一种复合材料制造过程中数据的关联方法与流程

本发明涉及到复合材料制造技术领域，尤其涉及一种复合材料制造过程中数据的关联方法。

背景技术：

热压罐是复合材料固化成型过程的关键设备，利用热压罐内的高温及压缩气体产生压力对复合材料坯料进行加温、加压完成固化成型，不同型号的热压罐其罐壁上有多个热电偶和真空嘴管路。零件的整个固化成型过程是在封闭的热压罐内，将有限根热电偶和真空嘴的一端打放至零件表面，带有插头的另一端则插至热压罐罐壁的管路上；并以热电偶管路传输的温度信息来表征零件表面温度，以真空嘴管路传输的真空信息来表征零件袋内的真空度。在零件固化成型结束后，检验人员根据工艺文件的相关标准将该温度值、真空度与工艺参数进行对比来检测零件固化的质量是否满足工艺要求。进罐固化的零件个数与所使用的热电偶和真空嘴数量的关系呈正相关。在实际生产中，每次进罐固化的零件个数具有随机性且打放至零件表面的热电偶和真空嘴数量小于管路的数量。因此，将热电偶和真空嘴插至热压罐罐壁上的管路具有随机性。

当前，零件与热电偶和真空嘴管路之间的关联信息依然依靠人工手动在热压罐纸质运行记录本的背面进行简单且粗糙的画草图形式进行记录。由于人工将热电偶和真空嘴插头插至热压罐罐壁上的管路及使用数量均具有随机性，且热电偶和真空嘴的插头与管路并非一一对应的关系。因此，此种方式存在人为失误而记录错误的风险；若记录错误，零件固化质量的结果则存在误判的风险。

公开号为cn111460710a，公开日为2020年07月28日的中国专利文献公开了一种基于铺丝轨迹的复材固化变形仿真建模方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤s1：在有限元软件中，对采用自动铺丝设备制造的复合材料零件的贴膜面进行有限元网格划分，形成壳单元网格模型；

步骤s2：对壳单元网格模型进行仿真运算，生成包含网格节点信息的壳单元网格模型inp文件；

步骤s3：将壳单元网格模型inp文件导入到自动铺丝轨迹规划设计软件，与复合材料零件的自动铺丝轨迹规划结果一并进行运算，生成包含网格节点与铺丝轨迹规划的纤维铺放角度信息的轨迹inp文件；

步骤s4：在有限元软件中，利用步骤s1中的网格模型和复合材料的理论铺层，创建包括材料属性、边界约束条件完整的复合材料仿真模型，并进行仿真运算，生成三维实体理论铺层inp文件；

步骤s5：将轨迹inp文件中的实际铺丝轨迹角度及其坐标系与三维实体inp文件中的理论铺层角度进行一一对应和替换，形成包含实际铺丝轨迹角度的复合材料零件完整仿真模型inp文件；

步骤s6：将完整仿真模型inp文件导入到有限元软件中进行仿真运算，得到复合材料零件固化变形仿真结果。

该专利文献公开的基于铺丝轨迹的复材固化变形仿真建模方法，在对采用自动铺丝技术进行制造的复合材料零件进行固化变形仿真分析时，能够基于纤维铺放的真实轨迹进行建模。但是，无法建立准确的零件与热电偶和真空嘴之间的关联关系，零件固化质量的结果仍然存在误判的风险。

技术实现要素：

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种复合材料制造过程中数据的关联方法，本发明能够建立准确的零件与热电偶和真空嘴之间的关联关系，避免对零件固化质量的结果产生误判，保障零件固化质量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种复合材料制造过程中数据的关联方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

所述步骤s5中，将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联具体是指：

当热电偶未插入热电偶管路时，上一条热电偶数据的数值为9999.0或999.0，当热电偶插入热电偶管路时，下一条热电偶数据的数值为室温；当连续两条热电偶数据的数值发生变化，则将发生变化的热电偶管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息进行关联；

当真空嘴未插入真空嘴管路时，上一条真空嘴数据的数值为正数，当真空嘴插入真空嘴管路时，下一条真空嘴数据的数值为负数；当连续两条真空嘴数据的数值发生变化，则将发生变化的真空嘴管路信息与二维码信息中的真空嘴编号信息进行关联。

所述步骤s6中，输出单元还用于将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息推送至显示单元进行显示。

所述步骤s1中，关联系统包括装置单元、扫码工具、固化数据实时采集单元、数据库和感知装置，装置单元包括设置有二维码的热电偶和真空嘴，二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息，感知装置包括依次连接的输入单元、处理单元和输出单元，装置单元的热电偶和真空嘴依次经固化数据实时采集单元和数据库连接至输入单元，扫码工具与输入单元连接。

所述扫码工具为智能手机或掌上电脑。

所述关联系统还包括显示单元，显示单元与输出单元连接。

所述热电偶数据是指热电偶的温度值，真空嘴数据是指真空嘴的真空度。

本发明的有益效果是：

1、本发明，s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中；较现有技术而言，能够建立准确的零件与热电偶和真空嘴之间的关联关系，避免对零件固化质量的结果产生误判，保障零件固化质量。

2、本发明，能够取代人工记录零件与热电偶和真空嘴之间关联信息的操作方式，将人为记录错误的风险降至最低，不仅提高了效率，而且能够有效保障零件固化质量。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明关联系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种复合材料制造过程中数据的关联方法，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中；较现有技术而言，能够建立准确的零件与热电偶和真空嘴之间的关联关系，避免对零件固化质量的结果产生误判，保障零件固化质量。

实施例2

参见图1，一种复合材料制造过程中数据的关联方法，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

所述步骤s5中，将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联具体是指：

当热电偶未插入热电偶管路时，上一条热电偶数据的数值为9999.0或999.0，当热电偶插入热电偶管路时，下一条热电偶数据的数值为室温；当连续两条热电偶数据的数值发生变化，则将发生变化的热电偶管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息进行关联；

当真空嘴未插入真空嘴管路时，上一条真空嘴数据的数值为正数，当真空嘴插入真空嘴管路时，下一条真空嘴数据的数值为负数；当连续两条真空嘴数据的数值发生变化，则将发生变化的真空嘴管路信息与二维码信息中的真空嘴编号信息进行关联。

实施例3

参见图1，一种复合材料制造过程中数据的关联方法，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

所述步骤s5中，将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联具体是指：

当热电偶未插入热电偶管路时，上一条热电偶数据的数值为9999.0或999.0，当热电偶插入热电偶管路时，下一条热电偶数据的数值为室温；当连续两条热电偶数据的数值发生变化，则将发生变化的热电偶管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息进行关联；

当真空嘴未插入真空嘴管路时，上一条真空嘴数据的数值为正数，当真空嘴插入真空嘴管路时，下一条真空嘴数据的数值为负数；当连续两条真空嘴数据的数值发生变化，则将发生变化的真空嘴管路信息与二维码信息中的真空嘴编号信息进行关联。

所述步骤s6中，输出单元还用于将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息推送至显示单元进行显示。

实施例4

参见图1和图2，一种复合材料制造过程中数据的关联方法，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

所述步骤s5中，将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联具体是指：

当热电偶未插入热电偶管路时，上一条热电偶数据的数值为9999.0或999.0，当热电偶插入热电偶管路时，下一条热电偶数据的数值为室温；当连续两条热电偶数据的数值发生变化，则将发生变化的热电偶管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息进行关联；

当真空嘴未插入真空嘴管路时，上一条真空嘴数据的数值为正数，当真空嘴插入真空嘴管路时，下一条真空嘴数据的数值为负数；当连续两条真空嘴数据的数值发生变化，则将发生变化的真空嘴管路信息与二维码信息中的真空嘴编号信息进行关联。

所述步骤s6中，输出单元还用于将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息推送至显示单元进行显示。

所述步骤s1中，关联系统包括装置单元、扫码工具、固化数据实时采集单元、数据库和感知装置，装置单元包括设置有二维码的热电偶和真空嘴，二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息，感知装置包括依次连接的输入单元、处理单元和输出单元，装置单元的热电偶和真空嘴依次经固化数据实时采集单元和数据库连接至输入单元，扫码工具与输入单元连接。

所述扫码工具为智能手机。

实施例5

参见图1和图2，一种复合材料制造过程中数据的关联方法，包括以下步骤：

s1、将二维码设置在关联系统的热电偶和真空嘴插头上，所述二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息；

s2、固化数据实时采集单元实时采集热电偶数据和真空嘴数据，并将实时采集的热电偶数据和真空嘴数据存储在数据库中；

s3、扫码工具通过扫描二维码获取热电偶和真空嘴的二维码信息；

s4、输入单元读取数据库中存储的热电偶数据和真空嘴数据，以及读取扫码工具获取的二维码信息，并将热电偶数据和真空嘴数据以及二维码信息输入至处理单元；

s5、处理单元通过动态识别热电偶数据和真空嘴数据的数值变化来判定热电偶和真空嘴所插入的热电偶管路信息和真空嘴管路信息，并将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联后输入给输出单元；

s6、输出单元将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息存储到数据库中。

所述步骤s5中，将所述热电偶管路信息和真空嘴管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息和真空嘴编号信息进行关联具体是指：

当热电偶未插入热电偶管路时，上一条热电偶数据的数值为9999.0或999.0，当热电偶插入热电偶管路时，下一条热电偶数据的数值为室温；当连续两条热电偶数据的数值发生变化，则将发生变化的热电偶管路信息与二维码信息中的热电偶编号信息进行关联；

当真空嘴未插入真空嘴管路时，上一条真空嘴数据的数值为正数，当真空嘴插入真空嘴管路时，下一条真空嘴数据的数值为负数；当连续两条真空嘴数据的数值发生变化，则将发生变化的真空嘴管路信息与二维码信息中的真空嘴编号信息进行关联。

所述步骤s6中，输出单元还用于将关联后的热电偶管路信息和真空嘴管路信息以及热电偶编号信息和真空嘴编号信息推送至显示单元进行显示。

所述步骤s1中，关联系统包括装置单元、扫码工具、固化数据实时采集单元、数据库和感知装置，装置单元包括设置有二维码的热电偶和真空嘴，二维码的二维码信息包含热电偶编号信息和真空嘴编号信息，感知装置包括依次连接的输入单元、处理单元和输出单元，装置单元的热电偶和真空嘴依次经固化数据实时采集单元和数据库连接至输入单元，扫码工具与输入单元连接。

所述扫码工具为掌上电脑。

所述关联系统还包括显示单元，显示单元与输出单元连接。

所述热电偶数据是指热电偶的温度值，真空嘴数据是指真空嘴的真空度。

能够取代人工记录零件与热电偶和真空嘴之间关联信息的操作方式，将人为记录错误的风险降至最低，不仅提高了效率，而且能够有效保障零件固化质量。

下面对具体实施过程中的热电偶数据和真空嘴数据进行说明：

不同的热压罐型号其对应的热电偶不同，常见的6米、12米、13米热压罐对应的热电偶个数分别是48个、60个、80个，对这些热电偶编号分别为1-48号、1-60号、1-80号，并将这些热电偶编号信息存储在相应的热电偶二维码中。热电偶在没有插入热电偶管路的情况下其在固化数据实时采集单元中的热电偶数据的数值为9999.0或者999.0，当热电偶插入热电偶2管路时其在固化数据实时采集单元中的热电偶数据的数值是室温，如在冬季是15.34℃，夏季是30.78℃。

不同的热压罐型号其对应的真空嘴也不同，常见的6米、12米、13米热压罐对应的真空嘴个数分别是12个、30个、40个，对这些真空嘴编号分别为1-12号、1-30号、1-40号，并将这些真空嘴编号信息存储在相应的真空嘴二维码中。真空嘴在没有插入真空嘴管路的情况下其在固化数据实时采集单元中的真空嘴数据的数值为正数，如0.01bar或0.02bar，当真空嘴插入真空嘴管路时其在固化数据实时采集单元中的真空嘴数据的数值是负数，如-0.2bar。