JP2007172631A - 1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法を実行するための1組の命令を含むコンピュータソフトウェアが組込まれたコンピュータ可読媒体、1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械のヘッド割当をモデリングするためのシステム、および1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法 - Google Patents
1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法を実行するための1組の命令を含むコンピュータソフトウェアが組込まれたコンピュータ可読媒体、1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械のヘッド割当をモデリングするためのシステム、および1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングするために、複合部品についてのプライの形状が受取られ、マルチヘッド複合材料貼付け機械についての構成が受取られる。加えて、プライの形状と、マルチヘッド複合材料貼付け機械についての構成とに応答して、ヘッド位置の配置が生成される。さらに、ヘッド位置の配置のうちのヘッド位置が、1組のヘッドのうちの対応するヘッドに割当てられ、複合部品に複合材料を貼付けるマルチヘッド複合材料貼付け機械のグラフィカルモデルが、割当てられたヘッド位置に応答して生成される。
【選択図】図1
Description
この発明は概して、テープおよびファイバ配設システムに関する。より詳細には、この発明は、コンピュータ数値制御複合テープラミネーションおよびファイバ配設装置でのヘッド割当のモデリングおよびシミュレーションの方法に関する。
自動車産業、海洋産業および航空機産業を含むさまざまな産業において複合材料がますます使用されるようになっている。場合によっては複合部品は、複合テープラミネーション機械または複合ファイバ配設機械などの自動複合材料貼付け機械を使用して形成されることができる。
上述の必要性はこの発明によって大いに満たされ、1つの点では、1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当の視覚モデルが提供される。
この発明に従う実施例は、コンピュータ支援設計(CAD)システムインターフェイス、経路生成器、コースヘッド管理プログラム、ポストプロセッサおよび機械シミュレータを含み得る複合部品プログラム生成器を提供する。複合部品プログラム生成器は、比較的平坦な複合部品、起伏のある複合部品または概して円筒形の複合部品を含む幅広いさまざまな大型で複雑な複合部品のための複合部品プログラムを作り出すことができる。このプログラミング方法は、手動または既存の自動プログラミング方法に対して、マルチヘッド複合材料貼付け機械のための複合部品プログラムを作り出すのに必要な労力を1桁だけ低減できる。
るように複合材料貼付けヘッドが辿ることのできる経路を生成することが可能である。たとえば、図2は大型で概して円筒形の複合部品のための製造ツール28またはマンドレルを図示し、8つの代表的な複合材料貼付け経路30が製造ツール28の表面を横切って概して水平方向に示される。
可能である。好ましい実施例では、経路生成器18は経路30を生成するために三次元(3−D)解析を実行できる。しかしながら、代替的な実施例では、経路生成器18は経路30を生成するために二次元(2−D)解析を実行できる。したがって、経路生成器18は、間隙または重複の仕様に適合する許容差の範囲内でテープコースなどの標準的な複合材料セグメントの公称幅だけ間隔をあけられた経路で各々のプライの表面区域を埋めることができる。
ある実施例では、機械が専門のヘッドを含むかどうかに基づいて、一方の最適化または他方の最適化が実行される。
材料貼付けヘッドが表面から離れるための機械軸モーション制御データを追加できる。つまり、所与のツールキャリッジパス上に割当てられた経路を有する各々の複合材料貼付けヘッドごとに、ポストプロセッサ22は表面への接近定義またはモーションプロファイル、および表面からの離脱定義またはモーションプロファイルを追加できる。複合部品プログラム生成器10のいくつかの実施例では、ポストプロセッサ22は、各々の複合材料貼付け経路30ごとにヘッド接近プロファイルおよび離脱プロファイルを追加できる。他の実施例では、ポストプロセッサ22は、経路30の各々に沿った各々の複合材料セグメントごとにヘッド接近プロファイルおよび離脱プロファイルを追加できる。
た各々のテープコースごとの複合テープ敷設機械の場合には、経路30の各々に沿った各々の複合材料セグメントごとに「圧縮オン」位置および「圧縮オフ」位置を指定できる。
に依存し得る。
好ましい実施例では、出力ファイルはシーメンス(Siemens)840D CNCコントローラ系統と互換性がある一意の曲線テーブルフォーマットで書込まれることができる。いくつかの実施例では、出力ファイルまたは出力ファイルの組は、複合部品プログラムによって定義される各々のツールキャリッジパスごとに作成され得る。
御データセット62は、ターゲットツールデータファイル64、テープ配向データファイル66、および視覚提示要求データファイル68を含む。加えて、MHTLMデータ管理プログラム50は、MHTLM構成ファイル70およびプライ形状データファイル72にアクセスする。MHTLMデータ管理プログラム50はさらに、経路生成器18、コースヘッド管理プログラム20、ヘッド配置生成器56、MHTLM事象管理プログラム58、およびヘッド配置視覚化装置60と通信し、これらのモジュールに対し、要求されたデータを適宜提供する。
ル58Bはまた、後の報告に備え、各事象から種々の適切なデータも収集する。このような適切なデータの例には、テープの使用、特別な経路情報等が含まれる。所与のプライのテーピング処理の終了時に、タイミングが記録される。これらの事象からのデータの概要が、ヘッド事象ファイル80および/または性能予測およびタイミング報告ファイル82として出力される。これらの報告は、たとえば技師または他のユーザにより評価され得る。
る。
まなプライについてのプライの定義を含む第2のデータファイルを作成することができる。
れた複合材料の厚さを追加することができ、それにより、以降のシーケンス用に定義された3D経路およびテープコースが、現在のシーケンスの表面全体に位置付けられ得る。
路を配置の通路に関連付ける複合材料貼付けヘッドの各々についての相対経路を定義することができる。
に加え、テキストおよびグラフィカルデータを視認するためのディスプレイが設けられ得る。さらに、この発明の一実施例は、ネットワークインターフェイスを介して1つ以上の遠隔コンピュータに接続され得る。この接続は、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)によるものであり得、このような接続に必要な回路のすべてを含み得る。この発明の一実施例において、文書の収集は、インターネット(Internet)を介して受信された文書を含む。ローカル文書収集、すなわち1つのコンピュータ上におけるすべての文書、ネットワーク環境内のサーバまたはクライアントに格納された文書等を含む、他の実施例が可能である。
Claims (21)
- 1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法を実行するための1組の命令を含むコンピュータソフトウェアが組込まれたコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
複合部品についてのプライの形状を受取るステップと、
前記マルチヘッド複合材料貼付け機械についての構成を受取るステップと、
前記プライの形状および前記マルチヘッド複合材料貼付け機械についての前記構成に応答して、ヘッド位置の配置を生成するステップと、
前記1組のヘッドのうちの対応するヘッドに対し、ヘッド位置の前記配置のうちのヘッド位置を割当てるステップと、
前記割当てられたヘッド位置に応答して、前記複合部品に複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のグラフィカルモデルを生成するステップとを含む、コンピュータ可読媒体。 - 前記複合部品に対応するターゲットツールファイルを受取るステップをさらに含む、請求項1に記載の媒体。
- 前記ターゲットツールファイルを受取ることに応答して、経路およびターゲットツール表面モデルを生成するステップをさらに含む、請求項2に記載の媒体。
- ヘッド位置の前記配置と、前記経路および前記ターゲットツール表面モデルとを受取ることに応答して、配置のパスのシーケンスを生成するステップをさらに含み、配置のパスの前記シーケンスは、前記ターゲットツール表面モデルに沿った前記マルチヘッド複合材料貼付け機械の各パスについての、ヘッド位置の対応する配置を含む、請求項3に記載の媒体。
- 配置のパスの前記シーケンスに応答して、1組のヘッド事象を生成するステップをさらに含み、前記1組のヘッド事象は、前記1組のヘッドについての運動命令を含む、請求項4に記載の媒体。
- 前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、性能予測報告を生成するステップをさらに含む、請求項5に記載の媒体。
- 前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、前記ターゲットツール表面モデルに複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のビデオを生成するステップをさらに含む、請求項5に記載の媒体。
- 1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械のヘッド割当をモデリングするためのシステムであって、
プライの形状と、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械についての構成とを受取ることに応答して、ヘッド位置の配置を生成するためのヘッド配置生成器と、
前記1組のヘッドのうちの対応するヘッドに対し、ヘッド位置の前記配置のうちのヘッド位置を割当てるためのヘッド割当管理プログラムと、
前記割当てられたヘッド位置を受取ることに応答して、複合部品に複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のグラフィカルモデルを生成するためのヘッド配置視覚化装置とを備える、システム。 - 前記システムの1組の構成要素からデータを受取り、前記1組の構成要素にデータを転送するためのデータ管理プログラムをさらに備える、請求項8に記載のシステム。
- 前記複合部品に対応するターゲットツールファイルを受取ることに応答して、経路およびターゲットツール表面モデルを生成するための経路生成器をさらに備える、請求項8に記載のシステム。
- ヘッド位置の前記配置と、前記経路および前記ターゲットツール表面モデルとを受取ることに応答して、配置のパスのシーケンスを生成するためのヘッド割当管理プログラムをさらに備え、配置のパスの前記シーケンスは、前記ターゲットツール表面モデルに沿った前記マルチヘッド複合材料貼付け機械の各パスについての、ヘッド位置の対応する配置を含む、請求項10に記載のシステム。
- 配置のパスの前記シーケンスに応答して、1組のヘッド事象を生成するための事象管理プログラムをさらに備え、前記1組のヘッド事象は、前記1組のヘッドに対する運動命令を含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記事象管理プログラムは、前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、性能予測報告を生成するようにさらに構成される、請求項12に記載のシステム。
- 前記ヘッド配置視覚化装置は、前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、前記ターゲットツール表面モデルに複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のビデオを生成するようにさらに構成される、請求項12に記載のシステム。
- 1組のヘッドを有するマルチヘッド複合材料貼付け機械についてのヘッド割当をモデリングする方法であって、
複合部品についてのプライの形状を受取るステップと、
前記マルチヘッド複合材料貼付け機械についての構成を受取るステップと、
前記プライの形状と、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械についての前記構成とに応答して、ヘッド位置の配置を生成するステップと、
前記1組のヘッドのうちの対応するヘッドに対し、ヘッド位置の前記配置のうちのヘッド位置を割当てるステップと、
前記割当てられたヘッド位置に応答して、前記複合部品に複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のグラフィカルモデルを生成するステップとを含む、方法。 - 前記複合部品に対応するターゲットツールファイルを受取るステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記ターゲットツールファイルを受取ることに応答して、経路およびターゲットツール表面モデルを生成するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- ヘッド位置の前記配置と、前記経路および前記ターゲットツール表面モデルとを受取ることに応答して、配置のパスのシーケンスを生成するステップをさらに含み、配置のパスの前記シーケンスは、前記ターゲットツール表面モデルに沿った前記マルチヘッド複合材料貼付け機械の各パスについての、ヘッド位置の対応する配置を含む、請求項17に記載の方法。
- 配置のパスの前記シーケンスに応答して、1組のヘッド事象を生成するステップをさらに含み、前記1組のヘッド事象は、前記1組のヘッドについての運動命令を含む、請求項18に記載の方法。
- 前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、性能予測報告を生成するステップをさ
らに含む、請求項19に記載の方法。 - 前記1組のヘッド事象を受取ることに応答して、前記ターゲットツール表面モデルに複合材料を貼付ける前記マルチヘッド複合材料貼付け機械のビデオを生成するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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