复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备

技术领域

本申请涉及复合材料加工技术领域，具体涉及一种复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

复合材料制件二次胶接，是指将两件以上复合材料制件固化后进行胶接固化，由于复合材料成型厚度控制能力不足，往往导致胶接的质量较差，胶接面配合间隙超差，容易造成脱粘等质量问题，在大尺寸、大曲率制件的胶接生产中尤为明显。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备，旨在解决现有技术中复合材料制件二次胶接的质量较差的问题。

为了上述目的，本申请的实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种复合材料制件胶接方法，包括以下步骤：

在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；

根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；

对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；

根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；

将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。

在第一方面的一种可能实现方式中，在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件，包括：

在第一制件的贴膜面上削减厚度，获得第一目标制件；

在第一目标制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件，包括：

根据打磨信息，生成打磨策略；其中，打磨策略包括打磨轨迹与打磨工艺参数；

根据打磨策略打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面之前，复合材料制件胶接方法还包括：

在蒙皮工装上进行蒙皮铺叠及固化，获得蒙皮制件；

对蒙皮制件进行表面粗化处理，获得第三制件。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件，包括：

根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得打磨制件；

根据打磨制件与第三制件的胶接面型面，提取打磨信息；

判断打磨信息是否符合要求，若否，则返回对比胶接面型面，获得打磨信息的步骤，直至判断结果为是，获得第四制件。

在第一方面的一种可能实现方式中，对比胶接面型面，获得打磨信息之前，复合材料制件胶接方法还包括：

建立基准系；

对比胶接面型面，获得打磨信息，包括：

在基准系下对比胶接面型面，获得打磨信息。

在第一方面的一种可能实现方式中，建立基准系之前，复合材料制件胶接方法还包括：

设置靶标点；

建立基准系，包括：

根据靶标点建立基准系。

第二方面，本申请实施例提供了一种复合材料制件胶接装置，包括：

第一胶接模块，第一胶接模块用于在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；

获得模块，获得模块用于根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；

对比模块，对比模块用于对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；

打磨模块，打磨模块用于根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；

第二胶接模块，第二胶接模块用于将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器加载执行时，实现如上述第一方面中任一项提供的复合材料制件胶接方法。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器及存储器，其中，

存储器用于存储计算机程序；

处理器用于加载执行计算机程序，以使电子设备执行如上述第一方面中任一项提供的复合材料制件胶接方法。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请实施例提出的一种复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备，包括：在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。本申请的方法通过设置补偿材料作为胶接面形状控制的基础，根据待胶接的两制件的贴膜面与蒙皮型面，确定其胶接面型面并进行对比，在对比中获得需要打磨掉的部位的信息，并在胶接的补偿材料上进行打磨，使补偿材料与蒙皮胶接区的形状能够保持一致，而后以第四制件上打磨后的补偿材料作为二次胶接的工装铺叠面与第三制件进行胶接，使得二次胶接制件的胶接面形状与蒙皮胶接区一致，有效保证了胶接质量。

附图说明

图1为本申请实施例涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的复合材料制件胶接装置的功能模块示意图；

图4为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中一种第一制件的贴膜面示意图；

图5为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中一种第三制件的蒙皮型面示意图；

图6为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中对比胶接面型面，获得打磨信息的示意图；

图7为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中打磨策略的示意图；

图8为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中打磨补偿材料的示意图；

图9为本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法中将第四制件与第三制件进行胶接的示意图；

图中标记：101-处理器，102-通信总线，103-网络接口，104-用户接口，105-存储器。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例的主要解决方案是：提出一种复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备，包括在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。

参照附图1，附图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图，该电子设备可以包括：处理器101，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线102、用户接口104，网络接口103，存储器105。其中，通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口104可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口104还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口103可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器105可选的可以是独立于前述处理器101的存储装置，存储器105可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器；处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等，还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本领域技术人员可以理解，附图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如附图1所示，作为一种存储介质的存储器105中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及电子程序。

在附图1所示的电子设备中，网络接口103主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口104主要用于与用户进行数据交互；本申请中的处理器101、存储器105可以设置在电子设备中，电子设备通过处理器101调用存储器105中存储的复合材料制件胶接装置，并执行本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法。

参照附图2，基于前述实施例的硬件设备，本申请的实施例提供一种复合材料制件胶接方法，包括以下步骤：

S10：在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件。

在具体实施过程中，为了最终获得二次胶接制件，将其胶接的两部分分为胶接工装与蒙皮工装，也即第一制件与第三制件，其均为复合材料制件，第一制件的贴膜面是需要与第三制件进行二次胶接的面，如附图4所示；由于复合材料的成型厚度较难控制，不适宜直接以其作为基础进行二次胶接，因此在其贴膜面上胶接一层补偿材料，如硫化橡胶等，以补偿材料作为后续胶接型面形状控制的基础，在第一制件上铺放补偿材料，通过耐高温胶进行粘接，获得第二制件。

S20：根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面。

在具体实施过程中，由于是在第一制件的贴膜面胶接了补偿材料，因此该补偿材料则替代了原有的贴膜面，并作为第二制件的贴膜面，第三制件是对飞机部件进行了蒙皮处理后获得的制件，其蒙皮型面也即需要与第一制件进行胶接的面，如附图5所示，由于进行了蒙皮固化等操作，其上会固有一些飞机特征结构的凹凸形状，比如飞机机翼上的筋条、纵墙等。第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面作为两个需要胶接的面，产生胶接的区域所形成的面则称为胶接面型面，胶接面型面的获取可以通过测量设备获得，如摄影测量仪、三维扫描仪等，测量设备测量到相关数据后，通过数据交换机处理后发送至上位机，上位机则可以对应的发出指令控制相关的打磨设备，或者发送信息至相关的操作人员。

S30：对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量。

在具体实施过程中，由于第二制件与第三制件各自获得了胶接面型面，对比两个胶接面型面，如附图6所示，则可以获得与理论装配情形有区别的地方，例如，第三制件上有一段筋条凸起，对应的胶接面型面则会表达出相应的凸起，而理论装配情形下，第二制件上需要一个内凹的部位来匹配凸起，由于引入了补偿材料，则该内凹的部位则可以在补偿材料上通过打磨获取，如附图7所示，是一种打磨信息的示意，各点位构成了打磨区域，打磨量则根据具体的对比胶接面型面获得，比如打磨的宽度、深度、长度等。

S40：根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件。

在具体实施过程中，确定了打磨信息后，可以控制打磨设备依据打磨信息，对补偿材料的指定区域按照指定打磨量进行打磨，如附图8所示，是一种打磨机器人，可以根据打磨信息对打磨机器人设定对应操作的程序，实现精确的自动打磨，对第二制件上的补偿材料进行打磨后即获得第四制件。

S50：将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。

在具体实施过程中，目标制件为以第一制件与第三制件为基础获得的二次胶接制件，如附图9所示，完成打磨获得的第四制件可与第三制件进行胶接，在第四制件的打磨面上进行二次胶接制件铺叠及固化，打磨后的补偿材料作为工装铺叠面，使其能够保证胶接面形状与蒙皮胶接区一致。

本实施例中，通过设置补偿材料作为胶接面形状的控制基础，避开了复合材料成型厚度难以控制的问题，在对胶接面型面的测量对比下，根据测量对比的结果在补偿材料上进行打磨使得补偿材料能够与蒙皮胶接区形状保持一致，尤其针对大尺寸、大曲率制件，能够保持良好的配合间隙，避免出现脱粘等问题，提升了复合材料制件二次胶接的质量。

在一种实施例中，在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件，包括：

在第一制件的贴膜面上削减厚度，获得第一目标制件；

在第一目标制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件。

在具体实施过程中，为使补偿材料的引入不会影响胶接装配，达到理论情况下的过盈配合，在第一制件的贴膜面上削减厚度，削减厚度之后即为第一目标制件，而后在第一目标制件的贴膜面也即削减产生的面上胶接补偿材料，以其来补偿第一制件被削减的厚度，还原第一制件的结构。

在一种实施例中，根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件，包括：

根据打磨信息，生成打磨策略；其中，打磨策略包括打磨轨迹与打磨工艺参数；

根据打磨策略打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件。

在具体实施过程中，为提升胶接质量，保证制件的打磨精度以及打磨效率，生成打磨策略来指导打磨工序，打磨策略中包括了打磨轨迹，如附图7所示，各点位通过线条连接，由计算机自动分析并结合打磨设备的运动姿态等信息，获取到一条最佳的打磨轨迹，而后打磨设备则依据该轨迹进行打磨，打磨工艺参数是指打磨量、打磨时间、打磨所用的磨具以及根据打磨时产生的温度确定是否需要进行降温等，用于指导打磨的进行。采用附图8所示的打磨机器人进行打磨时，由于机器人可以通过编程进行操控，在其操作面上或者控制机器人的计算机上，输入打磨策略的各个数据，可自动生成打磨程序，而后机器人则执行打磨程序即可完成既定打磨。

在一种实施例中，根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面之前，复合材料制件胶接方法还包括：

在蒙皮工装上进行蒙皮铺叠及固化，获得蒙皮制件；

对蒙皮制件进行表面粗化处理，获得第三制件。

在具体实施过程中，由于实际生产中制件都是批量制造，可提前对部分制件进行统一的预处理，以降低二次胶接的周期，按照工艺要求在蒙皮工装上进行蒙皮铺叠及固化，固化完成后进行脱模获得蒙皮制件，而后对其胶接面进行表面粗化处理，表面粗化处理是在制件的表面得到一种微观粗糙结构，使其对于防蚀材料的附着力提升，可采用喷砂或化学砂面处理等方式进行。

在一种实施例中，根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件，包括：

根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得打磨制件；

根据打磨制件与第三制件的胶接面型面，提取打磨信息；

判断打磨信息是否符合要求，若否，则返回对比胶接面型面，获得打磨信息的步骤，直至判断结果为是，获得第四制件。

在具体实施过程中，不论是人工还是机器的方式，都难以避免误差的存在，并且材料在打磨过程中还可能存在一定的变形，为了确保胶接的质量，对打磨过程进行更准确的指导，首先按照既定的打磨信息进行打磨，得到打磨制件，根据打磨制件上补偿材料的打磨情况，按照与步骤S20相同的原理获得打磨制件与第三制件的胶接面型面，再次提取打磨信息，并判断该打磨信息是否符合要求，此处的要求可以根据装配所允许的误差确定，或者根据打磨情况确定，无需继续打磨了则可以视为满足要求。在不满足要求的情况下，返回到步骤S30，再次根据现有的胶接面型面，重新确定打磨信息并进行再次打磨，直到满足要求后，获得精确度更高的第四制件，实现胶接质量的提升。

在一种实施例中，对比胶接面型面，获得打磨信息之前，复合材料制件胶接方法还包括：

设置靶标点；

根据靶标点建立基准系。

在具体实施过程中，为了更快速、准确、直观地获得胶接面型面的情况，便于胶接面型面的对比，设置靶标点，利用靶标点建立基准系，以便于所有制件以及获取到的所有制件的相关信息都可以反应到同一个基准系下，基准系可以是以靶标点建立的基准坐标系，如附图6-8所示，由于胶接面形状的控制主要发生在面上，基准系也可以是以靶标点建立的基准面，在有了靶标点的情况下，各制件的测量都可以参照靶标点进行，并且胶接面型面的对比也可以在基准系下进行，得到的打磨信息则可以通过坐标等量化信息表示，而如打磨轨迹的规划则可以坐标形式进行表达，以便于计算机更快速的识别。

基于前述步骤，对比胶接面型面，获得打磨信息，包括：

在基准系下对比胶接面型面，获得打磨信息。

参照附图3，基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请实施例还提供一种复合材料制件胶接装置，包括：

第一胶接模块，第一胶接模块用于在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；

获得模块，获得模块用于根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；

对比模块，对比模块用于对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；

打磨模块，打磨模块用于根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；

第二胶接模块，第二胶接模块用于将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。

本领域技术人员应当理解，实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际应用时可以全部或部分集成到一个或多个实际载体上，且这些模块可以全部以软件通过处理单元调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，或是以软件、硬件结合的形式实现，需要说明的是，本实施例中复合材料制件胶接装置中各模块是与前述实施例中的复合材料制件胶接方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式可参照前述复合材料制件胶接方法的实施方式，这里不再赘述。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器加载执行时，实现如本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法。

此外，基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请的实施例还提供一种电子设备，至少包括有处理器及存储器，其中，

存储器用于存储计算机程序；

处理器用于加载执行计算机程序，以使电子设备执行如本申请实施例提供的复合材料制件胶接方法。

在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。

在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。

作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台多媒体终端设备(可以是手机，计算机，电视接收机，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

综上，本申请提供的一种复合材料制件胶接方法、装置、存储介质及设备，通过在第一制件的贴膜面上胶接补偿材料，获得第二制件；根据第二制件的贴膜面与第三制件的蒙皮型面，分别获得各自的胶接面型面；对比胶接面型面，获得打磨信息；其中，打磨信息包括打磨区域与打磨量；根据打磨信息打磨第二制件上的补偿材料，获得第四制件；将第四制件与第三制件进行胶接，获得目标制件。本申请通过设置补偿材料作为胶接面形状控制的基础，避开了复合材料成型厚度难以控制的问题，根据待胶接的两制件的贴膜面与蒙皮型面，确定其胶接面型面并进行对比，在对比中获得需要打磨掉的部位的信息，并在胶接的补偿材料上进行打磨，使补偿材料与蒙皮胶接区的形状能够保持一致，而后以第四制件上打磨后的补偿材料作为二次胶接的工装铺叠面与第三制件进行胶接，使得二次胶接制件的胶接面形状与蒙皮胶接区一致，保持良好的配合间隙，避免出现脱粘等问题，提升了复合材料制件二次胶接的质量。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。