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復合材料制造裝備向小型化和機器人化發(fā)展
2012-7-17 來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:復合材料 制造裝備 小型化 機器人化

    上世紀90年代MAG IAS和Ingersoll機床公司已經(jīng)將自動鋪絲機做成商業(yè)化產(chǎn)品。今天,自動鋪絲機主要由兩個機床公司供應(yīng),一是西班牙的MTorres公司,另一家為美國的Electroimpact公司,另外還有一些小型機床公司,包括Automated Dynamics、Accudyne Systems、Coriolis Composites和Mikrosam公司。

  自動鋪絲和自動鋪帶技術(shù)廣泛用于飛機工業(yè),但在過去幾年,其市場狀況正在驅(qū)動復合材料裝備供應(yīng)商在產(chǎn)品線上做一些改變。自從自動鋪絲和自動鋪帶首次變成可行性生產(chǎn)工藝以來,裝備供應(yīng)商通常為最大型的航空航天工業(yè)公司設(shè)計和制造很大且昂貴的機床。但這幾年情況有所轉(zhuǎn)變,復合材料裝備供應(yīng)商開始開發(fā)較小型且更經(jīng)濟的機床,以滿足那些生產(chǎn)不需要很大機床且能支付得起設(shè)備費用的公司需求。

  利用商用機器人作為小尺寸復合材料鋪層設(shè)備的平臺正在成為設(shè)備供應(yīng)商的基本做法。MTorres、MAG IAS和Electroimpact設(shè)備供應(yīng)商均提供以機器人為平臺的小尺寸鋪層設(shè)備。MTorres和MAG IAS公司還提供縮比的龍門架式自動鋪帶系統(tǒng)。

  MTorres公司在開發(fā)小型復合材料鋪層系統(tǒng)上異;钴S,公司擁有一個新的小型的基于機器人的自動鋪帶機。該機床有一個能鋪3inch/76.2mm帶寬的縮比鋪帶頭。公司在其位于西班牙的主廠新研發(fā)大樓里安裝了一臺類似的機床,另外它還將其一臺類似機床賣給歐洲一家航空航天公司。

  這種鋪帶機有一個中央工具旋轉(zhuǎn)裝置和兩個鋪帶的機械手。該機床是專門為渦輪風扇發(fā)動機機匣成形而開發(fā)的。

  MTorres公司開發(fā)的另一臺基于機器人的自動鋪帶機是專門為鋪平面結(jié)構(gòu)件而開發(fā)的。機器人鋪帶機可以沿著水平地板上的X軸驅(qū)動下與鋪設(shè)表面平行移動。機床的X軸行程可根據(jù)用戶需求任意配置。

  MTorres公司還有一個小型懸臂架式機床,利用鋪絲頭鋪設(shè)平面零件,專門為A350的桁條的鋪絲而開發(fā)。使用自動鋪絲機成形復雜的平面零件可大大減少在制品材料浪費。

  MAG IAS公司有一臺小型機器人自動鋪絲系統(tǒng),是專門為那些通常用手工鋪層的小型零件而開發(fā)的。該系統(tǒng)鋪絲頭可輸送4-16束絲束,絲束寬度為3.18或 6.34 mm 。

  Electroimpact公司也以開發(fā)小型復合材料鋪層設(shè)備而聞名。公司已售出一臺基于商業(yè)機器人的小型自動鋪絲機。這臺機器人系統(tǒng)有16絲束自動鋪絲頭,將絲軸與輸送頭合并。

  Ingersoll機床公司與有潛力應(yīng)用客戶設(shè)計和制造專用需求設(shè)備,包括小型鋪層設(shè)備,但是沒有確切的消息聲稱該公司已經(jīng)生產(chǎn)了小型機床設(shè)備。

  其它較小型機床公司,Automated Dynamics 、Accudyne Systems和Coriolis Composites公司幾年來已經(jīng)供應(yīng)了更小、低成本復合材料鋪層設(shè)備,這些供應(yīng)的產(chǎn)品中許多都是基于機器人平臺的。

  Automated Dynamics公司自1990年開始就已經(jīng)供應(yīng)小型鋪層設(shè)備,公司在基于機器人設(shè)備方面具有豐富經(jīng)驗。在過去幾年中,它的機床產(chǎn)品線主要是基于機器人的設(shè)備。公司相信小型、基于機器人平臺的設(shè)備系統(tǒng)將在未來幾年快速增長,并計劃增加更多這類設(shè)備生產(chǎn)線。

  Coriolis復合材料公司是開發(fā)基于商用機器人平臺的自動鋪絲機開發(fā)的先行者,它的基于機器人的復合材料自動鋪層設(shè)備被龐巴迪C系列支線飛機項目選擇作為復合材料零件制造裝備。

  預期未來幾年各種自動鋪絲和自動鋪帶配置和尺寸的機床將出現(xiàn),機器人平臺將用于更多的復合材料鋪層系統(tǒng)。機器人平臺與復合材料鋪層技術(shù)相結(jié)合被證明是非常成功的。復合材料鋪層設(shè)備品種的擴展意味著更小的復合材料車間可根據(jù)他們所需的尺寸和價格選用自動鋪層設(shè)備。最終,復合材料自動化設(shè)備就像在金屬加工業(yè)中的5坐標CNC機床一樣,將成為復合材料工業(yè)的常態(tài)。

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