1. DXF文件导入与解析
读取CAD图纸:使用
ezdxf(Python)或LibDWG等库提取2D轮廓线或中心线。筛选图层:通常设计人员会将待铺丝的区域画在指定图层(如“PATH”),解析该图层中的所有线段、圆弧、多段线、样条曲线。
提取几何信息:将图形离散化为一系列路径点(点集或小线段),保留几何精度。
2. 自动生成路径
路径排序与连接:若有多条独立路径(如多个铺层区域),需按铺丝方向、纤维连续性优化遍历顺序。
偏移补偿:根据铺丝头的实际宽度(丝束宽度)生成偏移轨迹,确保覆盖整个区域(类似刀具半径补偿)。
添加辅助动作:在路径起始点增加落丝点,终点增加切丝点,路径间增加空移(抬轴)等。
平滑与插值:对离散点进行B样条或圆弧拟合,保证运动平滑,避免急停冲击。
3. 转换为运动指令
指令格式:将路径点序列转换为运动控制卡支持的指令格式,常见:
G代码(XYZ轴直线/圆弧插补)
自定义运动函数(调用运动控制卡SDK中的直线插补、连续运动等)
速度规划:设置进给速度(铺丝速度)、空移速度、加速度,避免失步或纤维拉断。
同步IO:在关键位置插入IO指令,如:
运动到起点 → 发送“铺丝头下压”信号
到达终点 → 发送“切丝”信号
抬轴 → 发送“铺丝头上抬”信号
4. 运动控制卡执行
多轴联动:如果是复杂曲面(如模具旋转+铺丝头移动),需实现旋转轴与直线轴的协调插补。
位置闭环:通过编码器反馈保证定位精度。
速度前瞻:运动控制卡通常自带速度前瞻功能,可自动处理小线段连接处的加减速,保证轨迹平滑。
5. 布纤工艺控制
张力控制:通过张力传感器实时反馈,调整送丝电机扭矩,确保纤维张力恒定。
加热与压紧:对于预浸料或热塑性纤维,需控制加热温度、压辊压力,保证铺层压实。
切丝与夹持:路径结束时自动切断纤维,并夹持好丝头,供下一段路径使用。



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