一種提高預(yù)浸料利用率的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種提高預(yù)浸料利用率的裝置，該裝置包括：用于獲取包括預(yù)浸料坯料尺寸和形狀的預(yù)浸料坯料圖形、以及包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的圖形獲取單元；與圖形獲取單元連接，用于將成型件圖形填充至預(yù)浸料坯料圖形中，直至預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形為止的圖形填充單元；與圖形填充單元連接，用于依據(jù)填充的結(jié)果，模擬形成對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行下料的下料圖的下料圖模擬單元。本實(shí)用新型通過預(yù)先獲取預(yù)浸料坯料圖形，并對(duì)坯料圖形進(jìn)行優(yōu)化排樣，能夠顯著提高物料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種提高預(yù)浸料利用率的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及材料成型及材料處理領(lǐng)域，具體來(lái)說，涉及一種提高預(yù)浸料利用率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模量、良好的抗疲勞性、耐腐蝕性、可設(shè)計(jì)性突出、成型工藝性好和成本低等特點(diǎn)，是理想的航空航天及工業(yè)結(jié)構(gòu)材料，在航空等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的制造過程中，材料成本占了很大的比例，因此降低材料成本將成為解決低成本復(fù)合材料設(shè)計(jì)制造的有效途徑。隨著復(fù)合材料制造技術(shù)的發(fā)展，已逐漸實(shí)現(xiàn)預(yù)浸料自動(dòng)化下料，但下料圖的制作及排版影響物料的利用率及生產(chǎn)效率。
[0004]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)浸料的材料切割圖，由于直接對(duì)預(yù)浸料坯料I進(jìn)行切割，以形成成型件2，其材料利用率較低。
[0005]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提出一種提高預(yù)浸料利用率的裝置，以提高物料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種提高預(yù)浸料利用率的裝置。
[0009]該裝置包括:
[0010]用于獲取包括預(yù)浸料坯料尺寸和形狀的預(yù)浸料坯料圖形、以及包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的圖形獲取單元；
[0011]與圖形獲取單元連接，用于將成型件圖形填充至預(yù)浸料坯料圖形中，直至預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形為止的圖形填充單元；
[0012]與圖形填充單元連接，用于依據(jù)填充的結(jié)果，模擬形成對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行下料的下料圖的下料圖模擬單元。
[0013]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該裝置還包括與下料圖模擬單元連接，用于根據(jù)下料圖對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行切割以形成成型件的切割單元。
[0014]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該裝置還包括與切割單元連接，用于對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行夾持定位的夾持定位單元。
[0015]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該裝置還包括與切割單元連接，用于控制切割單元進(jìn)行切割的控制單元。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，并且所有成型件圖形尺寸相同且形狀相同。
[0017]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)成型件圖形中至少包括尺寸不同且形狀相同的第一成型件圖形和第二成型件圖形。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)成型件圖形中的所有成型件圖形的尺寸和形狀均不同。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的形狀為圓形、橢圓形或多邊形中的任一種。
[0020]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，預(yù)浸料坯料至少為兩層并呈層狀設(shè)置。
[0021]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，預(yù)浸料坯料為單層卷筒結(jié)構(gòu)，其中，卷筒結(jié)構(gòu)由對(duì)應(yīng)于預(yù)浸料坯料圖形的預(yù)浸料坯料段形成。
[0022]本實(shí)用新型通過預(yù)先獲取預(yù)浸料坯料圖形和成型件圖形，并對(duì)預(yù)浸料坯料圖形進(jìn)行優(yōu)化排樣，直至預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形為止，并最終形成對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行下料的下料圖，便于后續(xù)切割加工使用，能夠顯著提高物料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)浸料的材料切割圖；
[0025]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的提高預(yù)浸料利用率的裝置的示意圖；
[0026]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)浸料的下料圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種提高預(yù)浸料利用率的裝置。
[0029]如2所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的提高預(yù)浸料利用率的裝置包括:
[0030]用于獲取包括預(yù)浸料坯料尺寸和形狀的預(yù)浸料坯料圖形、以及包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的圖形獲取單元I，例如圖形輸入器；
[0031]與圖形獲取單元I連接，用于將成型件圖形填充至預(yù)浸料坯料圖形中，直至預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形為止的圖形填充單元2，例如圖形編輯處理器；
[0032]與圖形填充單元2連接，用于依據(jù)填充的結(jié)果，模擬形成對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行下料的下料圖的下料圖模擬單元3，例如圖形模擬器。
[0033]本實(shí)用新型通過預(yù)先獲取預(yù)浸料坯料圖形，并對(duì)坯料圖形進(jìn)行優(yōu)化排樣，能夠顯著提高物料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0034]在該實(shí)施例中，如圖3所示，將成型件圖形12填充至預(yù)浸料坯料圖形10中，直至預(yù)浸料坯料圖形10的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形12為止，這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)浸料坯料的最大化利用，減少?gòu)U料，降低生產(chǎn)成本。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該裝置還包括與下料圖模擬單元3連接，用于根據(jù)下料圖對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行切割以形成成型件的切割單元(未示出)，例如切割成型機(jī)。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該裝置還包括與切割單元連接，用于對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行夾持定位的夾持定位單元(未示出)，如卡爪等，這樣，在對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行切割時(shí)，由于使用夾持定位單元對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行夾持定位，坯料不容易發(fā)生變形或位移，可以保證切割出所需尺寸和形狀的成型件。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該裝置還包括與切割單元連接，用于控制切割單元進(jìn)行切割的控制單元(未示出)，例如控制切割成型機(jī)的控制執(zhí)行器，這樣，在對(duì)預(yù)浸料坯料進(jìn)行切割時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確切割，避免切割出的成型件的尺寸和形狀發(fā)生偏差。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，并且所有成型件圖形尺寸相同且形狀相同。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)成型件圖形中至少包括尺寸不同且形狀相同的第一成型件圖形和第二成型件圖形。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，獲取的包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)成型件圖形中的所有成型件圖形的尺寸和形狀均不同。
[0041]由于在圖形填充過程中，直至預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的成型件圖形為止，因此不管成型件圖形的數(shù)量多少及其尺寸和形狀如何變化均可以滿足優(yōu)化排樣要求。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的形狀為圓形、橢圓形或多邊形中的任一種。例如，在如圖3所示的實(shí)施例中，成型件圖形12為四邊形。
[0043]可以理解，成型件圖形也可以是除上述實(shí)施例所涉及的形狀之外的其他形狀。例如，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例，成型件圖形12可以是不規(guī)則的多邊形。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)浸料坯料至少為兩層并呈層狀設(shè)置，一次加工至少兩層，一次走刀至少形成兩個(gè)成型件，效率提高。
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)浸料坯料為單層卷筒結(jié)構(gòu)，其中，卷筒結(jié)構(gòu)由對(duì)應(yīng)于預(yù)浸料坯料圖形的預(yù)浸料坯料段形成，該裝置也可以加工切割卷筒結(jié)構(gòu)的成型件。
[0046]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，其中，預(yù)浸料坯料為柔性材料件，并且預(yù)浸料坯料的厚度可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，例如，在一個(gè)實(shí)施例中可以選用厚度小于0.2mm的材料。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，可以選用厚度在0.1mm的材料。當(dāng)然，根據(jù)具體情況，也可以選用其他材料和厚度的預(yù)浸料坯料。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)浸料坯料包括纖維增強(qiáng)樹脂基材料。可以理解，上述纖維增強(qiáng)樹脂基材料可以是碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、芳綸纖維、高密度聚乙烯纖維等高性能增強(qiáng)材料。當(dāng)然，應(yīng)該可以理解，預(yù)浸料坯料也可以是除纖維增強(qiáng)樹脂基材料以外的其他材料。
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，成型件可以應(yīng)用于航空航天器、車輛或天線中的部件。例如，成型件可以應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)體的主體結(jié)構(gòu)。
[0049]綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，通過預(yù)先獲取預(yù)浸料坯料圖形，并對(duì)坯料圖形進(jìn)行優(yōu)化排樣，能夠顯著提高物料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0050]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高預(yù)浸料利用率的裝置，其特征在于，包括: 用于獲取包括預(yù)浸料坯料尺寸和形狀的預(yù)浸料坯料圖形、以及包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的圖形獲取單元； 與所述圖形獲取單元連接，用于將所述成型件圖形填充至所述預(yù)浸料坯料圖形中，直至所述預(yù)浸料坯料圖形的剩余部分無(wú)法填充單個(gè)完整的所述成型件圖形為止的圖形填充單元； 與所述圖形填充單元連接，用于依據(jù)填充的結(jié)果，模擬形成對(duì)所述預(yù)浸料坯料進(jìn)行下料的下料圖的下料圖模擬單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 與所述下料圖模擬單元連接，用于根據(jù)所述下料圖對(duì)所述預(yù)浸料坯料進(jìn)行切割以形成成型件的切割單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 與所述切割單元連接，用于對(duì)所述預(yù)浸料坯料進(jìn)行夾持定位的夾持定位單元。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 與所述切割單元連接，用于控制所述切割單元進(jìn)行切割的控制單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，獲取的所述包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，并且所有所述成型件圖形尺寸相同且形狀相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，獲取的所述包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)所述成型件圖形中至少包括尺寸不同且形狀相同的第一成型件圖形和第二成型件圖形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，獲取的所述包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的數(shù)量至少為兩個(gè)，至少兩個(gè)所述成型件圖形中的所有成型件圖形的尺寸和形狀均不同。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述包括成型件尺寸和形狀的成型件圖形的形狀為圓形、橢圓形或多邊形中的任一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)浸料坯料至少為兩層并呈層狀設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)浸料坯料為單層卷筒結(jié)構(gòu)，其中，所述卷筒結(jié)構(gòu)由對(duì)應(yīng)于所述預(yù)浸料坯料圖形的預(yù)浸料坯料段形成。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK205563572SQ201620316808
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)尖端技術(shù)研究院, 洛陽(yáng)尖端裝備技術(shù)有限公司