縫制碳纖維墊解決方案

當前狀況/任務

空中客車德國有限公司位于 Stade 的工廠內生產特定的飛機部件，例如用碳纖維合成材料（CRP）制造垂直尾翼。部件的形狀由相應的模具決定，部件在模具中被縫合并裝滿樹脂。

縫合飛機部件時，規定縫針與表面之間的角度必須保持在 90°。該規定也適用于凹形或凸形的元件。因此，作為自動化解決方案，只有六軸鉸接臂機器人符合上述要求，因為就該項應用來說，此機器人具有足夠的活動自由度及靈活性。

實施措施/解決方案

KSL Keilmann 特殊機械制造有限公司為 Stade 的空中客車德國有限公司安裝了一臺庫卡機器人 KR 125。該機器人的工作包括了縫合壓力殼及碳纖維復合材料制成的機翼部分。此外，KR 125 還負責將歐洲殲擊機的外殼部件縫在機構支架上的工作。

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庫卡機器人懸掛安裝在一個長達七米的線性滑軌上，否則，由于工作對象具有或凹或凸的形狀，機器人將無法夠及每一個點。這種居高臨下的工作方式也將機器人的工作空間增大到 5 x 3 x 1.5 米（長x寬x高）。

每個待縫的飛機部件都被置于工件支架上，由工作人員將該支架放到機器人艙的任意位置，而無需放在任何固定位置。KR 125 可以“找到”工件支架并通過一個激光測量系統對其進行三維測量。根據測量到的數據，機器人可以調整縫制程序以配合工件支架的位置。

系統部件/合同范圍

- 庫卡機器人 KR 125
- 以 PC 為基礎的庫卡機器人控制系統 KR C1，包括帶視窗操作界面的控制面板
- 線性滑軌
- 機器人編程
- 投入運行
- 三個針頭（由 KSL Keilmann 特殊機械制造有限公司制造） 123456

結果/成效

- 重復精度高
機器人工作的重復精度高，且動作與針頭完全一致。此外，只有在出現斷線情況下，才會導致機器人不得不離開編制好的路徑，而其后機器人還可以回到原來的位置，并重新開始工作。由于縫針的磨損非常嚴重，因此經常會出現這種中斷的情況。另外，如果線出現打結的情況，工藝流程也會停止。

- 靈活性
庫卡機器人 KR 125 有很大的靈活性。它必須會使用三種針頭進行工作，可以通過快速更換系統更換針頭，并掌握三種縫制方法。在裝叢毛的時候，機器人將線以 90° 角置入碳纖維復合材料中。在回針時，它可以將不同的材料層連接在一起。而要使用這種方法必須能夠從下方工作。在使用暗縫進行縫紉時，則不需要從下方工作。因此，為保持部件的形狀，不僅可在使用單線鏈狀縫紉時仍將材料留在下方封口的模具之中，而且在真空中將樹脂壓入碳纖維合成材料時、及之后纖維合成材料變硬的過程中，也都可以將其留在模具內。 123456