[发明专利]生产和/或控制由复合材料制成的零件的方法

说明书

本发明涉及生产和/或控制由复合材料控制制成的零件的方法,所述复合材料由至少一种织物形成，所述织物具有的表面的纹理具有主方向，所述方法包括以下步骤：获得代表所述织物的纹理的第一图像；通过以下步骤确定与所述纹理的主方向相关的估值:对于所述第一图像的每个像素，确定与所述像素的亮度级别相关的梯度的方向；确定所述第一图像的像素的梯度方向的总体分布的估值；根据所述第一图像的像素的梯度方向的总体分布的估值来确定所述主方向；确定与所述主方向相关的估值和设定值之间的偏差；根据所述偏差生产所述零件和/或根据所述偏差发出控制信号。

技术领域

本发明涉及由复合材料制成的零件的生产领域，以及涉及所述零件的质量控制方法。更具体地，本发明涉及生产和/或控制预制件，其适用于制造由复合材料制成的零件。

背景技术

由复合材料制成的零件的应用正稳步增加，特别是在运输领域，这具体是归因于在重量方面潜在的节约，强度，刚度或者使用寿命。例如复合材料广泛用于民用和军用飞机的次级和初级结构，以及用于制造机动车辆元件或者铁路装备中的许多元件。

在已知的制造由复合材料制成的零件的方法中，广泛使用的制造方法包括包模成型步骤，随后是在高压釜、烘箱或者压机中的烘烤步骤。这样的方法经常需要使用预制件-压实的织物组。为了制造预制件，已知的是以手工和非自动化方式切割、布置和形成织物层。一名操作者具体地必须在不同的织物层相对于彼此的正确的主方向上进行检查。

另外，当生产一系列复杂的预制件时,这样的方法具有低重复性的缺点，每次人工干预会出现不同的误差或者缺陷。此外，这样的方法的生产率受限于必需的控制和执行所述步骤的难度。所以通常令人期望的是使得生产复杂的预制件的步骤自动化。要理解的是自动化的选择也受到其他标准来制约，特别是要生产的零件的数目(所述方法的收益率)，零件形状等。

此外，为了使得这样的方法能够自动化，例如通过配置机器人来制造预制件而自动化，能够确定和/或控制所用织物层的主方向是必需的，每个层具有方向性纹理。当所述纹理中的可识别的基本结构基本上布置在主方向上时，纹理被描述为方向性的。

用于确定纹理主方向的不同的图像分析方法是已知的。2001年12月21日发表的文献Da-Costa，J.P.“Statistical analysis of directional textures，application tothe characterization of composite materials”，Thesis of the University ofBordeaux 1，描述了这样的方法。但是，为了确定纹理的主方向，所述已知的方法以密集方式分析了纹理图像，也就是说以相同方式使用了所述图像的每个像素或者每个点。这导致对于图像中存在的噪音的明显敏感性，其对于主方向的确定的可靠性和精度产生了不利影响。

所以仍然需要适于能够自动化生产由复合材料制成的零件，特别预制件的方法，其是经济的，并且其保证了与手工方法相比改进的品质，可重复性和精度。

发明内容

本发明的目标之一是提供适于能够自动化生产由复合材料制成的零件的方法。本发明的另一目标是提供适于能够确定纹理主方向的方法，其对于表示纹理的图像中存在的噪音不是非常敏感。本发明的另一目标是提供一种确定非常良好的品质的特别稳健的纹理的主方向估值的方法，甚至在代表纹理的图像中存在明显噪音时也是如此。本发明的另一目标是提出一种确定纹理相对于参考主方向的主方向误差的方法，其特别稳健，是非常好品质的，甚至在代表纹理的图像中存在大的噪音时也是如此。

这些目标的一个或多个是通过确定与纹理的主方向相关的估值的方法来满足的。从属权利要求进一步提供了对于这些目标和/或其他优点的方案。

更具体地，根据第一方面，本发明涉及一种生产和/或控制由复合材料制成的零件的方法，该复合材料由至少一种织物形成，该织物具有的表面的纹理具有主方向。该方法包括如下步骤：