[发明专利]用于形成复合零件的系统和方法

说明书

本申请涉及用于形成复合零件的系统和方法。具体地，一种用于形成复合零件的方法包括如下步骤：基于零件规范，切割序列中的多层材料并定位这些层，以形成堆。针对各层，在定位层之后且在切割序列中的下一层之前，该方法包括如下步骤：(i)沿着层的长度扫描，以确定层的图像；(ii)基于图像来确定层的至少两个边缘；(iii)基于边缘来确定沿着层的长度的位置处的测量宽度；(iv)将各位置处的测量宽度与该位置处的目标宽度进行比较；(v)基于比较来决定是否调节生产工艺；以及(vi)如果决定是调节生产工艺，那么基于比较来调节生产工艺。零件规范指定各位置处的目标宽度。

技术领域

本公开总体涉及复合零件(composite part)，更具体地涉及用于形成复合零件的系统和方法。

背景技术

除非这里另外指示，否则本节中所描述的材料不是权利要求的现有技术，并且并非因为包含在本节中而被承认是现有技术。

凭借轻量和高强度特性，复合材料广泛用于在各种行业中制造零件。例如，航空航天工业使用复合零件来制作飞机和航天器的轻量结构部件(诸如比如，机身框架结构、桁条、机翼、水平稳定器(stabilizer)和/或垂直稳定器)。用于形成复合零件的一种方法包括切割多层复合材料，在具有期望形状的形式上定位层，然后在处于期望形状的同时固化层。

发明内容

公开了用于形成复合零件的方法和系统。在示例中，一种用于形成复合零件的方法包括如下步骤：基于零件规范来一次一层地切割序列中的多层材料。零件规范指定用于形成复合零件的生产工艺的参数。该方法还包括如下步骤：一次一层且基于零件规范来定位多层，以在层叠装置的测量区域中形成堆。针对各层，在定位层之后且在切割序列中的下一层之前，方法包括如下步骤：(i)沿着层的长度扫描，以确定层的图像；(ii)基于图像来确定层的至少两个边缘；(iii)基于至少两个边缘来确定沿着层的长度的多个位置处的测量宽度；(iv)执行各位置处的层的测量宽度与位置处的目标宽度的比较；(v)基于比较来决定是否调节生产工艺；以及(vi)如果决定是调节生产工艺，那么基于各位置处的测量宽度与目标宽度的比较，来调节生产工艺。由零件规范指定的参数包括沿着层的长度的各位置处的目标宽度。同样，针对至少一层，决定是调节生产工艺。

在另一个示例中，一种用于形成复合零件的系统包括：切割装置，该切割装置用于一次一层地切割多层材料；测量区域，该测量区域用于一次一层地接收多层，以形成堆；以及测量装置，该测量装置用于扫描测量区域。系统还包括控制器，该控制器被配置为，使切割装置基于零件规范一次一层地切割序列中的多层。零件规范指定用于形成复合零件的生产工艺的参数。针对各层，当在测量区域中接收层之后且在使得切割装置切割序列中的下一层之前，控制器还被配置为：(i)使测量装置沿着层的长度扫描，以确定层的图像；(ii)基于图像来确定层的至少两个边缘；(iii)基于至少两个边缘来确定沿着层的长度的多个位置处的测量宽度；(iv)执行各位置处的层的测量宽度与位置处的目标宽度的比较；(v)基于比较来决定是否调节生产工艺；以及(vi)如果决定是调节生产工艺，那么基于比较来调节用于切割序列中的下一层的零件规范的至少一个参数。由零件规范指定的参数包括沿着层的长度的各位置处的目标宽度。针对至少一层，决定是调节生产工艺。