PASSARO: Пионерское однократное изготовление композитных кабиных вне автоклава для Clean Sky 2

Проект PASSARO (caPAbilities for innovative Structural and functional testing of AeROstructures) направлен на разработку новых многофункциональных материалов — интегрирующих звукоизоляцию и высокую ударную стойкость — и решений инспекции для новых композитных кабиных, изготовленных в один проход и дополненных технологиями вне автоклава (OOA), такими как термопластичный композитный in-situ консолидация и литье жидкой смолы. Эта композитная кабина была разработана Airbus Defence and Space (Мадрид, Испания) в рамках Clean Sky 1 на базе самолета C295. Проект также нацелен на автоматизацию производственных процессов, а также на новые подходы к тестированию на основе концепций Индустрии 4.0 и разработку эргономичных передовых концепций, способствующих комфорту пилота и улучшенному интерфейсу человек-машина.

Проект PASSARO, часть платформы Airframe Clean Sky 2, начался в июле 2016 года с общим сроком 48 месяцев. Он включает одиннадцать партнеров из Португалии и Испании, работающих в тесном сотрудничестве с Airbus Defence and Space.

ИСТОЧНИК: Clean Sky 2

Синергия с португальским региональным проектом MOSHO

Многие проекты Clean Sky 2 (CS2) имеют синергии с региональными инициативами стран ЕС (например, CORAC во Франции). Проект PASSARO способствовал комплементарной деятельности с национальными инициативами ПИД Португалии. Проект MOSHO (Передовые решения для ударных материалов, ремонта композитных аэроструктур и их мониторинга) дополняет деятельность PASSARO, в которой задействованы некоторые партнеры, и поддерживается ADS (Airbus Defence and Space) как координатор Clean Sky 2 для Airframe ITD. Проект будет разрабатывать и интегрировать передовые решения для ремонта композитных аэроструктур.

Рисунок 3: Техническая область проекта MOSHO ИСТОЧНИК: https://www.cleansky.eu/commissioner-moedas-meets-passaro-at-isq

Коллаборативные роботы PASSARO сокращают время цикла ручной укладки до 70%

В рамках целей проекта PASSARO по исследованию и разработке применения коллаборативных роботов в производстве композитов, проект OPTIMAL разработал практическое и экономически эффективное автоматизированное решение для замены традиционной ручной укладки, используя квалифицированные материалы.

Традиционно производство композитных компонентов с использованием препрега по сути является ручной деятельностью, но предпринимаются шаги к автоматизации. За последнее десятилетие появилось несколько автоматизированных решений укладки для деталей относительно простой геометрии. Эти решения часто довольно дороги и обычно требуют проектирования заводов с нуля для их установки. Обычно они требуют специальной среды в виде изолированных ячеек с выделенными системами безопасности. В качестве альтернативы коллаборативные роботы (коботы) могут быть интегрированы в существующие производственные процессы для автоматизации некоторых задач и повышения производительности без драстического изменения окружающей среды.

Промышленные роботы быстры, сильны и обладают исключительной точностью и повторяемостью, но они разработаны с целью только оптимизации конечного результата. В сравнении, коботы медленнее, менее точны и работают с меньшими грузами, но имеют то, что нужно для автоматизации простых задач, особенно рядом с людьми, при значительно меньшей стоимости. Коботы имеют датчики нагрузки, которые обнаруживают малейшие удары и безопасно останавливаются.

Цель OPTIMAL при разработке технологий коботов — улучшить свою способность, и способность других компаний, предлагать более повторяемые, более качественные продукты в больших объемах и по более низким ценам.

В рамках Рабочего пакета 10 проекта PASSARO были разработаны три основных этапа с использованием коллаборативных роботов:

1. Подбор и сортировка слоев непосредственно от автоматического резака слоев;
2. Снятие защитных пленок со слоев с использованием выделенной ячейки;
3. Позиционирование и стакование слоев в инструменте.

Для реализации этих операций была разработана ячейка, которая получает препрег-слои от резака и автоматически снимает пленки и стакует их на форму.

Коллаборативные роботы, используемые для производства композитов в проекте PASSARO. ИСТОЧНИК: ISQ Group

Задачи позиционирования и стакования выполняются манипулятором робота с использованием специальных вакуумных присосок для работы с препрегом. Устройство для снятия пленок — более сложная машина, использующая сжатый воздух для снятия пленки с препрега, который защищен двумя покрытиями — обычно одной пластиковой и одной бумажной, или просто двумя пластиковыми. Концепция снятия основана на том, что разные материалы имеют тенденцию вибрировать на разных частотах при приложении одного и того же стимула. Разные частоты вибрации создают воздушные карманы между препрегом и покрывающими слоями. Пластинчатый резонатор регулирует амплитуду вибрации для разных материалов. Этот прототип мог достичь скорости снятия с почти 100% успехом для конкретных материалов и точность стакования ±0,5 мм в каждой из двух степеней свободы в плоскости формы и ±0,1° в вращении.

Модульный подход, принятый для этой системы, делает ее независимой от размеров слоев. Ширина покрывается добавлением большего количества параллельных модулей снятия, а длина — регулировкой диапазона открытия снятия. Эта технология, по сравнению с человеческим оператором, предлагает явное улучшение точности процесса, повторяемости и особенно времени цикла, со снижением до 70%.

Авторы: Антониу Рейш, Николь Круш, Марко Невеш (OPTIMAL) и Рубен Буэлга Санчес (ADS). Для получения дополнительной информации обращайтесь:
INEGI
Campus da FEUP
Rua Dr. Roberto Frias, 400
4200-465, Porto, Portugal
Tel: (+351) 229 578 710
Email: passaro@inegi.up.pt