[发明专利]一种多路径预浸带铺放方法

摘要

本发明是一种多路径铺放轨迹规划铺层编程方法，铺层轨迹规划时采用多起点铺放，编程的要点如下：确定铺贴顺序；组合裁剪；铺贴装置的旋转方式；边缘铺贴块增大尺寸。该方法能提高自动铺带机的工作速率、提高材料的利用率以及对产品的边缘质量，保证自动铺带机使用的先进效果。

主权项

一种多路径预浸带铺放方法，其特征在于：该方法的步骤是：(1)将产品和模具用CATIA环境下的CPD模块工具，建立产品的数学模型(1)和模具的数学模型(2)，产品的数学模型包括铺层信息和铺层顺序，模具的数学模型包括铺设基准面(3)，铺设基准面(3)是指模具与产品表面的贴合面，铺层信息包括每一层的铺层边界线(4)和铺层角度θ，铺层顺序是指产品从铺设基准面(3)开始的依次铺放的铺层次序。(2)设定预浸带(5)在模具的数学模型的铺设基准面(3)上的铺放起始点(6)，在该起始点(6)铺设的铺贴块(9)的宽度与预浸带(5)的带宽一致，铺放起始点(6)在预浸带(5)铺放轨迹的中心线(7)上，其坐标设定规则如下：O°方向的铺层起始点的坐标为：X=铺层边界线(4)内，Y=预浸带(5)的带宽/2，Z=0；45°方向的铺层起始点的坐标为：X=顶点坐标值‑预浸带(5)的带宽/2×sin45°,Y=顶点坐标值‑预浸带(5)的带宽/2×cos45°，Z=0。(3)从铺层起始点(6)出发，确定预浸带(5)的铺设轨迹(8)，确定铺设轨迹(8)的规则包括：a、每一层中的每块预浸带铺贴轨迹都有始端和末端，通过每相邻两条预浸带的始端和末端的形状来决定每条预浸带铺贴的顺序。（始端和末端的形状也可以通过调整实现）例如，第一条的铺贴预浸带的末端形状与某一条预浸带的始端拼接后可以形成直角相切或45度角相切，即可以把这两块的铺贴轨迹的顺序设置为依次的。b、在每一层的铺层中，如果有两块预浸带（第一块和第二块）纤维方向的90度方向的尺寸相加小于原材料预浸布的整个带宽，即可以把这两块预浸带进行组合裁剪，用第一块产生的废料继续裁剪铺贴出第二块。为了完成这种操作，要将这两块预浸带的铺贴顺序调整到相邻，铺贴的轨迹方向调整为相反方向。c、每一层中的每块预浸带的铺贴轨迹行进方向，可以根据纤维的0 度方向的尺寸来设置设备的铺贴装置（10）的旋转方式。原则如下：纤维的0度方向小于1000mm的预浸带，铺层始端设置在同一平面的同一水平线上，使设备的铺贴装置，在每铺贴下一层的时候设备的铺贴装置不发生转动。0度方向大于1000mm的铺贴方法则反之。d、过小的铺贴块，在铺贴过程中容易起皱，如果它的一端是置于零件外边缘的，可以使过小的铺贴块，零件边缘的方向变大，从而易于铺贴。（4）根据特定的规则调整铺层的顺序及方向，进行轨迹优化。（5）按照优化后的轨迹进行铺层模拟。（6）将程序转换成坐标值输入设备的操作执行系统，使设备完成指定操作。