针刺缠绕工艺
HedraCAM 针刺缠绕工艺包为复合材料预制体机器人针刺成型与纤维缠绕提供完整离线编程方案。支持多轴联动（最多7轴）、柔性分区路径规划、逐层针刺坐标管理，从CAD模型导入、网格划分、轨迹规划到后置输出全流程覆盖，已成功应用于火箭发动机喷管、飞行器天线罩、刹车盘等高端复合材料预制体的针刺成型织造。
🔧 工艺包核心功能
CAD模型导入与网格划分
支持导入step\Iges等主流三维格式生成的预制体CAD模型；内置网格划分工具箱，通过模型表面分区、区域网格划分，实现针刺点位置和位姿信息的顺序提取，包含分割线工具、分割面工具、网格密度定义等完整工具集
针刺点快速批量提取
支持框选离散点（针刺点），快速选取编程点，批量提取离散点的位置和机器人位姿信息，自动生成顺序加工代码；针刺点按曲面法向自动生成位姿，确保刺针始终垂直于预制体表面
柔性分区针刺路径规划
适应各种外部轴运动情况，支持四种联动模式：仅机器人运动、工作台旋转+机器人、工作台直线+机器人、工作台旋转+直线+机器人全联动；分区针刺时自动计算工作台转动角度θ或直线位移L，完成一区后自动切换至下一区
多轴外部轴联动控制
支持最多3轴外部轴控制，包括回转工作台旋转轴、直线运动轴及多自由度组合轴；机器人与工作台运动协调采用自适应优化方法，工作台多轴运动之间及工作台与机器人之间的相互作用关系自动建立
逐层针刺坐标管理
每刺完一层后可方便更新新一层的针刺坐标点，预留铺层时间间隔；支持层间针刺步进量自动计算，根据预制体母线方向和环向方向自动生成逐层递进的针刺轨迹
虚拟仿真与运动验证
集成虚拟仿真功能，针刺气缸运动动画实时模拟；可验证轨迹可达性、检测奇异点和干涉点，确保生成的程序在实际设备上可靠运行，避免反复现场调试
HedraCAM SMF 针刺工艺仿真 — 川崎机器人 + 回转工作台 + 锥形预制体
🎯 技术难点与解决方案
回转体复杂曲面法向跟踪
圆锥、类圆锥及异型回转预制体的曲面法向持续变化，HedraCAM自动计算每个针刺点位的法向量，确保刺针始终垂直于工件表面进入；针刺头摆动轴自动补偿角度偏移，实现任意曲面法向精准跟踪
七轴联动位姿合成
类回转预制体外形结构复杂，6关节机器人+旋转工作台的7轴联动系统需精确协调各轴运动；HedraCAM自动求解各轴运动参数，回转工作台旋转步进量根据针刺点坐标自动计算（θ=2arcsin(s/2R)），实现针刺点高效运动合成
机器人-PLC协同控制
针刺完成后机器人端发送布尔信号给PLC，PLC控制工作台运动到位后再回传信号给机器人启动下一区针刺；HedraCAM生成的程序完全兼容此协同逻辑，支持M代码和I/O信号配置
针刺-缝合双工艺模式
同一软件平台同时支持针刺工艺（针刺时气缸动、机器人不动）和缝合工艺（机器人带动针刺头沿轨迹运动），两种模式自动切换，适应不同预制体的成型需求
小批量多品种柔性适配
针对航空航天领域小批量、多品种的预制体生产特点，无需更换硬件夹具，仅通过软件参数调整即可适配不同形状、尺寸的回转预制体；针刺步进量、针刺密度、分区数量等工艺参数灵活可调
开放COM/API二次开发平台
提供完整的COM和API接口，支持二次开发：包括新机器人型号适配（川崎、库卡、ABB、发那科、安川等）、新工作台构型开发、新针刺头组件集成、自定义工艺流程扩展
🏭 典型应用领域
航空航天
火箭发动机喷管扩散段、出口锥体、喉衬、飞行器天线罩、飞机刹车盘等碳/碳和碳/陶瓷复合材料预制体
国防军工
高超声速飞行器热防护构件、导弹喷管、雷达罩等异型复合材料预制体
新能源装备
风力叶片根部、储能飞轮等回转结构复合材料预制体
工业制造
耐腐蚀管道内衬、高压容器、传动轴套等圆柱/圆锥形复合材料构件预制体