一种提高预浸料利用率的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种提高预浸料利用率的装置，该装置包括：用于获取包括预浸料坯料尺寸和形状的预浸料坯料图形、以及包括成型件尺寸和形状的成型件图形的图形获取单元；与图形获取单元连接，用于将成型件图形填充至预浸料坯料图形中，直至预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形为止的图形填充单元；与图形填充单元连接，用于依据填充的结果，模拟形成对预浸料坯料进行下料的下料图的下料图模拟单元。本实用新型专利技术通过预先获取预浸料坯料图形，并对坯料图形进行优化排样，能够显著提高物料利用率，降低生产成本，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及材料成型及材料处理领域，具体来说，涉及一种提高预浸料利用率的装置。
技术介绍
复合材料具有轻质、高强、高模量、良好的抗疲劳性、耐腐蚀性、可设计性突出、成型工艺性好和成本低等特点，是理想的航空航天及工业结构材料，在航空等领域得到广泛的应用。在复合材料结构件的制造过程中，材料成本占了很大的比例，因此降低材料成本将成为解决低成本复合材料设计制造的有效途径。随着复合材料制造技术的发展，已逐渐实现预浸料自动化下料，但下料图的制作及排版影响物料的利用率及生产效率。图1示出了现有技术中预浸料的材料切割图，由于直接对预浸料坯料1进行切割，以形成成型件2，其材料利用率较低。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本技术提出一种提高预浸料利用率的装置，以提高物料利用率，降低生产成本，提高生产效率。本技术的技术方案是这样实现的：根据本技术的一个方面，提供了一种提高预浸料利用率的装置。该装置包括：用于获取包括预浸料坯料尺寸和形状的预浸料坯料图形、以及包括成型件尺寸和形状的成型件图形的图形获取单元；与图形获取单元连接，用于将成型件图形填充至预浸料坯料图形中，
直至预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形为止的图形填充单元；与图形填充单元连接，用于依据填充的结果，模拟形成对预浸料坯料进行下料的下料图的下料图模拟单元。在一个优选的实施例中，该装置还包括与下料图模拟单元连接，用于根据下料图对预浸料坯料进行切割以形成成型件的切割单元。在一个优选的实施例中，该装置还包括与切割单元连接，用于对预浸料坯料进行夹持定位的夹持定位单元。在一个优选的实施例中，该装置还包括与切割单元连接，用于控制切割单元进行切割的控制单元。在一个优选的实施例中，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，并且所有成型件图形尺寸相同且形状相同。在一个优选的实施例中，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，至少两个成型件图形中至少包括尺寸不同且形状相同的第一成型件图形和第二成型件图形。在一个优选的实施例中，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，至少两个成型件图形中的所有成型件图形的尺寸和形状均不同。在一个优选的实施例中，包括成型件尺寸和形状的成型件图形的形状为圆形、椭圆形或多边形中的任一种。在一个优选的实施例中，预浸料坯料至少为两层并呈层状设置。在一个优选的实施例中，预浸料坯料为单层卷筒结构，其中，卷筒结构由对应于预浸料坯料图形的预浸料坯料段形成。本技术通过预先获取预浸料坯料图形和成型件图形，并对预浸料坯料图形进行优化排样，直至预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形为止，并最终形成对预浸料坯料进行下料的下料图，便于后续切割加工使用，能够显著提高物料利用率，降低生产成本，提高生产效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中预浸料的材料切割图；图2是根据本技术的一个实施例的提高预浸料利用率的装置的示意图；图3是根据本技术的一个实施例，预浸料的下料图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。根据本技术的实施例，提供了一种提高预浸料利用率的装置。如2所示，根据本技术实施例的提高预浸料利用率的装置包括：用于获取包括预浸料坯料尺寸和形状的预浸料坯料图形、以及包括成型件尺寸和形状的成型件图形的图形获取单元1，例如图形输入器；与图形获取单元1连接，用于将成型件图形填充至预浸料坯料图形中，直至预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形为止的图形填充单元2，例如图形编辑处理器；与图形填充单元2连接，用于依据填充的结果，模拟形成对预浸料坯料进行下料的下料图的下料图模拟单元3，例如图形模拟器。本技术通过预先获取预浸料坯料图形，并对坯料图形进行优化排样，能够显著提高物料利用率，降低生产成本，提高生产效率。在该实施例中，如图3所示，将成型件图形12填充至预浸料坯料图形10中，直至预浸料坯料图形10的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形12为止，这样，可以实现对预浸料坯料的最大化利用，减少废料，降低
生产成本。根据本技术的一个实施例，该装置还包括与下料图模拟单元3连接，用于根据下料图对预浸料坯料进行切割以形成成型件的切割单元(未示出)，例如切割成型机。根据本技术的一个实施例，该装置还包括与切割单元连接，用于对预浸料坯料进行夹持定位的夹持定位单元(未示出)，如卡爪等，这样，在对预浸料坯料进行切割时，由于使用夹持定位单元对预浸料坯料进行夹持定位，坯料不容易发生变形或位移，可以保证切割出所需尺寸和形状的成型件。根据本技术的一个实施例，该装置还包括与切割单元连接，用于控制切割单元进行切割的控制单元(未示出)，例如控制切割成型机的控制执行器，这样，在对预浸料坯料进行切割时，能够实现精确切割，避免切割出的成型件的尺寸和形状发生偏差。根据本技术的一个实施例，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，并且所有成型件图形尺寸相同且形状相同。根据本技术的一个实施例，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，至少两个成型件图形中至少包括尺寸不同且形状相同的第一成型件图形和第二成型件图形。根据本技术的一个实施例，获取的包括成型件尺寸和形状的成型件图形的数量至少为两个，至少两个成型件图形中的所有成型件图形的尺寸和形状均不同。由于在图形填充过程中，直至预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的成型件图形为止，因此不管成型件图形的数量多少及其尺寸和形状如何变化均可以满足优化排样要求。根据本技术的一个实施例，包括成型件尺寸和形状的成型件图形的形状为圆形、椭圆形或多边形中的任一种。例如，在如图3所示的实施例中，成型件图形12为四边形。可以理解，成型件图形也可以是除上述实施例所涉及的形状之外的其他形状。例如，根据本技术的一个可选实施例，成型件图形12可以是不规则的多边形。根据本技术的一个实施例，预浸料坯料至少为两层并呈层状设置，一次加工至少两层，一次走刀至少形成两个成型件，效率提高。根据本技术的一个实施例，预浸料坯料为单层卷筒结构，其中，卷筒结构由对应于预浸料坯料图形的预浸料坯料段形成，该装置也可以加工切割卷筒结构的成型件。根据本技术的一个实施例，其中，预浸料坯料为柔性材料件，并且预浸料坯料的厚度可以根据实际情况进行选择，例如，在一个实施例中可以选用厚度小于0.2mm的材料。在更进一步的实施例中，可以选用厚度在0.1mm的材料。当然，根据具体情况，也可以选用其他材料和厚度的预浸料坯料。根据本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高预浸料利用率的装置，其特征在于，包括：用于获取包括预浸料坯料尺寸和形状的预浸料坯料图形、以及包括成型件尺寸和形状的成型件图形的图形获取单元；与所述图形获取单元连接，用于将所述成型件图形填充至所述预浸料坯料图形中，直至所述预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的所述成型件图形为止的图形填充单元；与所述图形填充单元连接，用于依据填充的结果，模拟形成对所述预浸料坯料进行下料的下料图的下料图模拟单元。

【技术特征摘要】
1.一种提高预浸料利用率的装置，其特征在于，包括：用于获取包括预浸料坯料尺寸和形状的预浸料坯料图形、以及包括成型件尺寸和形状的成型件图形的图形获取单元；与所述图形获取单元连接，用于将所述成型件图形填充至所述预浸料坯料图形中，直至所述预浸料坯料图形的剩余部分无法填充单个完整的所述成型件图形为止的图形填充单元；与所述图形填充单元连接，用于依据填充的结果，模拟形成对所述预浸料坯料进行下料的下料图的下料图模拟单元。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：与所述下料图模拟单元连接，用于根据所述下料图对所述预浸料坯料进行切割以形成成型件的切割单元。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括：与所述切割单元连接，用于对所述预浸料坯料进行夹持定位的夹持定位单元。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括：与所述切割单元连接，用于控制所述切割单元进行切割的控制单元。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院，洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41