[发明专利]一种自动铺丝程序运行控制方法

说明书

本发明属于预浸丝束自动铺放成型技术领域，具体涉及一种自动铺丝程序运行控制方法，包括规划复合材料自动铺丝轨迹，为每个铺层生成若干条带，每个条带均包含自动铺丝设备完成该条带铺放所必须经过的铺放路径；建立铺放模型和自动铺丝设备模型之间的相对位置关系，在设备坐标系下设置一个固定点作为铺放安全泊点；针对每一个条带，分别生成三条互无干涉的运动路径；设置NC程序并于NC程序进行自动铺丝零件铺放。相对于现有技术，本技术方案将实现安全的、自动的回到铺放安全泊点，进而实现自动铺丝铺放问题自动回程、快速重新铺放等功能，提高铺放效率，进一步降低了铺放过程的人工参与量，并且降低了设备运行风险。

技术领域

本发明属于预浸丝束自动铺放成型技术领域，具体涉及一种自动铺丝程序运行控制方法。

背景技术

随着复合材料技术及其加工技术和检测维修技术的飞速发展，复合材料在军民用飞行器上的用量正大幅提高，以自动铺带和丝束铺放为代表的复合材料自动化生产工艺大幅提升了复合材料在飞机结构上的应用。自动铺丝技术是通过多轴联动的铺放头将多束预浸丝束通过送料、加热、铺叠、压实、切割、重启等功能，按照工艺规划的路径集束成一条宽度可变的预浸窄带后，在被加热机构加热的模具表面进行铺放的技术。自动铺丝的特点在于一条铺丝路径包含多束预浸料的铺放，每束预浸料通道均有电机进行单独控制，故在丝束铺放过程中，由于设备和材料等因素，使得铺放过程经常出现堵头、送不出料等缺丝问题，以及纤维在送料管道中出现褶皱、扭转等缺陷。但基于传统的数控程序运行控制方法，仅包含铺放路径和连接路径，对于铺放问题、缺陷丝束的定位和重铺仅可通过人工干预，手动停止并运行至缺陷丝束的铺放起点进行铺放，或直接依靠设备自身解算自动运行至缺陷丝束的铺放起点进行重铺，这样不仅增加了设备操作人员的难度，降低铺放效率，而且大大增加了设备的运行风险，无法适应自动铺丝的特点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出的自动铺丝程序运行控制方法能够实现安全的、自动的回到铺放安全泊点，进而实现自动铺丝铺放问题自动回程、快速重新铺放等功能，提高铺放效率，进一步实现了铺放过程无人干预，降低了设备运行风险。

具体通过以下技术方案实现：

一种自动铺丝程序运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：规划复合材料自动铺丝轨迹，为每个铺层生成若干条带，每个条带均包含自动铺丝设备完成该条带铺放所必须经过的铺放路径；

步骤S2：建立铺放模型和自动铺丝设备模型之间的相对位置关系，在设备坐标系下设置一个固定点作为铺放安全泊点；

步骤S3：针对每一个条带，分别生成三条互无干涉的运动路径；

步骤S4：基于步骤S1中的铺放路径、步骤S2中的铺放安全泊点和步骤S3中的运动路径设置NC程序；

步骤S5：基于NC程序进行自动铺丝零件铺放，并在出现问题时进行必要的人工干预。

优选的，所述铺放安全泊点远离铺放模型。

优选的，所述步骤S3中，三条互无干涉的运动路径分别为：去程路径，铺放安全泊点到铺放路径起点间的运动路径；回程路径，铺放路径终点到铺放安全泊点间的运动路径；过渡路径，当前条带铺放路径终点至下一条带铺放路径起点间的连接路径。

优选的，所述步骤S4中，所述设置NC程序包括设置铺丝程序，设置铺丝程序包括以下步骤：

步骤S41-1，基于所述铺放路径、铺放安全泊点和运动路径编辑NC代码，包括设备运行到铺放安全泊点的代码、跳转到指定条带的逻辑控制代码、跳转到去程路径的逻辑控制代码、条带去程路径程序段代码、跳转到铺放路径的逻辑控制代码、条带铺放路径程序段代码、跳转到过渡路径的逻辑控制代码、条带过渡路径程序段代码；