[发明专利]用于自动检查层板边界和取向的方法和系统

权利要求书

1.一种在制造单层或多层分层部件期间确定自动层压机器的位置放置准确性的方法，所述方法包括： 

测量第一坐标系统中所述层压机器的铺放头的位置； 

确定层板边缘相对所述铺放头的位置； 

基于测得的头位置，将所述层板边缘的所述位置转换到所述第一坐标系统中； 

将所述层板边缘的所述位置从所述第一坐标系统转换到与正在被制造的部件相关联的第二坐标系统中；及 

比较与正在被制造的部件相关联的所述第二坐标系统中的实际层板边缘位置与在所述第二坐标系统中限定的预期层板边缘位置，以确定所述机器放置的准确性。 

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定层板边缘的位置包括： 

基于视觉系统操作机器，该机器相对所述铺放头的位置是已知的，以与表面切线成一锐角并且与所述视觉系统具有已知的位置关系向正在被制造的部件的表面投射至少一条激光线； 

利用被投射的至少一条激光线中的间断来确定在所述视觉系统的参考框架内层板边缘被置于何处；及 

使所述视觉系统的所述参考框架与正在被制造的部件的所述表面相关联。 

3.根据权利要求2所述的方法，其中使所述视觉系统的所述参考框架与所述部件的所述表面相关联，包括： 

限定多个接近传感器相对于所述视觉系统的安装位置； 

利用所述多个接近传感器，向所述部件的所述表面上投射信号，所述信号基本上与所述视觉系统的视场相关联；及 

使正在被制造的所述部件上的投射符号的位置与所述接近传感器的限定安装位置相关联。 

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述层板边缘的位置转换到所述第 一坐标系统中包括插值计算出每个激光线间断相对于所述铺放头位置的三维坐标位置。 

5.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述第一坐标系统中所述铺放头的位置包括： 

限定多个激光跟踪装置相对于所述层压机器的所述铺放头的安装位置； 

接收所述铺放头和每个相应激光跟踪装置之间的距离；及 

使从所述激光跟踪装置接收的距离与其安装位置相关以确定所述铺放头的位置。 

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括利用陀螺仪提供所述铺放头的取向。 

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用编码器、全球定位系统和跟踪干涉仪中的至少一个来测量与正在被制造的部件相关联的心轴的取向和旋转。 

8.一种自动纤维铺放AFP机器，包括： 

AFP头； 

至少一个定位装置，其被配置为提供所述AFP头在第一坐标系统中的位置；及 

视觉系统，其被配置为当所述AFP头放置材料时，确定纤维材料层板的边缘铺放，所述机器被编程以基于所述视觉系统相对于所述AFP头的位置来计算所述层板的边缘的位置，并且将所述位置从与所述AFP头相关联的所述第一坐标系统中转换到与由所述机器制造的部件相关联的第二坐标系统中； 

其中在所述第二坐标系统中的实际层板边缘位置被与在所述第二坐标系统中限定的预期层板边缘位置进行比较，以确定所述机器放置的准确性。 

9.根据权利要求8所述的AFP机器，其中所述至少一个定位装置包括： 

多个跟踪装置，每个位于与所述AFP头相关联的所述第一坐标系统中的已知位置；及 

安装在所述AFP头上的多个反射装置，所述跟踪装置被配置为基于从所述反射装置接收到的反射来跟踪所述AFP头在所述第一坐标系统中的位置。 

10.根据权利要求9所述的AFP机器，其中所述多个跟踪装置被配置为提供相应所述反射装置的三维位置，所述反射装置的位置参照所述AFP头。