[发明专利]调谐丝束铺放系统的方法和系统

说明书

本发明涉及调谐丝束铺放系统的方法和系统，公开了用于管理丝束末端铺放的方法和系统。丝束被铺设在调谐表面上方。测量丝束的第一丝束末端的第一位置和丝束的第二丝束末端的第二位置。计算第一丝束末端的第一位置和第一丝束末端的预期位置之间的第一误差，以及第二丝束末端的第二位置和第二丝束末端的预期位置之间的第二误差。确定第一误差或第二误差中的至少一个是否在选择的容差之外。如果第一误差在选择的容差之外，则调整丝束铺放系统的开始正时偏移，并且如果第二误差在选择的容差之外，则调整丝束铺放系统的停止正时偏移。

技术领域

本公开总体涉及铺设丝束以形成复合层压板。更具体地，本公开涉及用于通过在铺设过程期间基于与丝束的移动相关联的正时来验证和管理丝束的丝束末端的铺放从而管理丝束的方法和系统。

背景技术

复合物体用于包括飞行器的各种类型的平台。复合物体可以由复合层压板形成。复合层压板或复合铺层可以形成有多个板层。每个板层可以通过铺设多个丝束形成。作为一个示例，板层可以被分组为层。这些组可以称为序列，其中每个序列具有带有丝束末端的多个丝束。丝束末端可以是由铺设系统切割的丝束的末端部分或末端边缘，例如，铺设系统可以是数控自动纤维铺放(AFP)机器。这些AFP机器通常具有一个或多个材料铺放头，该材料铺放头被操纵以铺设多个丝束以用于心轴或类似工具上的复合层压板。复合层压板可以采用例如预浸料铺层的形式。

例如，多个平行的丝束可以铺设在工具的表面上以形成单个板层。这些丝束中的每一个可以是例如复合带或复合材料的条带。丝束可以具有例如约2.54mm(0.1英寸)、约6.62mm(0.3英寸)、约12.7mm(0.5英寸)的宽度或一些其他宽度。在一些说明性示例中，丝束可以铺设在带(或簇(course))中以形成单个层，其中每个带包括一个或多个丝束。带内的每个丝束可以在带的整个长度上或仅在带的一部分上延伸。此外，在层内，一些丝束可以具有不同的长度或位置，使得丝束的末端相对于彼此处于不同的位置。

在铺设过程期间，期望验证系统正在丝束的预选或预期位置的选择的容差内铺设丝束。验证丝束位置的一种方法是通过验证丝束末端的铺放。用于执行丝束末端验证的一些当前可用的方法包括在复合层压板的每层(或板层)的铺设之后手动执行该验证。这些方法可能需要比期望更多的时间，并且可能不如期望的那样准确。例如，这些方法可能会在铺设过程期间造成比期望更长的中断。因此，可能需要用于解决上述问题的一个或多个装置和方法。

发明内容

在一个示例实施例中，提供了一种用于管理丝束末端铺放的方法。丝束铺设在调谐表面上。测量丝束的第一丝束末端的第一位置。测量丝束的第二丝束末端的第二位置。计算第一丝束末端的第一位置和第一丝束末端的预期位置之间的第一误差。计算第二丝束末端的第二位置与第二丝束末端的预期位置之间的第二误差。确定第一误差或第二误差中的至少一个是否在选择的容差之外。如果第一误差在选择的容差之外，则调整丝束铺放系统的开始正时偏移，并且如果第二误差在选择的容差之外，则调整丝束铺放系统的停止正时偏移。

在另一示例实施例中，提供了一种用于管理丝束的铺设的方法。使用丝束铺放系统将一簇丝束铺设在工具上。在铺设下一簇之前，对该簇执行验证过程。验证过程包括识别该簇的每个丝束的开始延迟和停止延迟。基于所识别的开始延迟是否基本上等于为丝束铺放系统选择的开始正时偏移以及所识别的停止延迟是否基本上等于为丝束铺放系统选择的停止正时偏移而确定该簇的铺设是否在选择的容差内。如果该簇的铺设不在选择的容差内，则在调谐表面上执行调谐过程。

在又一个示例实施例中，提供了一种用于管理丝束的铺设的方法。使用丝束铺放系统将一序列丝束铺设在工具上。在铺设下一序列之前，对序列执行验证过程。验证过程包括识别序列的每个丝束的开始延迟和停止延迟。基于所识别的开始延迟是否基本上等于为丝束铺放系统选择的开始正时偏移以及所识别的停止延迟是否基本上等于为丝束铺放系统选择的停止正时偏移，确定序列的铺设是否在选择的容差内。