Clean Sky 2 ITD-Airframe的PASSARO項(xiàng)目與空中客車防務(wù)與空間(ADS)合作,將其作為ITD AIR的目標(biāo)和貢獻(xiàn)之一,研究和開發(fā)協(xié)同機(jī)器人復(fù)合材料制造方法的概念。該項(xiàng)目的活動(dòng)由OPTIMAL領(lǐng)導(dǎo),其主要目標(biāo)是開發(fā)一種實(shí)用且具有成本效益的自動(dòng)化解決方案,以使用合格的材料取代傳統(tǒng)的手工鋪疊成型。
傳統(tǒng)上,復(fù)合預(yù)浸組件制造本質(zhì)上是手工制作的活動(dòng),但正在采取步驟實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化。在過去十年中,已經(jīng)出現(xiàn)了幾種相對(duì)簡單的幾何零件的自動(dòng)鋪設(shè)解決方案。這些解決方案通常非常昂貴,并且通常要求工廠從頭開始設(shè)計(jì)以進(jìn)行安裝。作為替代方案,協(xié)作機(jī)器人可以集成到現(xiàn)有的制造工作流程中,以便為某些任務(wù)帶來自動(dòng)化并提高生產(chǎn)率??梢约稍摻鉀Q方案,而不會(huì)徹底改變周圍環(huán)境。工業(yè)機(jī)器人快速,堅(jiān)固且具有良好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,但它們的開發(fā)目的僅在于最終結(jié)果的優(yōu)化。
必須使用特殊環(huán)境,通常采用具有專用安全系統(tǒng)的隔離單元形式。協(xié)作機(jī)器人(CoBot)智能地跳過這些要求。與以前相比,它們更慢,更不準(zhǔn)確,處理更小的有效載荷,但具有自動(dòng)化簡單任務(wù)所需的功能,特別是與人類一起使用,成本相當(dāng)?shù)?。這些機(jī)器人具有負(fù)載傳感器,可檢測最小的沖擊并安全停止。 OPTIMAL在開發(fā)這些技術(shù)時(shí)的目標(biāo)是改善其自身和其他公司,以提供更好產(chǎn)品,更可重復(fù),大批量和低價(jià)格的能力。
在PASSARO的工作包10中,使用協(xié)同機(jī)器人開發(fā)了三個(gè)主要步驟:直接從自動(dòng)層板切割機(jī)進(jìn)行層板拾取和分類;使用專用電池剝離層;在工具中定位和堆疊。為了實(shí)現(xiàn)這些活動(dòng),開發(fā)了一種單元,該單元從層板切割器接收預(yù)浸料層并自動(dòng)剝離并將它們堆疊在模具上。
定位和堆疊任務(wù)由機(jī)器人手臂完成,它們通過使用特殊的吸盤進(jìn)行預(yù)浸料處理。剝皮機(jī)是一種更復(fù)雜的機(jī)器,它使用壓縮空氣剝離預(yù)浸料。這些材料由兩種涂料保護(hù),通常是一種塑料和一種紙,或簡單地用兩種塑料。剝離概念基于以下事實(shí):當(dāng)施加相同的刺激時(shí),不同的材料傾向于以不同的頻率振動(dòng)。不同的振動(dòng)頻率有助于在預(yù)浸料坯和覆蓋層之間產(chǎn)生氣穴。板式諧振器調(diào)節(jié)不同材料的振動(dòng)幅度。對(duì)于特定材料,該原型可以實(shí)現(xiàn)接近100%的成功剝離率,并且在模具平面的兩個(gè)自由度中的每一個(gè)中具有±0.5mm的堆疊精度,并且旋轉(zhuǎn)±0.1°。
該系統(tǒng)采用的模塊化方法使其不依賴于層的尺寸。通過調(diào)整剝離器開口范圍,添加更多平行剝離模塊和長度來覆蓋寬度。與操作員相比,該技術(shù)可顯著提高工藝精度,可重復(fù)性,特別是循環(huán)時(shí)間,減少高達(dá)70%。