【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法
[0001]本专利技术涉及一种丝束铺放的缺陷检测方法，具体涉及一种基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，属于复合材料制造
技术介绍
[0002]在复合材料构件原位铺放中，通常通过输入高热通量使热塑丝束发生相变软化、施加外部压力等手段，使相邻铺层压实融合和冷却固化，实现预浸带原位制造。这种工艺避免了构件在热压罐高温高压环境中长时间固化环节，在有效降低能耗、缩短制造周期的同时，也避免了热压罐装备对构件的尺寸限制。因此复材原位铺放成形技术具有生产效率高、构件尺寸大和制造成本低的突出优势，是复材构件制造技术的重要发展方向。
[0003]然而，复材构件在铺丝过程中，由于设计轨迹和实际路径不一致将会导致丝束的间隙和重叠，进而造成复材铺层中的厚度不匀，过高拉伸张力将会导致丝束和基底分离，形成桥接或鼓包缺陷。而自预浸料丝束面外屈曲是在当丝束发生整体取向偏转所产生局部缺陷，通常发生在转向内侧，并伴随有丝束横向厚度变化。
[0004]因此，为解决上述技术问题，确有必...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，其特征在于：其采用一套丝束铺放缺陷检测系统，该系统包括纤维铺丝装置、缺陷检测装置、数据处理单元以及驱动装置；所述纤维铺丝装置安装于驱动装置上，并由驱动装置驱动；所述缺陷检测装置安装于纤维铺丝装置上，其包括激光测距仪；所述数据处理单元位于缺陷检测装置内，并和激光测距仪电性连接；所述丝束铺放缺陷检测方法包括如下工艺步骤：1)，调节缺陷检测装置和驱动装置的位置；2)，导入构件模具外形数据和丝束铺放轨迹信息，计算得到驱动装置的运行空间轨迹；3)，激光测距仪发射激光，进行测距，获得点云数据，并传回数据处理单元；4)，数据处理单元对原始点云进行预处理；5)，将处理后的完整点云与缺陷点云进行配准；6)，根据配准后的点云图，判断缺陷类型。2.如权利要求1所述的基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，其特征在于：所述激光测距仪的测量精度为um级，测量距离在10～20cm，其通过线缆或无线传输方式和数据处理单元相连接。3.如权利要求1所述的基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，其特征在于：所述驱动装置具体为6轴机械臂。4.如权利要求1所述的基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，缺陷检测装置和驱动装置之间进行手眼标定位置，使激光测距仪与被测面法向量的夹角为0
°
。5.如权利要求1所述的基于激光测距技术的丝束铺放缺陷检测方法，其特征在于：对缺陷检测装置和驱动装置之间进行手眼标定的具体方法为：i)，建立基础坐标系(用base表示)是机器臂的基底坐标系，末端坐标系(用end表示)是机器臂的末端执行器的坐标系，相机坐标系(用cam表示)是固定在机器臂上面的相机自身坐标系，标定物坐标系(用cal表示)是标定板所在的坐标系；ii)，任意移动两次机器臂，在base坐标系和cal坐标系下的坐标值不变，在end坐标系和cam坐标系下的坐标值随着机器臂的运动而改变，根据这一关系，求解出end坐标系和cam坐标系之间的转换矩阵；iii)，根据上述约束关系，cal坐标系下的某个点P0，根据已知的相机外参(转换矩阵T1)能够转换到cam坐标系下点P1,再根据待求的手眼标定矩阵(转换矩阵X)能够转换到end坐标系下点P2，然后根据已知的机器人自身参数(转换矩阵T3)能够转换到base坐标系下点P3；因此能够得到关系式如下：T3XT
1 P0＝ P3ꢀꢀꢀꢀ①
移动机器臂，对于同一点，P0和P3的坐标值不变，只是P1和P2的坐标值改变了，上述关系式变为如下形式：T3′
XT1′
P0＝ P3ꢀꢀꢀ②
上式中T3′
和T1′
同样是第二次测量的已知参数；联立
①
和
②
式可以得到如下关系式：T3XT1＝ T3′
X T1′ꢀꢀ③<...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴震宇，瞿闻远，程晓颖，石琳，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。