[发明专利]纤维织物变形控制卷绕系统及进送控制组

说明书

本发明提供了一种用于控制纤维织物的进送运动的进送控制组，其中，进送滚珠用于接触纤维织物，第一滚动件、第二滚动件和第三滚动件设置成具有不同的旋转轴线方向，并且设置成分别抵靠进送滚珠旋转并且能与进送滚珠进行摩擦传动，第一滚动件驱动装置、第二滚动件驱动装置和第三滚动件驱动装置分别用于驱动第一滚动件、第二滚动件和第三滚动件，控制器用于接收控制信号而控制第一滚动件驱动装置、第二滚动件驱动装置和第三滚动件驱动装置，使得第一滚动件、第二滚动件和第三滚动件以彼此独立的旋转速度旋转。本发明还提供一种包括上述进送控制组的纤维织物变形控制卷绕系统。上述进送控制组可以有助于同时调整纤维织物的径向和纬向变形。

技术领域

本发明涉及一种纤维织物变形控制卷绕系统，特别涉及一种用于控制纤维织物的进送运动的进送控制组。

背景技术

纤维增强树脂基复合材料是目前航空结构最主要的材料之一。随着复合材料在飞机上应用比例的逐步增加，复合材料构件的尺寸也随之增加。采用纤维织物制造复合材料构件，使用RTM成型，可以大幅度降低制造成本。三维增强的纤维织物还可以一体成型复杂结构的复合材料制件。

传统的手工铺贴预浸料常常采用激光投影设备，使用激光将要铺放预浸料的位置的轮廓线标示出来。目前干纤维织物的铺贴过程中，一般是在纤维织物表面置入示踪纱，在铺贴时将示踪纱与激光投影的轮廓线对齐，完成纤维织物的铺贴。

而在使用纤维织物制造大曲率的复合材料构件时，需要将纤维织物进行扭转、缠绕、压实等变形来满足成型要求。在进行扭转和缠绕时，通常采用传统的激光投影+示踪纱技术来完成纤维织物的变形。但这种方法只能确保示踪纱位置处的织物变形，保证此处的织物的编织结构变形后与设计一致，无法精确控制除示踪纱位置以外的其他位置，无法保证复合材料制件上各处的纤维变形均满足设计要求。当示踪纱与激光投影位置不匹配时，只能通过人工测量获得偏差值，继而根据偏差值调整下一个纤维织物的示踪纱或者预制体，无法在当前预制体上进行实时调整。

而且，本发明人认识到，实际情况下，纤维织物在经向和纬向上皆有可能会变形，如何同时识别并调整纤维织物的经向变形和纬向变形变成了一个有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决方案，可以有助于同时调整纤维织物的经向和纬向变形。

本发明提供一种用于控制纤维织物的进送运动的进送控制组，其中，进送滚珠用于接触纤维织物，第一滚动件、第二滚动件和第三滚动件设置成具有不同的旋转轴线方向，并且设置成分别抵靠所述进送滚珠旋转并且能与所述进送滚珠进行摩擦传动，第一滚动件驱动装置、第二滚动件驱动装置和第三滚动件驱动装置分别用于驱动所述第一滚动件、所述第二滚动件和所述第三滚动件，控制器用于接收控制信号而控制所述第一滚动件驱动装置、第二滚动件驱动装置和第三滚动件驱动装置，使得第一滚动件、第二滚动件和第三滚动件以彼此独立的旋转速度旋转。

在一个实施方式中，所述第一滚动件的旋转轴线方向、所述第二滚动件的旋转轴线方向和所述第三滚动件的旋转轴线方向平行于所述纤维织物的平面且彼此间以60度相交。

本发明还提供一种纤维织物变形控制卷绕系统，具有进送纤维织物的进送方向和在所述纤维织物的平面内与所述进送方向相交的横向方向，其中，卷取装置包括卷取筒，所述卷取筒设置成可旋转，从而在固定所述纤维织物的下游端的状态下对所述纤维织物进行卷取，图像处理设备包括获取单元和控制单元，所述获取单元配置成获取所述纤维织物上的示踪标记的实际位置，所述控制单元配置成计算所述示踪标记的实际位置与对应的设计位置的实际偏差值，根据所述实际偏差值输出控制信号，进送控制装置在所述进送方向上设置于所述卷取装置的上游，所述进送控制装置包括沿着所述横向方向离散布置的多个进送控制机构，每个进送控制机构包括一个上述进送控制组，一个进送控制组的控制器接收所述图像处理设备输出的控制信号。

在一个实施方式中，所述卷取筒的直径沿着其旋转轴线方向变化。