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具有软件驱动自动化功能的拾放系统将成为空中客车设施中的第一个，能够为 A350 结构实现高效灵活的干纤维预制棒制造。
自动铺层工作单元。照片来源，所有图片：Airborne
Airborne（荷兰海牙）已被空中客车（法国图卢兹）选中，为其赫塔菲生产工厂提供自动铺层 (APP) 系统，用于自动制造用于树脂传递模塑 (RTM) 结构的干纤维预制件 —具体来说，用于 A350 后机身梁和维修门框的预制件，由单向 (UD) 复合材料和织物制成。这将是空中客车工厂首次使用基于拾取和放置的系统。
干纤维复合材料是制造复杂、高负载主结构的有效方法，这也是空中客车公司使用它们来生产 A350 后机身梁的原因。首先制作预制件，然后通过热悬垂成型将其塑造成正确的 3D 几何形状，最后通过 RTM 工艺注入环氧树脂。
然而，对于许多航空航天设施来说，干纤维的预成型仍然是手动的；根据 Airborne 的说法，事实证明，在可靠、可重复的过程中自动处理易碎材料是一项挑战。此外，在系统设计和机器人编程方面，铺层形状的多样性以及将多种材料组合成一个零件非常复杂。
Airborne 的APP 技术解决了这些困难。这个概念是将材料切割成所需的形状，用机器人系统拾取它们并将它们放在焊接台上以创建定制的坯料预成型件。为了稳定层压板，每层都通过点焊固定到位，从而激活材料中的粘合剂。为了最大限度地减少浪费，系统有一个动态缓冲区，可以临时放置不需要的层——这样可以优化嵌套。它还可以将不同的材料组合成一个层压板，方法是存储层板直到所有需要的材料都被切割并可用。该系统配备了一个视觉台，可以检查裁剪层的质量并将放置的精度提高到所需的水平。
预成型件的最大尺寸为 3.5 米。Airborne 将扩大其标准系统的尺寸，以容纳这些大层。
为了处理不同铺层形状，Airborne 将自动编程整合到其所有机器中，从而避免了机器人编程的需要。该软件采用铺层设计和材料输入，并通过高级算法将其转换为正确的机器人运动和即时工艺参数设置。
这种软件驱动的自动化方法使系统变得灵活。用户可以轻松上传新的嵌套文件、层形状或层压定义，系统将自动适应。它为客户提供了适应不断变化的操作需求（例如通过使用动态嵌套）或适应新产品设计的可能性。
在这个项目中，Airborne 将根据空中客车的要求进一步开发其 APP 系统，在工厂中测试和安装该系统，然后再移交给航空航天公司。该项目包括一个广泛的试用期，以确保系统能够达到高负载和关键主要结构组件所需的精度和稳健性。空中客车公司将支持 Airborne，并根据其标准对所使用的技术进行鉴定。
“我们很自豪能够为空中客车公司提供我们的自动铺层技术，”Airborne 的首席技术官 Marcus Kremers 说。“很高兴我们共享了创造复合材料制造自动化新方法的愿景，并且我们可以将这项技术引入赫塔菲工厂的空中客车复合材料制造的核心。”
APP 是 Airborne 多年研发投资的成果，得到了 TAPAS、Innovatiekrediet 和 Dutch Mobility Fund 等多个政府资助项目的支持。该项目的开发计划成为荷兰增长基金计划的一部分。
来源：CompositesWorld
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