基于机器视觉的三维织造张力控制方法

作     者：杜悟迪 刘丰 单忠德 吴晓川 陈哲 Du Wudi;Liu Feng;Shan Zhongde;Wu Xiaochuan;Chen Zhe

作者机构：机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2020年第48卷第8期

页      面：61-65,70页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51675213) 

主　　题：三维织造 张力控制 复合材料 机器视觉 

摘      要：为实现三维结构复合材料的高质量成型,提出了一种基于机器视觉的复合材料预制体三维织造张力控制方法并搭建了试验装置。采用机器视觉技术检测并计算织造纤维束偏角,根据织造偏角大小自动控制张紧电机转动,通过电机转动牵引张力边棒进而实现织造张力的控制。进行织造张力标定试验,将张力控制目标标定在16.75~18.15 cN。采用基于机器视觉的三维织造张力控制方法进行纤维束张力的控制试验,织造张力控制在16.40~18.15 cN,纤维织造张力与标定控制张力的最大相对误差为6.42%,织造张力最大波动10%。使用成型机进行张力主动控制试验发现,织造过程中纤维束之间无缠结,不与边棒发生干涉,织造过程顺利,织造偏角控制在–4°~4°,实现了复合材料三维织造过程中的纤维束张力控制。