缝制碳纤维垫解决方案

当前状况/任务

空中客车德国有限公司位于 Stade 的工厂内生产特定的飞机部件，例如用碳纤维合成材料（CRP）制造垂直尾翼。部件的形状由相应的模具决定，部件在模具中被缝合并装满树脂。

缝合飞机部件时，规定缝针与表面之间的角度必须保持在 90°。该规定也适用于凹形或凸形的元件。因此，作为自动化解决方案，只有六轴铰接臂机器人符合上述要求，因为就该项应用来说，此机器人具有足够的活动自由度及灵活性。

实施措施/解决方案

KSL Keilmann 特殊机械制造有限公司为 Stade 的空中客车德国有限公司安装了一台库卡机器人 KR 125。该机器人的工作包括了缝合压力壳及碳纤维复合材料制成的机翼部分。此外，KR 125 还负责将欧洲歼击机的外壳部件缝在机构支架上的工作。

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库卡机器人悬挂安装在一个长达七米的线性滑轨上，否则，由于工作对象具有或凹或凸的形状，机器人将无法够及每一个点。这种居高临下的工作方式也将机器人的工作空间增大到 5 x 3 x 1.5 米（长x宽x高）。

每个待缝的飞机部件都被置于工件支架上，由工作人员将该支架放到机器人舱的任意位置，而无需放在任何固定位置。KR 125 可以“找到”工件支架并通过一个激光测量系统对其进行三维测量。根据测量到的数据，机器人可以调整缝制程序以配合工件支架的位置。

系统部件/合同范围

- 库卡机器人 KR 125
- 以 PC 为基础的库卡机器人控制系统 KR C1，包括带视窗操作界面的控制面板
- 线性滑轨
- 机器人编程
- 投入运行
- 三个针头（由 KSL Keilmann 特殊机械制造有限公司制造） 123456

结果/成效

- 重复精度高
机器人工作的重复精度高，且动作与针头完全一致。此外，只有在出现断线情况下，才会导致机器人不得不离开编制好的路径，而其后机器人还可以回到原来的位置，并重新开始工作。由于缝针的磨损非常严重，因此经常会出现这种中断的情况。另外，如果线出现打结的情况，工艺流程也会停止。

- 灵活性
库卡机器人 KR 125 有很大的灵活性。它必须会使用三种针头进行工作，可以通过快速更换系统更换针头，并掌握三种缝制方法。在装丛毛的时候，机器人将线以 90° 角置入碳纤维复合材料中。在回针时，它可以将不同的材料层连接在一起。而要使用这种方法必须能够从下方工作。在使用暗缝进行缝纫时，则不需要从下方工作。因此，为保持部件的形状，不仅可在使用单线链状缝纫时仍将材料留在下方封口的模具之中，而且在真空中将树脂压入碳纤维合成材料时、及之后纤维合成材料变硬的过程中，也都可以将其留在模具内。 123456