[發明專利]一種復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法

有效

• 申請號: 202010000747.2
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN110956631B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 單忠德;戰麗;李思源;劉豐;李志坤;賀磊;劉云志
• 申請（專利權）人: 北京機科國創輕量化科學研究院有限公司;機械科學研究總院集團有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/136;D03D25/00
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于：

本方法的具體步驟如下：

①織造針的圖像采集；通過步進電機驅動滾珠絲杠帶動CCD工業相機采集織造針出陣列后的灰度圖像，此時，將條形光源放置于織造針的下端，提高織造針與陣列間的對比度；

②織造針圖像的預處理；對灰度圖像進行中值濾波處理，實現圖像邊緣保真情況下圖像的降噪復原；采用局部自適應圖像增強方法提高織造針區域與背景區域的對比度；并對圖像進行二值化處理；

③織造針最高點位置提取；對二值化后的圖像進行膨脹與填充處理，消除織造針內部的孔洞，避免將孔洞區域誤識別為織造針區域；同時對圖像進行腐蝕處理，消除因膨脹處理導致邊緣位置不精確的問題；并采用刪除面積小于設定值的方法，剔除偽織造針區域，識別并搜索織造針位置區域，獲取織造針最高位置的坐標值；

④壓實板帶動壓針機構上升；在織造過程中，壓實板可根據織造要求，調整高度位置，壓針機構與壓實板固定連接，系統可實現壓針板帶動壓針機構上下移動；將織造針的最高位置坐標與標定線位置坐標相比較，計算出壓實板上升高度，壓實板上升，帶動壓針機構上升至指定高度；

⑤壓針機構對織造針按壓；壓針機構移動到指定位置后，壓針板由沿水平方向移動的氣缸推出到織造針上端，并通過沿豎直方向移動的氣缸將壓針板向下移動，將高低不平的織造針按壓至同一平面。

2.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的圖像采集系統包括工業CCD相機、條形光源和光源控制器等。

3.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的織造用纖維材料為碳纖維、芳綸纖維、尼龍纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維、碳納米管纖維中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的壓針機構可按壓任意根數的織造針。

5.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的帶動相機運動的機構可為但不限于滾珠絲杠、線性模組和梯形絲杠等。

6.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的壓針板推動機構可為但不限于氣缸和線性模組等。

7.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的方法圖像采集方法可為單目、雙目或多目。

8.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的方法相機可為線陣相機，也可為面陣相機。

9.根據權利要求1所述的復合材料預制體織造過程自動壓針裝置及方法，其特征在于，所述的方法光源可為但不限于線光源、面光源、圓形光源、激光光源等。