[发明专利]斩碎纤维复合材料分类和成型系统和方法

说明书

本申请公开了斩碎纤维复合材料系统和方法。分类系统包含输送机、成像器、多个容器、气动设备以及控制器。成型系统包含输送机、成像器、模具、气动设备以及控制器。当斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时，控制器根据该斩碎纤维复合材料碎片的特性引导气动设备来改变斩碎纤维复合材料碎片的自由下落并使其进入容器或模具中。分类和成型方法包含使斩碎纤维复合材料碎片落下、检测落下的碎片的特性以及根据所检测的特性引导碎片。

技术领域

本公开涉及斩碎纤维复合材料分类和成型。

背景技术

采用斩碎纤维复合材料进行压缩成型被用在各个行业以产生各种零件。例如，航空航天、地面车辆以及海运车辆工业越来越多地利用复合材料，并且压缩成型是用于制造零件的唯一可用的工艺。例如，在航空航天行业，压缩成型可以被用于非关键零件，即，其失效对于作为一个整体的较大装置来说不是灾难性的零件。以往，由于所利用的斩碎纤维复合材料碎片中属性不同和/或存在缺陷，因此采用斩碎纤维复合材料进行压缩成型导致零件具有低于期望的质量。因此，需要改进的斩碎纤维复合材料分类和成型系统及方法，可选地用于产生关键零件，即其失效对作为整体的较大装置的完整性可能是重要的零件。

发明内容

本发明公开了斩碎纤维复合材料系统和方法，其包含对斩碎纤维复合材料碎片进行分类的系统和方法以及由斩碎纤维复合材料碎片成型纤维增强复合材料结构的系统和方法。

对斩碎纤维复合材料碎片进行分类的系统包含被配置为使斩碎纤维复合材料碎片落下的输送机、相对于输送机被定位并且被配置为当斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时对其成像的成像器、相对于输送机被定位的多个容器、相对于输送机被定位并且被配置为当个别斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时将增压气流引导至个别斩碎纤维复合材料碎片处的气动设备，以及与成像器和气动设备进行通信的控制器。该控制器被编程以便在相应的特定斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时，促使气动设备根据与该相应的特定斩碎纤维复合材料碎片相关联并从成像器中接收的图像数据将特定增压气流引导至该相应的特定斩碎纤维复合材料碎片处。根据从与相应的特定斩碎纤维复合材料碎片相关的图像数据确定的预定标准，特定增压气流改变相应的特定斩碎纤维复合材料碎片进入多个容器中的一个预定容器内的自由下落路径。

使纤维增强复合材料结构成型的系统包含被配置为使斩碎纤维复合材料碎片落下的输送机、相对于输送机被定位并且被配置为当斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时对其成像的成像器、相对于输送机被定位以便当斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时对其进行接收的模具、相对于输送机被定位并且被配置为当个别斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时将增压气流引导至该个别斩碎纤维复合材料碎片处的气动设备，以及与成像器和气动设备进行通信的控制器。该控制器被编程以便在相应的特定斩碎纤维复合材料碎片从输送机上落下时，促使气动设备根据与该相应的特定斩碎纤维复合材料碎片相关联并且从成像器接收的图像数据将特定增压气流引导至该相应的特定斩碎纤维复合材料碎片处。根据从与相应的特定斩碎纤维复合材料碎片相关联的图像数据确定的预定标准，特定增压流改变相应的特定斩碎纤维复合材料碎片进入模具中的预定区域的自由下落路径和/或改变相应的特定斩碎纤维复合材料碎片的取向。

用于对斩碎纤维复合材料碎片进行分类的方法包含：使斩碎纤维复合材料碎片落下；当个别斩碎纤维复合材料碎片落下时检测它们的特性；以及根据当相应的各个斩碎纤维复合材料碎片落下时其一个或多个已检测特性将各个斩碎纤维复合材料碎片引导到预定容器内。

用于使纤维增强复合材料结构成型的方法包含：使斩碎纤维复合材料碎片落下；当个别斩碎纤维复合材料碎片落下时检测它们的特性；根据当相应的各个斩碎纤维复合材料碎片落下时其一个或多个已检测特性将各个斩碎纤维复合材料碎片引导到模具的预定区域内和/或改变各个斩碎纤维复合材料碎片的取向；压缩模具内的斩碎纤维复合材料碎片；以及固化经压缩的斩碎纤维复合材料碎片以便限定纤维增强复合材料结构。

附图说明