為了減輕重量,最先進(jìn)的飛機(jī)采用碳纖維材料制造。生產(chǎn)要求將材料一層層放置在工具內(nèi)或工具上。在這項(xiàng)工作中,激光模板取代傳統(tǒng)的模板校正系統(tǒng)。為了增加產(chǎn)量和質(zhì)量,激光定位投影系統(tǒng)成為所有綜合疊合加工的首選。LAP提供先進(jìn)的激光定位投影儀、軟件、硬件以及定制任何部件、應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的能力。
操作原理(見草圖1)
草圖1
一束通過往復(fù)偏轉(zhuǎn)反射鏡偏轉(zhuǎn)了兩個(gè)方向的激光束持續(xù)描繪CAD數(shù)據(jù)定義的外形。反射鏡的驅(qū)動(dòng)器(電流計(jì))由數(shù)字式處理器控制。如果輪廓的描繪超過約每秒20次,則可目視觀測到實(shí)質(zhì)性輪廓。
為了使投影的比例準(zhǔn)確,投影軟件通過掃描反射目標(biāo)的位置進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
如果模板太大,無法由一臺(tái)激光定位投影儀來處理,可以將多臺(tái)投影儀連接在一起進(jìn)行處理。
基本配置(見草圖2)
草圖2
為了操作用于模板投影的激光系統(tǒng),您需要從以下各方獲?。?br/>
系統(tǒng)供應(yīng)商:
- 一臺(tái)或多臺(tái)激光定位投影儀
- 用于安裝激光定位投影儀的機(jī)械支撐,類似于腳手架
- 指定位置的向后反射目標(biāo)
- 計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備
- 處理客戶CAD數(shù)據(jù)的軟件
- 附加設(shè)備(顯示器…)
客戶:
- 工具
- 工具的CAD數(shù)據(jù)(用于目標(biāo)位置)
- 要投影的輪廓的CAD數(shù)據(jù)(典型:層)
性能:為了達(dá)到最佳性能,供應(yīng)商和客戶之間的緊密合作至關(guān)重要。
區(qū)域:為了覆蓋一定的區(qū)域,激光定位投影儀必須能夠“查看”整個(gè)工具。最大投影角度通常是80º。如果工具太大,一臺(tái)投影儀的投影區(qū)域?yàn)榉▽⑵涓采w,必須增加投影儀或?qū)⒐ぞ咭崎_。要覆蓋凹形或凸形總成時(shí),可能需要在一臺(tái)工具上使用多臺(tái)投影儀。
精確度:由于激光定位投影儀存在角度誤差,精確度與投影距離相關(guān)。典型的精確度是4m投影距離處的精確度是0.5 mm。投影精確度和校準(zhǔn)精確度并不一致,因?yàn)橐恍┍镜匾蛩?、例如光束的表面角影響了結(jié)果。
速度:由于每臺(tái)激光定位投影儀只一束激光束,因而性能取決于要投影的形狀:總長度、復(fù)雜性、位置…。為了達(dá)到理想的投影速度,在最終布置系統(tǒng)之前應(yīng)當(dāng)對實(shí)際投影文件進(jìn)行測試投影。
操作:投影軟件易于使用,提高了質(zhì)量和生產(chǎn)率。除了基本功能之外,LAP還提供多種視角的材料層可視化、“電子材料層登記”能力、生產(chǎn)記錄、條形碼閱讀器、投影儀的各種工作組選擇(例如使用1X4或2X2),多任務(wù)(在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)工作程序)、圖標(biāo)投影、信息顯示等等。
安全:談到激光,許多人想到的是用于焊接和切割的高能系統(tǒng)(激光等級(jí)4)。用于模板工作的激光定位投影儀的功率小于5 mW(0.005 W),通常處于激光等級(jí)2M。它們對眼睛無傷害。但仍需遵守手冊中的安全預(yù)防措施。
經(jīng)驗(yàn):LAP在歐洲空中客車的工廠安裝了90多套激光定位投影儀系統(tǒng)。由于大部分生產(chǎn)的詳情屬于保密內(nèi)容,所以只能給出一些粗略的介紹。
對于380,LAP安裝了:
1X4激光定位投影儀系統(tǒng),用于機(jī)身尾部(西班牙)
1X3激光定位投影儀系統(tǒng),用于機(jī)身尾部(西班牙)
6X3激光定位投影儀系統(tǒng),用于RTM(西班牙)
2X2激光定位投影儀系統(tǒng),用于翼肋(西班牙)
1X6激光定位投影儀系統(tǒng),用于機(jī)翼部件(也可按2X3 使用)(西班牙)
2X6激光定位投影儀系統(tǒng),用于尾部(德國)
1X3激光定位投影儀系統(tǒng),用于預(yù)疊層(德國)
1X2激光定位投影儀系統(tǒng),用于預(yù)疊層(德國)
對于其它3XX,LAP安裝了:
5X3激光定位投影儀系統(tǒng),用于尾部(德國)
對于歐洲戰(zhàn)斗機(jī),LAP安裝了:
1X4激光定位投影儀系統(tǒng),用于機(jī)身(德國)
1X4激光定位投影儀系統(tǒng),用于預(yù)疊層(德國)
對于400 M ,LPA安裝了:
2X6激光定位投影儀系統(tǒng),用于機(jī)翼(德國)
2X4激光定位投影儀系統(tǒng),用于尾部(德國)
結(jié)論:使用清晰的激光線束取代機(jī)械模板具有許多優(yōu)勢:完全數(shù)字化生產(chǎn)、模板的保存與更新、生產(chǎn)過程中無表面接觸、模板之間的切換時(shí)間降至最低 – 切割生產(chǎn)時(shí)間可以很容易地削減一增。LAP激光定位投影系統(tǒng)已被證明是成功的產(chǎn)品,應(yīng)用于航空工業(yè)中碳纖維部件的裝配。其它采用類似步驟的行業(yè)也將從這些優(yōu)勢中受益。