一种5轴Towpreg缠绕编程系统技术方案

本发明专利技术公开了缠绕机编程领域的一种5轴Towpreg缠绕编程系统，包括资料库模块、模具内胆资料建立模块、程序编写模块、加入layer缠绕层模块和接口模块，本发明专利技术，最大化的简化了缠绕路径编程工作，缠绕程序编辑模块化，操作者只需要输入相应的纤维和气瓶内胆资料后加入缠绕层即可自动生成缠绕路径程序，其中涉及的缠绕角度都由程序自动计算生成，程序修改只需返回上一步进行修改相关参数即可，修改完成后点下一步原来的数据不需要再次输入。点下一步原来的数据不需要再次输入。点下一步原来的数据不需要再次输入。

【技术实现步骤摘要】
一种5轴Towpreg缠绕编程系统


[0001]本专利技术涉及缠绕机编程领域，具体是一种5轴Towpreg缠绕编程系统。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料高压气瓶，多采用的是碳纤维缠绕工艺，碳纤维束在张力的作用下，经过环氧树脂浸渍之后，在张力控制下围绕转芯模，不断发生缠绕，逐渐形成芯模形结构，最后经过固化等工序后成型。
[0003]在缠绕过程中纤维的缠绕路径需要预先设定，而缠绕路径的设定首先需根据芯模的尺寸来计算，另外还包括了缠绕的区块以及角度和重叠率等各项参数，导致的缠绕路径编程的编程工作难度大的问题，目前广泛应用于缠绕机的编程系统多为采用市场上通用的数控系统，采用一些适用于数控加工的CAM软件或手工输入缠绕路径程序，由于是基于数控加工的模式来编制缠绕程序，因此存在对编程人员的技术要求比较高，更重要的是程序的调整困难，由此导致的编程效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种5轴Towpreg缠绕编程系统，以解决上述
技术介绍
中提出编程程序调整困难的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种5轴Towpreg缠绕编程系统，包括资料库模块、模具内胆资料建立模块、程序编写模块、加入layer缠绕层模块和接口模块，包括以下步骤：
[0006]步骤一：首先点击资料库模块建立Towpreg的资料库，并进行输入包括Towpreg的宽度、Towpreg的厚度和Towpreg的单位长度的克重；
[0007]步骤二：点击模具内胆资料建立模块根据直观的图形模式输入5种类型的模具外形参数的任意一种来建立模具内胆的资料，选择完成后并修改图形中数据栏中的参数：
[0008]1)轴心直径:设定模具头端轴杆的直径；
[0009]2)轴头直径:设定模具轴杆跟内胆连结部位的直径；
[0010]3)C为设定模具头端圆弧曲面的长度；
[0011]4)中段长度:设定模具中间部分内胆的长度；
[0012]5)E为设定模具头端圆弧曲面的长度；
[0013]6)前端轴心长:设定模具头端轴杆的长度；
[0014]7)G为设定轴头的长度；
[0015]8)模具直径:设定模具内胆的直径；
[0016]步骤三：点击程序编写模块进行编写程序，(以高压气瓶单端夹持为例)主界面点选高压气瓶单端加持，然后点选左上角编程精灵，输入程序名称，然后弹出Towpreg资料选择对话框，选择预设好的纤维型号，点击下一步，系统弹出压力容器内胆选择界面，并输入下列数据栏中的参数：
[0017]A.Head摆头角度:设定Swing轴在缠绕时头端的摆角；
[0018]B.Tail摆头角度:设定Swing轴在缠绕时尾端的摆角；
[0019]C.Head边界位移量:设定导纱嘴在缠绕时跟头端轴杆的距离；
[0020]D.表面距离:设定导纱嘴在缠绕时跟模具表面的距离；
[0021]E.Head边界前进量:设定导纱嘴在缠绕时跟头端侧面的距离；
[0022]F.Tail边界前进量:设定导纱嘴在缠绕时跟尾端侧面的距离；
[0023]步骤四：点击加入layer缠绕层模块输入下列数据：
[0024]A.缠绕模式:缠绕模式选择；
[0025]B.环绕Encircle:采用环形缠绕模式(大角度)；
[0026]C.Offset:缠绕起始位置距离模具参数设定位置的偏移值；
[0027]D.Winding Pitch:设定环形缠绕下一圈的偏移值；
[0028]E.Cycle:设定缠绕来回次数，1cycle＝来回一次；
[0029]F.螺旋Helical:采用线性缠绕模式(小角度)；
[0030]G.区块分割数:设定缠绕编法；
[0031]H.区块缠绕顺序:设定缠绕顺序；
[0032]I.缠绕次数:设定缠绕次数；
[0033]J.前端Spindle回纱旋转:设定缠绕时头端spindle轴的旋转角度；
[0034]K.前端Spindle转纱预留:设定缠绕时头端spindle轴旋转的结束预留角度；
[0035]L.前端RH转纱预备角度:设定RH轴在头端缠绕时预备的停止角度；
[0036]M.尾端Spindle回纱旋转:设定缠绕时尾端spindle轴的旋转角度；
[0037]N.尾端Spindle转纱预留:设定缠绕时尾端spindle轴旋转的结束预留角度；
[0038]O.尾端RH转纱预备角度:设定RH轴在尾端缠绕时预备的停止角度；
[0039]P.缠绕角度选择:可选择程序计算出来的缠绕角度；
[0040]步骤五：输入完成后，点击接口模块输入下列数据：
[0041]A.纬线到经线:大角度转换到小角度的程序，此层为程序自动计算生成；
[0042]B.经线程序:小角度的缠绕模式；
[0043]C.纤维用量预估:设置纤维参数所计算出来的值；
[0044]D.缠绕层厚度预估:设置纤维参数所计算出来的值；
[0045]步骤六：全部输入完成后，点击接口模块的右下角的“产生线性缠绕路径资料”，此时缠绕路径程序已编写完成，程序的修改可以点击接口模块右下角的“上一步”进行修改纤维参数、模具参数，以及缠绕层参数。
[0046]作为本专利技术再进一步的方案：所述资料库模块可存储多组纤维数据，以供不同要求的编程随时调用，并且以此数据在程序编辑完成后会计算出所用纤维的长度和重量以及缠绕层的厚度，所述模具内胆资料建立模块可对每种类型的模具参数进行存储多组数据，并在编程时调用不同尺寸的内胆。
[0047]作为本专利技术再进一步的方案：所述模具外形包括平锥形圆管、平端直筒、高压气瓶单端加持、高压气瓶两段夹持、球形缠绕5种形状。
[0048]有益效果
[0049]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0050]1、采用本专利技术的5轴Towpreg缠绕编程系统可以最大化的简化了缠绕路径编程工作，缠绕程序编辑模块化，操作者只需要输入相应的纤维和气瓶内胆资料后加入缠绕层即可自动生成缠绕路径程序，其中涉及的缠绕角度都由程序自动计算生成，程序修改只需返回上一步进行修改相关参数即可，修改完成后点下一步原来的数据不需要再次输入，并且各部分参数方便使用者随时修改或调整，采用可视化的编程系统，使得程序编写直观明了，系统预设了5种模型，包括平锥形圆管；平端直筒；高压气瓶单端夹持；高压气瓶两端夹持；球形缠绕。
附图说明
[0051]图1为本一种5轴Towpreg缠绕编程系统的资料库模块操作示意图；
[0052]图2为一种5轴Towpreg缠绕编程系统的模具内胆资料建立模块的操作示意图；
[0053]图3为一种5轴Towpreg缠绕编程系统的程序编写模块的操作示意图；
[0054]图4为一种5轴Towpreg缠绕编程系统的加入layer缠绕层模块的操作示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5轴Towpreg缠绕编程系统，包括资料库模块、模具内胆资料建立模块、程序编写模块、加入layer缠绕层模块和接口模块，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：首先点击资料库模块建立Towpreg的资料库，并进行输入包括Towpreg的宽度、Towpreg的厚度和Towpreg的单位长度的克重；步骤二：点击模具内胆资料建立模块根据直观的图形模式输入5种类型的模具外形参数的任意一种来建立模具内胆的资料，选择完成后并修改图形中数据栏中的参数：1)轴心直径:设定模具头端轴杆的直径；2)轴头直径:设定模具轴杆跟内胆连结部位的直径；3)C为设定模具头端圆弧曲面的长度；4)中段长度:设定模具中间部分内胆的长度；5)E为设定模具头端圆弧曲面的长度；6)前端轴心长:设定模具头端轴杆的长度；7)G为设定轴头的长度；8)模具直径:设定模具内胆的直径；步骤三：点击程序编写模块进行编写程序，(以高压气瓶单端夹持为例)主界面点选高压气瓶单端加持，然后点选左上角编程精灵，输入程序名称，然后弹出Towpreg资料选择对话框，选择预设好的纤维型号，点击下一步，系统弹出压力容器内胆选择界面，并输入下列数据栏中的参数：A.Head摆头角度:设定Swing轴在缠绕时头端的摆角；B.Tail摆头角度:设定Swing轴在缠绕时尾端的摆角；C.Head边界位移量:设定导纱嘴在缠绕时跟头端轴杆的距离；D.表面距离:设定导纱嘴在缠绕时跟模具表面的距离；E.Head边界前进量:设定导纱嘴在缠绕时跟头端侧面的距离；F.Tail边界前进量:设定导纱嘴在缠绕时跟尾端侧面的距离；步骤四：点击加入layer缠绕层模块输入下列数据：A.缠绕模式:缠绕模式选择；B.环绕Encircle:采用环形缠绕模式(大角度)；C.Offset:缠绕起始位置距离模具参数设定位置的偏移值；D.Winding Pitch:设定环形缠绕下一圈的偏移值；E....

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜福，赖宇苍，王彬彬，闫宁宁，
申请(专利权)人：威海光兴自动化设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：