[發明專利]用于形成復合零件的系統和方法

有效

• 申請號: 201711419124.3
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108340593B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: C·E·亨利;J·R·拉爾金;K·P·拉爾金;H·H·塔特;Y-J·吳
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

本申請涉及用于形成復合零件的系統和方法。具體地，一種用于形成復合零件的方法包括如下步驟：基于零件規范，切割序列中的多層材料并定位這些層，以形成堆。針對各層，在定位層之后且在切割序列中的下一層之前，該方法包括如下步驟：(i)沿著層的長度掃描，以確定層的圖像；(ii)基于圖像來確定層的至少兩個邊緣；(iii)基于邊緣來確定沿著層的長度的位置處的測量寬度；(iv)將各位置處的測量寬度與該位置處的目標寬度進行比較；(v)基于比較來決定是否調節生產工藝；以及(vi)如果決定是調節生產工藝，那么基于比較來調節生產工藝。零件規范指定各位置處的目標寬度。

技術領域

本公開總體涉及復合零件(composite part)，更具體地涉及用于形成復合零件的系統和方法。

背景技術

除非這里另外指示，否則本節中所描述的材料不是權利要求的現有技術，并且并非因為包含在本節中而被承認是現有技術。

憑借輕量和高強度特性，復合材料廣泛用于在各種行業中制造零件。例如，航空航天工業使用復合零件來制作飛機和航天器的輕量結構部件(諸如比如，機身框架結構、桁條、機翼、水平穩定器(stabilizer)和/或垂直穩定器)。用于形成復合零件的一種方法包括切割多層復合材料，在具有期望形狀的形式上定位層，然后在處于期望形狀的同時固化層。

發明內容

公開了用于形成復合零件的方法和系統。在示例中，一種用于形成復合零件的方法包括如下步驟：基于零件規范來一次一層地切割序列中的多層材料。零件規范指定用于形成復合零件的生產工藝的參數。該方法還包括如下步驟：一次一層且基于零件規范來定位多層，以在層疊裝置的測量區域中形成堆。針對各層，在定位層之后且在切割序列中的下一層之前，方法包括如下步驟：(i)沿著層的長度掃描，以確定層的圖像；(ii)基于圖像來確定層的至少兩個邊緣；(iii)基于至少兩個邊緣來確定沿著層的長度的多個位置處的測量寬度；(iv)執行各位置處的層的測量寬度與位置處的目標寬度的比較；(v)基于比較來決定是否調節生產工藝；以及(vi)如果決定是調節生產工藝，那么基于各位置處的測量寬度與目標寬度的比較，來調節生產工藝。由零件規范指定的參數包括沿著層的長度的各位置處的目標寬度。同樣，針對至少一層，決定是調節生產工藝。

在另一個示例中，一種用于形成復合零件的系統包括：切割裝置，該切割裝置用于一次一層地切割多層材料；測量區域，該測量區域用于一次一層地接收多層，以形成堆；以及測量裝置，該測量裝置用于掃描測量區域。系統還包括控制器，該控制器被配置為，使切割裝置基于零件規范一次一層地切割序列中的多層。零件規范指定用于形成復合零件的生產工藝的參數。針對各層，當在測量區域中接收層之后且在使得切割裝置切割序列中的下一層之前，控制器還被配置為：(i)使測量裝置沿著層的長度掃描，以確定層的圖像；(ii)基于圖像來確定層的至少兩個邊緣；(iii)基于至少兩個邊緣來確定沿著層的長度的多個位置處的測量寬度；(iv)執行各位置處的層的測量寬度與位置處的目標寬度的比較；(v)基于比較來決定是否調節生產工藝；以及(vi)如果決定是調節生產工藝，那么基于比較來調節用于切割序列中的下一層的零件規范的至少一個參數。由零件規范指定的參數包括沿著層的長度的各位置處的目標寬度。針對至少一層，決定是調節生產工藝。