库卡工业为CFRP生产提供完善的自动化工艺
创新正驱动着碳纤维复合材料在汽车与航空工业的应用,进而促进了自动化应用在未来材料加工领域快速发展。作为系统集成与众多工艺领域的领军企业,库卡工业为CFRP提供完善的生产工艺。
时下,CFRP碳纤维增强复合材料正成为一种非常重要的材料,其成品不仅具备高刚性,更具备出色的轻量性。得益于这些性能优势,其在汽车和航空工业的需求日益扩大,市场潜力可见一斑。但在以往的CFRP生产过程中,有很多工艺是需要人工进行操作的,这就造成了效率和质量方面的问题。现在,库卡工业可为CFRP的生产提供完善的工艺及高效的自动化解决方案。
案例之一,位于博登湖畔的ACE(Advanced Composite Engineering GmbH)首次将一台机器人应用于CFRP型材批量生产,通过自动化打胶工艺,用紧固螺栓来对CFRP型材进行装配。该系统最具挑战的是工艺的安全性和非对称编程的准确性,另外,三维工件也是其中一大难点。在生产工艺中,每一新型部件都以3D CAD数据传输,再通过库卡工业ProVis和RobOffice等离线编程应用来对其进行编程。原部件必须进行3D测量,所有螺栓的位置都须经数字影像系统检测。
另一案例,DLR(德国航天中心)也在其CFRP部件成型工艺中使用了库卡工业的自动化方案,相较于原先的人工操作,库卡工业的方案具有显著优势,特别是在碳纤维切割件的搬运上,层的定向及其在模内的布置,这些因素对成品性能起了决定性作用。
在库卡工业已交付系统案例中,离线编程是一大特点,即从CAD/CAM设计中直接获取相关数据。如此一来,可降低客户现场的编程成本,同时可以更快开始新任务。
以下是库卡工业在CFRP生产领域已实现的自动化工艺:
□原材料铺展
□切割
□切割件识别及其定向(使用视觉系统)
□切割件搬运
□具碳纤维悬垂性的层结构
□合并成“准复合件”
□切割及修边
□RTM(树脂传递模塑)工艺的上下料
□打胶连接工艺
□成品机加工
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