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公开(公告)号：CN112172190A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010936787.8
申请日：2020-09-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种无损检测指导复合材料铺放工艺在线调整系统及方法，包括无损检测系统，所述的无损检测系统包括对工控机、示波器和无损检测装置；所述的无损检测装置包括设置在铺放样品前方的YAG激光器、在YAG激光器的前方先后放有滤光透镜和偏振分束器、在偏振分束器前方先后放有反光镜和聚光透镜；样品后方设有双波混合干涉仪和光电探测器。根据无损检测系统检测结果的图像处理，获得最新铺放层与下一层之间的层内缺陷，进而对铺放工艺进行调整。本发明具有如下优点：1)实现了复合材料铺放过程中最新铺放层与下一之间的层内缺陷在线检测；2)实现实时根据复合材料铺放层内缺陷对铺放工艺的在线调整。
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公开(公告)号：CN112060627A
公开(公告)日：2020-12-11
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：CN111113939A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911414352.0
申请日：2019-12-31
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种适用于复合材料曲面铺放的压辊机构，包括：独立气动压辊机构、独立压辊机构中气动缸缸筒上下两端分别与气缸底座上和气缸底座下相连；气缸底座上和气缸底座下的左右两端分别与机架左和机架右相连；压辊底座与气动缸缸杆相连，通过气动缸缸杆的伸缩带动压辊上下移动，可以适应不同曲率曲面的复合材料铺放，且通过气动缸实现铺放过程中的压力控制。本发明具有多个独立气动压辊机构，每个独立的气动压辊机构中的气动缸的伸缩量与压力可以单独控制，从而实现一次完成多条轨迹曲面的复合材料铺放，极大的提高了铺放效率，且保证了铺放质量。
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公开(公告)号：CN110745601A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910938610.9
申请日：2019-09-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合材料自动铺带头的收卷装置，包括：两根呈左、右间隔设置的收卷轴，收卷轴转动连接于机架上，且收卷轴上设有收卷滚筒；以及用于驱动收卷滚筒的收卷电机，收卷滚筒通过传动装置与收卷电机的输出轴传动连接，且当收卷电机的输出轴正向旋转时其中一个收卷滚筒正向旋转，当收卷电机的输出轴反向旋转时另一个收卷滚筒反向旋转。本发明提供的收卷装置中通过在收卷轴上设置单向离合器即可利用收卷电机的正、反转驱动收卷滚筒，从而实现用一个收卷电机在铺带头正反向铺放时分别驱动两个收卷滚筒的目的。
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公开(公告)号：CN112223788A
公开(公告)日：2021-01-15
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112180720A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010935443.5
申请日：2020-09-08
Applicant: 武汉大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于模仿学习的纤维铺放工艺参数模型构建方法及系统，系统包括人工铺放示教模块等模块，示教者手持小型纤维铺放装置在模具表面进行纤维铺放工作，动作捕捉模块记录下铺放点在模具的实时位置，视频记录模块实时记录操作过程，工艺参数传感模块实时记录纤维铺放工艺参数，上述数据传输至工控机进行数据存储与处理，通过模仿学习算法模块完成人工铺放示教作业的学习过程，输出“工艺参数‑曲面曲率”的概率映射模型，基于协作机械臂的纤维自动铺放系统利用学习到的模型结果，结合智能控制算法，实现纤维在曲面上的自动铺放工作。本发明提高了复合材料铺放过程中对铺放路径和工艺参数的控制精度，从而减少铺放缺陷。
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公开(公告)号：CN112060634A
公开(公告)日：2020-12-11
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：CN111745997A
公开(公告)日：2020-10-09
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：CN112180720B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010935443.5
申请日：2020-09-08
Applicant: 武汉大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于模仿学习的纤维铺放工艺参数模型构建方法及系统，系统包括人工铺放示教模块等模块，示教者手持小型纤维铺放装置在模具表面进行纤维铺放工作，动作捕捉模块记录下铺放点在模具的实时位置，视频记录模块实时记录操作过程，工艺参数传感模块实时记录纤维铺放工艺参数，上述数据传输至工控机进行数据存储与处理，通过模仿学习算法模块完成人工铺放示教作业的学习过程，输出“工艺参数‑曲面曲率”的概率映射模型，基于协作机械臂的纤维自动铺放系统利用学习到的模型结果，结合智能控制算法，实现纤维在曲面上的自动铺放工作。本发明提高了复合材料铺放过程中对铺放路径和工艺参数的控制精度，从而减少铺放缺陷。
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公开(公告)号：CN112078148B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010830271.5
申请日：2020-08-18
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于曲面的复合材料自动铺放装置，包括输送干纤维丝和树脂膜的送料装置、用于加热树脂膜并使其与干纤维丝共同构成半预浸料的热压辊装置、用于测量半预浸料张力与传输速度的张力和速度测量装置、用于喷撒苯氧基粉末的喷撒装置、用于夹持半预浸料并使其产生剪切扭转组合变形的夹紧装置、用于切割半预浸料的切割装置、用于回收背衬纸的收卷装置以及用于压实半预浸料的压实装置。本发明利用夹持装置的扭转自由度和压实装置沿带宽方向的移动自由度能够使半预浸料的产生剪切扭转变形，从而可以提高其在曲面上的转向铺放能力，避免其面内弯曲变形带来的缺陷。
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