一种板体的预成型装置及预成型方法与流程

本发明涉及复合材料制造，尤其涉及一种板体的预成型装置及预成型方法。

背景技术：

1、随着复合材料在航空领域中得到大量使用，热隔膜预成型工艺方法也逐渐在航空复合材料制造业中得到广泛应用，其中，双隔膜预成型工艺是较为先进的一种。在双隔膜预成型过程中，层压板与工装之间的相对位置尤为重要，若料层和工装定位不准确，将无法保证零件的纤维角度，尤其是对于变厚度零件，定位不准确将导致零件各厚度区域的位置与理论值相差甚远。在双隔膜准备时，预浸料层压板在上下隔膜间的位置一旦确定，即料层与工装的相对位置一旦确定，双隔膜进行过程中无法通过人工干预再次调整其位置。

2、现有技术中的双隔膜预成型工艺中，一般通过在预成型工装上、预浸料层压板上标记参考线，然后利用测量距离、肉眼观测来实现定位。这种定位方法耗费时间长、定位难度大，尤其对于大型零件，定位精度更难保证。

3、针对上述问题，需要开发一种板体的预成型装置及预成型方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种预成型装置，能够实现板体与工件的准确定位，且具有高精度与高效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种板体的预成型装置，包括：

4、导轨，所述导轨上滑动设置有第一平台与第二平台，所述第一平台用于承载工件，所述第二平台用于承载隔膜与板体；

5、双隔膜机，所述双隔膜机设置于所述第一平台和所述第二平台之间并具有工作位置，所述第一平台与所述第二平台均能够移动至所述工作位置，所述双隔膜机能将位于工作位置的所述板体成型在所述工件上；

6、定位机构，所述定位机构包括定位件及记录仪，所述定位件能够定位所述工件，所述第一平台位于所述工作位置时，所述记录仪能够记录所述定位件的位置，并根据所述定位件的位置对位于所述工作位置的第二平台上的所述板体进行定位。

7、优选地，所述记录仪为激光跟踪仪，所述定位件包括第一靶标孔和第二靶标孔，所述激光跟踪仪能够采集所述第一靶标孔、所述第二靶标孔以及所述定位件的表面的若干个点的位置并建立空间坐标系。

8、优选地，所述工件的上表面设置有刻线，所述定位件设置有定位端，所述定位件能够贴合于所述工件的上表面，所述定位端与所述刻线对齐以定位所述工件。

9、优选地，所述定位端凸设有定位凸起，所述刻线包括第一凹槽，所述板体的侧壁凹设有第二凹槽，所述定位凸起与所述第一凹槽相匹配并能够卡入所述第二凹槽。

10、优选地，所述定位机构包括至少两个所述定位件。

11、优选地，所述第二平台上设置有承托组件，所述承托组件开设有成型间隙，所述承托组件位于所述隔膜的下方，所述板体和所述工件均能够穿过所述成型间隙，所述第二平台移动至所述工作位置时，所述双隔膜机能够通过所述承托组件抬起所述板体与所述隔膜。

12、优选地，所述导轨设置有限位件，所述第一平台移动至与所述限位件抵接时，所述第一平台位于所述工作位置。

13、一种板体的预成型方法，用于控制所述的板体的预成型装置，所述预成型方法包括：

14、s1、将工件放置于第一平台，并利用定位件定位所述工件；

15、s2、将所述第一平台移动至工作位置，并通过记录仪记录所述定位件的位置；

16、s3、将隔膜放置于第二平台，将所述第一平台移出所述工作位置，并将所述第二平台移动至所述工作位置，并将定位件放置于所述记录仪记录的位置；

17、s4、将板体放置于隔膜上，移动所述板体抵接所述定位件完成所述板体的定位；

18、s5、将另一个所述隔膜盖至所述板体上，将所述隔膜与所述板体上升，将所述第二平台移出所述工作位置，并将所述第一平台移动至所述工作位置；

19、s6、将隔膜200与板体300下降至工件100表面，利用所述双隔膜机将所述板体成型至所述工件上。

20、优选地，步骤s2中，通过所述记录仪记录所述定位件的位置包括：

21、s21、在所述定位件上制造第一靶标孔和第二靶标孔，并记录所述第一靶标孔和所述第二靶标孔的位置；

22、s22、在所述定位件的表面建立第一基准平面；

23、s23、过所述第一靶标孔或第二靶标孔作出垂直于所述第一基准平面的第一直线；

24、s24、连接所述第一靶标孔和所述第二靶标孔作出第二直线；

25、s25、以所述第一直线和所述第二直线为坐标轴建立空间坐标系，并获得所述空间坐标系下的所述第一靶标孔与所述第二靶标孔的初始坐标。

26、优选地，步骤s3中，将所述定位件放置于所述记录仪记录的位置包括：

27、s31、将所述定位件放置于所述隔膜上；

28、s32、检测所述第一靶标孔和所述第二靶标孔在所述空间坐标系下的检测坐标；

29、s33、移动所述定位件，直至所述第一靶标孔和所述第二靶标孔的所述检测坐标的横、纵坐标与所述第一靶标孔与所述第二靶标孔的初始坐标的横、纵坐标重合。

30、本发明的有益效果：

31、本发明提供了一种板体的预成型装置及预成型方法。该预成型装置包括定位机构，定位机构的定位件能够定位第一平台上的工件，并通过记录仪记录位于工作位置的第一平台上的定位件的位置，在将第二平台移动至工作位置后，将定位件放置于记录仪记录的位置，并移动板体抵接定位件完成板体的定位。通过定位件与记录仪对定位信息进行传递，能够保证工件与板体在工作位置处的相对位置的准确性。

32、该预成型装置能够实现板体与工件的准确定位，且具有高精度与高效率。

技术特征：

1.一种板体的预成型装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述记录仪为激光跟踪仪，所述定位件(5)包括第一靶标孔(53)和第二靶标孔(54)，所述激光跟踪仪能够采集所述第一靶标孔(53)、所述第二靶标孔(54)以及所述定位件(5)的表面的若干个点的位置并建立空间坐标系。

3.根据权利要求1所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述工件(100)的上表面设置有刻线(101)，所述定位件(5)设置有定位端(51)，所述定位件(5)能够贴合于所述工件(100)的上表面，所述定位端(51)与所述刻线(101)对齐以定位所述工件(100)。

4.根据权利要求3所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述定位端(51)凸设有定位凸起(52)，所述刻线(101)包括第一凹槽(102)，所述板体(300)的侧壁凹设有第二凹槽(301)，所述定位凸起(52)与所述第一凹槽(102)相匹配并能够卡入所述第二凹槽(301)。

5.根据权利要求1所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述定位机构包括至少两个所述定位件(5)。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述第二平台(3)上设置有承托组件(6)，所述承托组件(6)开设有成型间隙(62)，所述承托组件(6)位于所述隔膜(200)的下方，所述板体(300)和所述工件(100)均能够穿过所述成型间隙(62)，所述第二平台(3)移动至所述工作位置时，所述双隔膜机(4)能够通过所述承托组件(6)抬起所述板体(300)与所述隔膜(200)。

7.根据权利要求1所述的板体的预成型装置，其特征在于，所述导轨(1)设置有限位件，所述第一平台(2)移动至与所述限位件抵接时，所述第一平台(2)位于所述工作位置。

8.一种板体的预成型方法，其特征在于，用于控制如权利要求1～7中任一项所述的板体的预成型装置，所述预成型方法包括：

9.根据权利要求8所述的板体的预成型方法，其特征在于，步骤s2中，通过所述记录仪记录所述定位件(5)的位置包括：

10.根据权利要求9所述的板体的预成型方法，其特征在于，步骤s3中，将所述定位件(5)放置于所述记录仪记录的位置包括：

技术总结本发明公开了一种板体的预成型装置及预成型方法，涉及复合材料制造技术领域。该预成型装置包括导轨、双隔膜机及定位机构。导轨上滑动设置有第一平台与第二平台，第一平台用于承载工件，第二平台用于承载隔膜与板体；双隔膜机设置于第一平台和第二平台之间并具有工作位置，第一平台与第二平台均能够移动至工作位置，双隔膜机能将位于工作位置的板体成型在工件上；定位机构包括定位件及记录仪，定位件能够定位工件，第一平台位于工作位置时，记录仪能够记录定位件的位置，并根据定位件的位置对位于工作位置的第二平台上的板体进行定位。该预成型装置能够实现板体与工件的准确定位，且具有高精度与高效率。技术研发人员：钱盈,黄彬瑶,韩舒,张君红,马志超,肖栋,陈萍,刘军受保护的技术使用者：上海飞机制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14