一种用热压罐成型碳纤维预浸料的双层平台间的连接工装

技术领域

本发明涉及工装结构技术领域，尤其涉及一种用热压罐成型碳纤维预浸料的双层平台间的连接工装。

背景技术

热压罐成型工艺广泛应用于航空航天、复合材料、电子、兵器、交通、体育装备和新型能源等高新技术领域，尤其是在各种蒙皮类零件的生产中发挥出了巨大的作用，现已成为一种成熟的工艺。由热压罐工艺生产的复合材料制品占整个复合材料制品产量的50%以上，在航空航天领域的比重更是高达80%以上，目前，热压罐工艺作为碳纤维复合材料构件的成型方法之一，也被许多碳纤维复合材料零部件生产厂家大量使用，而为了节省劳动力，采用AGV设备来实现单层转运平台传输工作，但由于热压罐内空间有限，单层转运平台可放置模具的空间有限，其成型复合材料产量已不能满足需求量。

现有技术中，在原有单层转运平台基础上叠放一个承载平台，且承载平台能够承载20吨，满足通风要求，并且能在250℃，最大工作压力为0.7MPa下长期工作，最大化的利用了热压罐内的空间，在满足热压罐使用范围内，尽可能多的放置模具，增加了成型复合材料产量。

但是承载平台为框架结构，其在叠放至单层转运平台过程中会存在错位，其双层平台通过AGV设备运输过程中出现相对位移，导致上层平台倾斜、模具掉落，存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用热压罐成型碳纤维预浸料的双层平台间的连接工装，实现双层平台间的机械连接，消除安全隐患。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用热压罐成型碳纤维预浸料的双层平台间的连接工装，包括：热压罐及放置在所述热压罐内的上层承载平台和下层转运平台以及所述承载平台和所述转运平台之间的连接工装，所述连接工装包括：底板、固定板和翻转机构，所述底板固定在所述承载平台的支腿上，所述固定板与所述底板固定连接，所述固定板的中垂线上设置有支撑板，所述支撑板上连接有转动件，所述翻转机构包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪与所述第二夹爪对称设置在所述支撑板两侧并与所述转动件连接，所述第一夹爪与所述第二夹爪远离所述转动件一端通过连接件连接，所述第一夹爪与所述第二夹爪卡设在所述转运平台的连接梁上。

进一步地，所述第一夹爪上设有第一夹臂和第三夹臂，所述第二夹爪设有第二夹臂和第四夹臂，所述第一夹臂与所述第二夹臂卡设在所述转运平台连接梁两侧，所述第三夹臂与所述第四夹臂抵住所述转运平台连接梁的端部。

进一步地，所述第一夹臂和所述第二夹臂上对称设有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面相对设置，所述第三夹臂和所述第四夹臂上设有第三斜面和第四斜面，所述第三斜面与所述第四斜面平行且位于同一平面上。

进一步地，所述转动件包括钢套和第一转动轴，所述第一转动轴穿入所述钢套内孔，且伸出所述钢套的两端部分别与所述第一夹爪和所述第二夹爪连接。

进一步地，所述连接工装还包括牵引机构；

所述牵引机构包括弹簧、中间杆和第二转动轴，所述中间杆由光轴和U型块组成，所述光轴固定连接在所述U型块的第一接触面上，所述弹簧套设在所述光轴上并抵住所述第一接触面，所述第二转动轴垂直于轴线的中间位置设有通孔，所述光轴远离所述U型块的一端穿入所述通孔，所述U型块与所述支撑板通过螺栓连接，所述第二转动轴通过所述第一夹爪和所述第二夹爪上设有的连接孔与所述第一夹爪和所述第二夹爪连接。

进一步地，所述连接孔位于所述第一夹爪与所述第二夹爪上远离所述第一转动轴的一端，且间隔设置多个。

进一步地，所述连接工装还包括限位块，所述限位块固定在所述固定板上。

进一步地，所述限位块对称设置多个。

进一步地，所述固定板上设有条形孔，所述条形孔对称且呈竖直设置。

本发明的有益效果为：本发明通过连接工装的设置，且通过第一夹爪和第二夹爪与转动件的连接实现从初始状态到工作状态的翻转，使第一夹爪和第二夹爪卡设在转运平台的连接梁上，实现承载平台与转运平台的机械连接；通过牵引机构的设置，使第一夹爪和第二夹爪在弹簧作用下快速恢复初始状态；通过限位块的设置，使第一夹爪和第二夹爪在翻转过程中起到限位和缓冲作用。

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为本发明实施例中连接工装的初始状态示意图；

图2为本发明实施例中连接工装的工作状态示意图；

图3为本发明实施例中连接工装的爆炸图；

图4为本发明实施例中翻转机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中牵引机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中双层平台在热压罐内的结构示意图。

附图标记：10、热压罐；20、承载平台；30、转运平台；40、连接工装；41、底板；42、固定板；421、条形孔；43、翻转机构；431、第一夹爪；4311、第一夹臂；4311a、第一斜面；4312、第三夹臂；4312a、第三斜面；432、第二夹爪；4321、第二夹臂；4321a、第二斜面；4322、第四夹臂；4322a、第四斜面；433、连接件；434、连接孔；44、支撑板；45、转动件；451、钢套；452、第一转动轴；46、牵引机构；461、弹簧；462、中间杆；463、第二转动轴；47、限位块。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图6所示的一种用热压罐成型碳纤维预浸料的双层平台间的连接工装，包括：热压罐10及放置在热压罐10内的上层承载平台20和下层转运平台30以及承载平台20和转运平台30之间的连接工装40，其连接工装40包括：底板41、固定板42和翻转机构43，底板41固定在承载平台20的支腿上，固定板42与底板41固定连接，固定板42的中垂线上设置有支撑板44，支撑板44上连接有转动件45，翻转机构43包括第一夹爪431和第二夹爪432，第一夹爪431与第二夹爪432对称设置在支撑板44两侧并与转动件45连接，第一夹爪431与第二夹爪432远离转动件45一端通过连接件433连接，第一夹爪431与第二夹爪432卡设在转运平台30的连接梁上。需要说明的是在承载平台20和转运平台30之间的设置多个连接工装40，且均匀分布在两侧，增加连接可靠性；优选的固定板42呈L形，其由两块板焊接或由整板折弯，支撑板44焊接在固定板42的L形内，起到加强筋的作用，增加了固定板42的支撑强度；第一夹爪431和第二夹爪432为镜像加工的两个零件，加工过程中需保证装配的尺寸公差及形位公差，使其实现一次安装到位，节省安装时间，提高安装效率；另外，为保证第一夹爪431与第二夹爪432保持同步翻转，第一夹爪431与第二夹爪432远离转动件45一端通过连接件433连接，提高了使用的可靠性。

本发明优选实施例的实施过程，将底板41和固定板42通过螺栓固定在承载平台20的支腿上，在固定板42上焊接支撑板44，转动件45穿过支撑板44上的预留孔与第一夹爪431和第二夹爪432连接，伸出第一夹爪431和第二夹爪432的两端通过螺母锁紧，第一夹爪431与第二夹爪432远离转动件45一端通过连接件433连接，保证翻转的同步性，通过第一夹爪431和第二夹爪432与转动件45的连接实现从初始状态到工作状态的翻转，使第一夹爪431和第二夹爪432卡设在转运平台30的连接梁上，实现承载平台20与转运平台30的机械连接，提高了可靠性。在进热压罐10前，在转运平台30上放置好模具，起吊承载平台20，慢速下降置于转运平台30上，使工装从初始状态翻转为工作状态实现双平台机械连接；出热压罐10后，使工装从工作状态翻转为初始状态解除机械连接，卸装模具和承载平台20即可。

本发明优选实施例中，第一夹爪431上设有第一夹臂4311和第三夹臂4312，第二夹爪432设有第二夹臂4321和第四夹臂4322，第一夹臂4311与第二夹臂4321卡设在转运平台30连接梁两侧，第三夹臂4312与第四夹臂4322抵住转运平台30连接梁的端部。需要说明的是第一夹臂4311和第二夹臂4321相对设置，且第一夹臂4311和第二夹臂4321之间的间距大于转运平台30连接梁的宽度，第三夹臂4312和第四夹臂4322位于同一平面上，且与转运平台30保持一定的距离，当第一夹爪431和第二夹爪432翻转与转运平台30连接时，保证第一夹臂4311和第二夹臂4321顺利卡设在转运平台30连接梁的两侧，第三夹臂4312和第四夹臂4322的内侧壁抵住转运平台30连接梁的端部，限制支撑平台20在多个方向的自由度，提高了连接的稳固性。

为了使工装在连接过程中具有一定导向作用，在第一夹臂4311和第二夹臂4321上对称设有第一斜面4311a和第二斜面4321a，第一斜面4311a与第二斜面4321a相对设置，第三夹臂4312和第四夹臂4322上设有第三斜面4312a和第四斜面4322a，第三斜面4312a与第四斜面4322a平行且位于同一平面上，保证工装顺利卡设在转运平台30的连接梁上，提高了工作效率。

本发明优选实施例中，转动件45包括钢套451和第一转动轴452，第一转动轴452穿入钢套451内孔，且伸出钢套451的两端部分别与第一夹爪431和第二夹爪432连接。钢套451固定在支撑板44上，第一转动轴452相对钢套451转动时会产生磨损，因钢套451具有防磨损作用，仅需更换第一转动轴452便可再次实现翻转功能，减少零部件更换频率，节约成本，增加了工装的使用寿命。

为了提高工装使用的便捷性，连接工装40还包括牵引机构46，如图5所示牵引机构46包括弹簧461、中间杆462和第二转动轴463，中间杆462由光轴和U型块组成，光轴固定连接在U型块的第一接触面上，弹簧461套设在光轴上并抵住第一接触面，第二转动轴463垂直于轴线的中间位置设有通孔，光轴远离U型块的一端穿入通孔，U型块与支撑板44通过螺栓连接，第二转动轴463通过第一夹爪431和第二夹爪432上的对称连接孔434与第一夹爪431和第二夹爪432连接。弹簧461为高弹力弹簧461，一端抵住第一接触面，另一端抵住第二转动轴463，当中间杆462呈竖直和水平状态时，弹簧461的压缩量最大，工装为初始状态和连接状态时弹簧461的压缩量小于上述的弹簧461最大压缩量，所以第一夹爪431和第二夹爪432在弹簧461推力作用下，实现快速复位或快速夹紧连接。另外，因复位和夹紧的速度快、弹力大，使用过程中禁止将身体各部位放置在工装工作范围内，以免对人身造成伤害。

为了便于调节弹簧461推力的大小，连接孔434位于第一夹爪431与第二夹爪432上远离第一转动轴452的一端，间隔设置多个。

本发明优选实施例中，连接工装40还包括限位块47，限位块47固定在固定板42上。限位块47起到限位缓冲的作用，有效保护了第一夹爪431和第二夹爪432，减少了因碰撞而造成的损坏，延长了使用寿命，提高了工装稳定性。

在上述实施例基础上，进一步地，限位块47对称设置多个，本实施中优选设置四个，两个设置在固定板42垂直侧壁上，另外两个设置在水平面上，且相对支撑板44对称设置，分散冲击力，使受力平衡，保证使用过程中的平稳性，提高了使用寿命。

本发明优选实施例中，优选地，固定板42上设有条形孔421，条形孔421对称且呈竖直设置，使固定板42相对底板41在垂直方向上实现上下调整，避免因加工问题而造成翻转机构43与转运平台30连接梁连接，增加了工装实用性，提高了机械连接的可靠性。

本发明的实施过程，将底板41和固定板42通过螺栓固定在承载平台20的支腿上，在固定板42上焊接支撑板44，钢套451对称固定在支撑板44的预留孔内，第一转动轴452穿过钢套451，其伸出钢套451的两端与第一夹爪431和第二夹爪432连接，第二转动轴463的两端伸入第一夹爪431和第二夹爪432的连接孔434内，第一转动轴452伸出第一夹爪431和第二夹爪432的两段通过螺母锁紧，第一夹爪431与第二夹爪432远离第一转动轴452的一端通过连接件433连接，弹簧461套设在中间杆462的光轴上，光轴伸出弹簧461的一端深入第二转动轴463的通孔内，将中间杆462另一端的U型块通过螺栓连接在支撑板44上，最后将限位块47安装在固定板42的侧壁和底面。在进热压罐10前，在转运平台30上放置好模具，起吊承载平台20，慢速下降置于转运平台30上，使工装从初始状态翻转为工作状态实现双平台机械连接；出热压罐10后，使工装从工作状态翻转为初始状态解除机械连接，卸装模具和承载平台20即可。通过连接工装40的设置，且通过第一夹爪431和第二夹爪432与转动件45的连接实现从初始状态到工作状态的翻转，使第一夹爪431和第二夹爪432卡设在转运平台30的连接梁上，实现承载平台20与转运平台30的机械连接；通过牵引机构46的设置，使第一夹爪431和第二夹爪432在弹簧461作用下快速恢复初始状态；通过限位块47的设置，使第一夹爪431和第二夹爪432在翻转过程中起到限位和缓冲作用。

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。