[實用新型]一種面向手工鋪貼過程控制的系統

有效

• 申請號: 201620817902.9
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN206326876U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 辛朝波;王棟
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本實用新型屬于工藝制造領域，具體涉及一種面向手工鋪貼過程控制的系統。

背景技術

復合材料成型過程中，手工鋪貼仍然占預浸料或干纖維鋪貼中很大的比例。為了確保預浸料或干纖維鋪貼精度，復合材料制造領域普遍采用傳統激光投影裝置。傳統激光投影裝置能有效投影鋪層的邊界和坐標系，但是所有的投影都是靜態的。對于尺寸較小、外形簡單的結構，由于纖維彎曲及裁片變形較小，預浸料或干纖維裁片能通過傳統激光投影裝置投影靜態邊界進行定位，從而實現準確鋪貼。對于尺寸較大、外形復雜的結構，同一個鋪層，由于鋪貼起始點、壓實順序或剪口位置等不同，均會導致裁片纖維方向與設計方向存在不同程度的差異。尺寸越大，外形越復雜，這種差異會越大。傳統激光投影裝置的靜態投影無法從根本上有效解決設計鋪層與制造鋪層不一致問題。實際工程中，只能通過操作人員規范每一個鋪層的鋪貼起始點、壓實順序和剪口位置確保設計鋪層與制造鋪層一致性。每一個復合材料制件，其鋪層數量巨大，涉及的纖維鋪層方向多，難免操作人員不犯錯誤。

鑒于此，為了確保尺寸較大、外形復雜結構設計鋪層與制造鋪層的一致性，有效控制裁片的鋪貼流程及鋪貼質量，實用新型一種面向手工鋪貼過程控制的系統。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種面向手工鋪貼過程控制的系統，所述系統包括動態激光投影裝置和手工鋪貼工具，所述手工鋪貼工具上設有信號發射頭，所述動態激光投影裝置上設有與所述信號發射頭相連接的感應單元；

進一步地，所述激光投影裝置還包括投影單元、分析單元和處理單元，所述感應單元通過分析單元連接處理單元，所述投影單元連接分析單元；

進一步地，所述手工鋪貼工具包括鋪貼壓板、裁刀和輔助加熱工具；

進一步地，所述系統還包括自動下料機和噴墨打印機，所述自動下料機連接所述噴墨打印機；

進一步地，所述分析單元為計算機設備；

進一步地，所述投影單元為投影儀或其他投影設備；

進一步地，所述處理單元為蜂鳴報警器；

進一步地，所述信號發射頭為紅外線或超聲波信號發射器。

本實用新型的有益效果如下：

1)相對于傳統的激光投影裝置，該系統不僅靜態投影裁片鋪貼邊界和坐標系，還能按順序動態投影鋪貼起始區域、順序壓實區域及剪口位置等信息；

2)感應單元能掃描裁片的條形碼信息，同時判斷裁片是否與需要鋪貼的投影邊界一致；將裁片條形碼的位置設計在鋪貼起始區域能確保鋪貼開始前確定裁片的準確性；由于投影鋪貼起始區域與條形碼標記位置一一對應，方便操作人員快速識別裁片的擺放位置及確定纖維鋪貼方向；

3)利用帶有信號發射頭的手工鋪貼工具在投影區域進行相關操作時，動態激光投影裝置通過掃描并分析發射信號的路徑，判斷是否完成相關操作；如果系統判斷完成相關操作，動態激光投影裝置將自動投影下一步需要操作的區域。通過該功能，實現鋪貼過程可控，確保產品間鋪層的一致性，同時確保設計鋪層與制造鋪層的一致，從而減少人為因素對鋪貼質量的影響；

4)如果利用帶有信號發射頭的手工鋪貼工具在非投影工作區域工作或放置時間過長，系統會蜂鳴報警，投影線由實線變為閃爍態；對于操作人員發現已經投影過的區域不滿足工藝要求，對已經投影過的區域進行相應操作，而帶有信號發射頭的手工鋪貼工具不會觸發蜂鳴，也不會使投影線由實線變為閃爍態。

附圖說明

圖1為本實用新型面向手工鋪貼過程控制的系統示意圖；

圖2為本實用新型中鋪貼起始區域及裁片信息確定圖；

圖3為本實用新型中鋪貼起始區域裁片壓實圖；

圖4為本實用新型中順序壓實區域裁片鋪貼圖；

圖5為本實用新型中裁片剪口圖；

圖6為本實用新型控制系統中激光投影裝置的單元結構圖；

其中，1-動態激光投影裝置，2-模具，3-裁片鋪貼邊界，4-鋪貼起始區域，5-鋪貼壓板，51-鋪貼壓板信號發射頭，6-順序壓實區域，7-剪口位置，8-裁刀，9-輔助加熱工具，91-輔助加熱工具信號發射頭。

具體實施方式