铺贴平台包括上铝面板和设于所述上铝面板背面的上铝型材；

所述下铺贴平台包括下铝面板和设于所述下铝面板背面的下铝型材。

10.根据权利要求1所述的复合材料夹芯板材用多功能铺层装置，其特征在于：

所述下铺贴平台的每个侧边上还设有至少一个楔形挡板，所述上铺贴平台与所述下铺贴平台叠合时所述楔形挡板适于阻挡所述上铺贴平台相对于所述下铺贴平台的移动。

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