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公开(公告)号:CN112060627B
公开(公告)日:2022-01-14
申请号:CN202010935002.5
申请日:2020-09-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供一种复合材料数字化智能铺放方法及系统,包括设定铺放路径;进行基于模仿学习的纤维铺放工艺参数模型构建,根据铺放路径以及成形构件的表面形状得到实际铺放路径下的工艺参数;在给出的铺放路径和工艺参数条件下,规划纤维自动铺放子系统的协作机械臂和多自由度运动平台的轨迹;在所得协作机械臂和多自由度运动平台的轨迹的条件下,控制纤维自动铺放子系统和智能分区域温控模具进行铺放;在铺放过程中采用激光超声无损检测指导复合材料铺放,包括对复合材料自动铺放过程中的层内缺陷进行快速检测和成像,根据层间缺陷对铺放工艺参数进行实时调整。本发明实用性强,数字化、智能化程度高,铺放实施结果精度能够显著提升。
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公开(公告)号:CN111113952B
公开(公告)日:2021-04-02
申请号:CN201911407478.5
申请日:2019-12-31
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开一种基于六轴机械臂的适用于曲面的复合材料自动铺放装置,包括自动切换压辊机构、收卷机构、放卷机构、主压辊机构、辅助压辊机构、主压辊固定机构、主压辊推出机构、超声切割机构、红外加热机构、机架左、机架右、机架上、中间机架,其中上机架与机械臂法兰固定,通过机械臂实现对铺带装置整体的运动控制;本发明具有对复合材料预浸带切割、加热和铺放的功能,具有结构紧凑、功能模块化、可扩展性高、铺放效率和铺放质量高等特点,并且能够根据所需加工曲面的特点自动切换合适的压辊,不仅可以实现对平面的复合材料铺放,同时还可以实现对非展开曲面和展开曲面的各个方向的复合材料的铺放。
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公开(公告)号:CN112182923A
公开(公告)日:2021-01-05
申请号:CN202010935457.7
申请日:2020-09-08
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/23 , G06F113/26
Abstract: 公开了一种用于含孔的热塑性复合材料结构件整体化成形的方法,包括:对孔构件损伤机理的研究;根据孔构件的应力分布与损伤演化规律建立孔边纤维铺放角度梯度变化理论模型,根据该模型确定孔边关键区域,并对关键区域内的纤维走向进行优化,根据优化结果得到的纤维铺放路径在孔边缘附近的关键区域内环绕孔进行变角度铺放,得到底孔,固化后再对其进行精加工得到满足精度要求的孔。该方法能够有效减少热塑性复合材料孔零件的纤维断裂,优化内力分布,提高孔零件的力学性能。
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公开(公告)号:CN110733190A
公开(公告)日:2020-01-31
申请号:CN201910938609.6
申请日:2019-09-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种双向复合材料铺带头及双向双轨迹复合材料铺带头,上述铺带头包括:机架;呈相对设置的第一放卷滚筒、第二放卷滚筒;呈相对设置的第一张力检测装置、第二张力检测装置;呈相对设置的第一切割装置、第二切割装置;呈相对设置的第一红外加热装置、第二红外加热装置;呈相对设置的第一主压辊装置、第二主压辊装置;辅压辊装置,辅压辊装置设于机架上并相对位于第一主压辊装置、第二主压辊装置之间;以及收卷装置。本发明提供的双向双轨迹复合材料铺带头结构紧凑、且可实现对两条平行轨迹同时铺放,且进行往返铺放时不需要调转铺带头方向,能够节约铺带装置调整时间、提高铺放效率。
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公开(公告)号:CN110733189A
公开(公告)日:2020-01-31
申请号:CN201910938340.1
申请日:2019-09-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于复合材料自动铺带头的带有弧形砧板的切割装置,包括:安装座;丝杆滑台,丝杆滑台中的丝杆安装于安装座上;横截面呈弧形的弧形砧板,弧形砧板位于丝杆滑台的一侧;以及微调滑台,微调滑台安装于丝杆滑台中的滑块上,且微调滑台上安装有用于对贴合于弧形砧板上的预浸带进行切割的切割刀。本发明提供的切割装置中将常规设计的平面砧板优化为弧形,使得预浸带可严密贴合于其上,进而保证后续切割效果。
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公开(公告)号:CN112182923B
公开(公告)日:2023-06-02
申请号:CN202010935457.7
申请日:2020-09-08
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/23 , G06F113/26
Abstract: 公开了一种用于含孔的热塑性复合材料结构件整体化成形的方法,包括:对孔构件损伤机理的研究;根据孔构件的应力分布与损伤演化规律建立孔边纤维铺放角度梯度变化理论模型,根据该模型确定孔边关键区域,并对关键区域内的纤维走向进行优化,根据优化结果得到的纤维铺放路径在孔边缘附近的关键区域内环绕孔进行变角度铺放,得到底孔,固化后再对其进行精加工得到满足精度要求的孔。该方法能够有效减少热塑性复合材料孔零件的纤维断裂,优化内力分布,提高孔零件的力学性能。
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公开(公告)号:CN112060634B
公开(公告)日:2021-08-17
申请号:CN202010934573.7
申请日:2020-09-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种智能分区域温控复合材料铺放模具及控制方法,包括模具本体,将复合材料铺放到所述模具本体表层,模具本体的表层包括多个温控区域,多个温控区域之间通过隔热层进行分隔用于降低各温控区域之间传热速率;循环液,其用于升高或降低模具表面温度;循环管道,其用于装载所述循环液且设置在所述模具本体中;温控调节组件,其用于所述循环液升高或降低温度后进行分流或者合流输入不同所述温控区域调节不同温控区域中模具本体表层温度;温度传感器,其用于检测模具表面温度。本发明能够满足热塑性复合材料构件在铺放阶段和原位固化成型阶段的温度工艺曲线,可以保证最终制品的质量和性能。
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公开(公告)号:CN111745997B
公开(公告)日:2021-05-04
申请号:CN202010608970.5
申请日:2020-06-29
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种融合于复合材料自动铺放装置的Z‑pin植入装置及植入方法,包括铺放支架、植入支架和植入机构,植入支架安装在铺放支架上,植入支架通过距离调整机构调整距离,植入支架通过角度调整机构调整角度,植入机构设在植入支架上,植入机构包括植入筒和植入枪杆,植入筒可拆卸的安装在植入支架上,植入筒上设有第一植入孔和第一挤料孔,第一植入孔为贯通的通孔,植入枪杆设在第一植入孔内并通过第一驱动源驱动在第一植入孔内上下移动,第一挤料孔与第一植入孔倾斜一定角度设置,挤料组件设在第一挤料孔侧面,本发明提供的融合于复合材料自动铺放装置的Z‑pin植入装置及植入方法,在复合材料铺放过程中植入Z‑pin,方便控制植入层和植入位置。
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公开(公告)号:CN112223788B
公开(公告)日:2022-02-01
申请号:CN202010934994.X
申请日:2020-09-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种纤维自动铺放系统,包括纤维自动铺放装置、与纤维自动铺放装置对应设置的模具承载装置以及控制子系统,所述控制子系统包括用于对纤维自动铺放装置进行控制的压辊压力‑铺放轨迹混合控制模块和铺放张力‑速度解耦控制模块以及对模具承载装置的温度进行控制的温度模糊自适应控制模块;本发明还提供了上述的纤维自动铺放装置的铺放轨迹的规划方法。本发明可实现铺放工艺参数的精密控制,从而提高铺放质量,本发明的铺放轨迹能够使协作机械臂避开奇异位姿,同时改善协作机械臂关节受力情况,避免干涉,提高运动效率和安全性。
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公开(公告)号:CN111115333B
公开(公告)日:2021-09-03
申请号:CN201911414391.0
申请日:2019-12-31
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开一种复合材料预浸带衬纸预剥离自动铺放装置,包括:与机械臂法兰相连的上机架,和位于上机架左右两端的左机架和右机架;左右两端分别与左机架和右机架相连的超声切割机构、红外加热机构、中间机架、压辊机构、传送机构和限位机构;与左机架相连的收卷机构和放卷机构;与右机架相连的剥离机构。因此,本发明可以实现对复合材料切割、传送、加热和铺放的功能,具有结构简单、自动化程度高、铺放效率高和成本低等特点,并且有效的解决了传统的预浸带切割深度控制困难的问题,使复合材料铺放过程控制简单且可靠。
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