一种多边界复杂平面料片的定位方法

本发明涉及了一种多边界复杂平面料片的定位方法。

背景技术：

1、复合材料是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的素材复合组成的一种材料，通过物理或化学的方法，获得新性能的材料。各种材料取长补短，产生协同效应，使得复合材料具有高比刚度、高强度、抗振等特点，被广泛应用于航空航天、车辆、医学和武器装备等领域。虽然复合材料制成的零件性能更加优异，但往往其制造难度更大且成本较高。例如一些复合材料部件的制作，一般首先需要制作模具，然后将预先制作好的适合模具形状尺寸的且具有良好性能的复合材料料片一层层的铺贴到模具上。在铺贴过程中要使得模具与料片达到贴合，避免褶皱，翘起等缺陷。特别是在多层铺贴的时候，还要注意多层料片之间不能形成气泡或气穴。因此需要着重注意料片的定位方法以及边界的推动问题，否则可能导致最终产品达不到预期。

2、目前多边界复杂料片主要用于一些复杂曲面模具的铺贴，但现有技术中对于多边界复杂平面料片由于没有可靠的定位方式，导致具有多边界复杂的平面料片在铺贴过程中产生料片偏移以及由此带来的预成型问题，从而导致加工后边界上存在一定的误差。因此，亟需一种多边界复杂平面料片的定位方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明公开了提供一种多边界复杂平面料片的定位方法，可以对平面料片进行定位，并保证各个边界的即通过特殊点定位来完成料片在模具上的定位。多边界复杂平面料片主要包含圆弧形料片，五边形料片，六边形料片，以及y形料片等等。现将其边界特征主要分为三类来进行说明，分别为曲线，直线，折线。

2、边界形状特征为圆弧形，例如圆弧形料片

3、步骤一，模具一侧角上点布置定位点，确定铺贴边界。

4、步骤二，在平面料片相对应的边角上设置定位点，并建立坐标系。

5、步骤三，选取两侧弧形曲率最大的点并根据坐标完成连线。

6、步骤四，铺贴头通过kuka机器人的示教器中的坐标位置进行标定完成初步定位，将根据料片边界定位点建立的坐标系与示教器中的坐标设定为相同原点的，并检查料片上曲率最大点的连线是否与模具选取点的连线相对应，使料片定位合格。

7、步骤五，为实现全覆盖大变形完整铺贴，因此选取柔性的硅胶板；硅胶板下方安装有海绵吸盘，用于吸附料片；在硅胶板的上方，利用气孔使得吸附更加牢固，最终完成铺贴，并作细微调整，若不对应则进行手工调整，使料片定位合格

8、所述步骤4中的边界特征为折线，例如五边形料片或六边形料片；定位方法同圆弧形料片类似，但所选取的特殊点不同，在这里选取折线的顶点，方便我们对于料片上特殊点的寻找。

9、所述步骤4中的边界特征为直线，例如y形料片的一侧；选取直线的中点，与上端y形料片的折线的顶点作线，以辅助定位。

10、本发明的有益效果为：通过复合材料的数字化设计制造软件，将复杂的曲面模具展开，利用在平面料片边角上点的选取确定铺贴边界，完成初步定位。根据复杂平面料片的形状综合特征，选取合适的特殊点，并通过坐标根据特殊点连线辅助修正，使得各边界与模具达到完美贴合。最后利用气缸的铰接结构和硅胶板的变形，实现铺贴。

技术特征：

1.一种多边界复杂平面料片的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多边界复杂平面料片的定位方法，其特征在于：所述步骤4中的边界特征为折线；选取的特殊点为折线的顶点。

3.根据权利要求1所述的一种多边界复杂平面料片的定位方法，其特征在于：所述步骤4中的边界特征为直线， 选取直线的中点，与上端y形料片的折线的顶点作线，以辅助定位。

技术总结
本发明提供一种多边界复杂平面料片的定位方法，包括以下步骤：步骤一，模具一侧角上点设置定位点，确定铺贴边界；步骤二，在平面料片相对应的边角上设置定位点，并建立坐标系；步骤三，选取特殊点在料片上进行标记连线；步骤四，铺贴头通过kuka机器人的示教器中的坐标位置进行标定完成初步定位，并用检查料片上特殊点之间的连线是否与模具选取点的连线的坐标相对应本发明通过复合材料的数字化设计制造软件，将复杂的曲面模具展开，利用在平面料片边角上点的选取，完成初步定位。根据复杂平面料片的形状综合特征，选取合适的特殊点，通过特殊点连线辅助修正，使得各边界与模具达到完美贴合。最后利用气缸的铰接结构和硅胶板的变形，实现铺贴。

技术研发人员：王显峰,韩沁凝,吴冰洁,周忠涛,罗兴宇,李欣利
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17