自動鋪放技術最早起源與美國,第一臺數控龍門式鋪帶機由美國Vought公司于20世紀60年代研制成功,主要用于鋪放F16戰(zhàn)斗機的復合材料機翼部件,1989年Cincinnati Milacron公司設計出第一臺自動鋪絲機,歐洲也從20世紀90年代開始研制自動鋪放設備,目前主要的制造廠商有法國Coriolis公司和西班的M-Torres公司
經過幾十年的發(fā)展,歐美國家的自動鋪放技術得到了快速提高并日趨成熟,完成了自動鋪帶機和自動鋪絲機的研制、并且能夠滿足熱固性預浸料、`熱塑性預浸料和干纖維的自動鋪放。并結合專業(yè)的路徑規(guī)劃仿真軟件,極大程度地提高了自動鋪放的精度與效率,拓展了復合材料在航空航天、風力發(fā)電、汽車制造、體育用品等領域的廣泛應用
自動鋪絲
路徑規(guī)劃規(guī)劃-仿真-鋪層制造
路徑規(guī)劃
上機鋪放制造
復材自動鋪絲制造全流程展示
1.設計鋪層信息
根據復材構件幾何特點,考慮力學性能設計要求,合理設計自動鋪絲鋪層信息,包括:方向基準、參考方向線、鋪層角度、軌跡起始點、邊界及鋪層工藝設定信息等
2. 路徑規(guī)劃-滿鋪性、連續(xù)性
進行鋪層纖維絲束的路徑規(guī)劃,并在路徑規(guī)劃中添加材料信息(絲束寬)、工藝約束(絲束數量、轉彎半徑)
3.輔助路徑規(guī)劃及路徑信息生成
依據制造現場工況環(huán)境生成空中連接等輔助路徑,以及軌跡工藝信息輸出。
4.自動鋪絲路徑后置處理及仿真
將軌跡信息導入后置仿真軟件中,進行設備姿態(tài)計算,纖維絲束鋪放仿真,檢查設備碰撞、關節(jié)可達及鋪放可行性仿真。