Автоматизированные проверки на месте: необходимость для аэрокосмических технологий нового поколения

Скотт Фрэнсис
29.06.2021 213

Технологии проверки изделий на технологической линии продолжают развиваться, обеспечивая более быструю и точную оценку деталей.

Ясно без слов, что целесообразность использования композиционных материалов в коммерческой авиации зависит от снижения затрат и повышения производительности. Автоматизация производственных процессов, например, автоматизированная намотка волокнистого материала и выкладка ленты, увеличивают скорость и эффективность, однако зачастую требуется тщательный ручной и визуальный контроль, который тормозит промышленные процессы.

Насколько ручной контроль задерживает производство? Оценки разнятся: от минимальных 30% до 60% и более, согласно отчетам, представленным несколько лет назад Робертом Харпером из компании Fives Cincinnati (Хеброн, штат Кентукки, США) и Алленом Халбриттером из компании Boeing (Чикаго, штат Иллинойс, США). Таким образом, несмотря на разницу в данных, затраты времени в любом случае существенны.

За последние годы многие компании занялись разработкой технологий автоматизированных проверок, совместимых с автоматизированным производством. В результате появились системы контроля от таких компаний, как Electroimpact Inc. (Мукилтео, штат Вашингтон, США), Danobat Composites (Эльгойбар, Испания), Apodius (Ахен, Германия) и Fives.

ПРОВЕРКА ПАНЕЛЕЙ КРЫЛА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Система автоматизированного контроля от компании Electroimpact позволяет выполнять проверку конструкции панелей крыла для Boeing 777X. Система состоит из трех блоков проекторов LASERVISION от компании Aligned Vision (Челмсфорд, штат Массачусетс, США), каждый из которых оснащен камерой высокого разрешения и лазерным проектором. Каждый блок работает с лазерным профилометром – небольшим лазером, проецирующим линию на рабочую поверхность. Он установлен в верхней части машины для автоматизированной намотки волокнистого материала. Эти три компонента (лазер, камера, профилометр) передают данные на пользовательский интерфейс согласно алгоритмам программного обеспечения компьютера.

Объединение для проверок. Машина для намотки волокнистого материала Fives Viper, оснащенная технологией оперативных проверок, предложенной Национальным научно-исследовательским советом Канады (NRC), обеспечивает высококачественный контроль технологического процесса в реальном времени для аэрокосмической промышленности

АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ВЫКЛАДКИ СУХОГО МАТЕРИАЛА

Тем временем, компания Danobat Composites разработала два типа технологических и программных систем для поддержки автоматических машин для выкладки сухого материала. Первый тип предполагает использование лазерного профилометра или лазерного триангуляционного датчика для определения краев сухих материалов при выкладке и проверки соответствия положения материала заданным допускам. Во втором типе применяется сочетание лазерных триангуляционных и фотометрических датчиков с видеокамерой.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТАЦИИ ВОЛОКОН

Apodius, дочерняя компания Hexagon Manufacturing Intelligence (Норт-Кингстаун, штат Род-Айленд, США), разработала последующие версии своей системы Apodius Vision System. Оптическая система для определения ориентации волокон и обнаружения дефектов позволяет опознавать, измерять и анализировать до трех ориентаций волокон. Угол ориентации волокна можно измерять с точностью до 0,1 градуса, оценивая данные изображения текстуры поверхности в сравнении с фактическим профилем материала, включая тканые, мультиаксиальные и плетеные полотна. Система обеспечивает статистический контроль процессов для внедрения в производство заготовок.

Машина для автоматизированной намотки волокнистого материала от компании Electroimpact.

ИЗМЕРЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТИ В МАШИНАХ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ НАМОТКИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Недавно Национальный научно-исследовательский совет Канады (NRC, Оттава, Канада) и компания Fives объединили усилия для создания новейшего профилометра для выкладки материалов, направленного на обеспечение более быстрого и точного контроля деталей.

По словам Кена Райта, технического руководителя Fives, технология оперативного контроля основывается на ИК-интерферометрии, оптической технологии, согласно которой для измерения расстояния используются волны инфракрасного излучения. Райт утверждает, что профилометр обладает значительными преимуществами по сравнению с существующими методами контроля, применяемыми в тех же целях.

Новый профилометр не зависит от угла поверхности и более эффективно действует даже при естественном освещении. Система также совместима с машиной для автоматизированной намотки волокнистого материала и обладает доступом в более ограниченные пространства. В ходе испытаний, проведенных Национальным научно-исследовательским советом с конца 2017 года на машине для автоматизированной намотки волокнистого материала Cincinnati Viper 4000 в компании STELIA Aerospace-Северная Америка (Мирабель, Квебек, Канада), новый профилометр продемонстрировал результаты, превосходящие лазерные триангуляционные датчики.

Он обеспечивает обнаружение дефектов в реальном времени и работает со всеми типами композиционных материалов. Он сокращает время обработки на 30% по сравнению с выкладкой материала, требующей ручного контроля.

Национальный научно-исследовательский совет Канады владеет патентом на данный профилометр нового поколения, а компания Fives обладает лицензией исключительного права на его использование при производстве композиционных материалов. Компания Fives перешла на стадию итоговых испытаний с помощью клиентов и планирует выпустить технологию на рынок к концу 2019 года.

ЧТО ДАЛЬШЕ?

Программы коммерческих самолетов нового поколения, некоторые из которых нацелены на сборку 100 единиц в месяц, определенно не могут полагаться на ручные проверки деталей и конструкций из композиционных материалов на предмет соответствия требованиям. Таким образом, автоматизированный контроль становится необходимостью, а специалисты, работающие с композиционными материалами в аэрокосмической отрасли, уже ясно поняли, что старые технологии здесь непригодны.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Поверхностные свойства покрытия после плазменного электролитического оксидирования
Поверхностные свойства покрытия после плазменного электролитического оксидирования
В новой статье дается всесторонний обзор поверхностных свойств покрытия, модифицированного полимерными материалами, после плазменного электролитического…
31.10.2022
119
Технологии нанесения покрытий на композиты
Технологии нанесения покрытий на композиты
Успешно разработано оборудование и технологические приемы нанесения однородного покрытия на композиты с керамической матрицей на…
Стеффан Ли
30.05.2023
150
Предварительная Деловая программа Rosmould | Rosplast 2022
Предварительная Деловая программа Rosmould | Rosplast 2022
Ведущие промышленные выставки Rosmould | Rosplast 2022, которые пройдут 7-9 июня 2022 года в Москве,…
16.05.2022
145
Конструкция спинок кресел из композиционных материалов для автомобилей Toyota Tundra получила награду Altair Enlighten Award в 2022 году
Конструкция спинок кресел из композиционных материалов для автомобилей Toyota Tundra получила награду Altair Enlighten Award в 2022 году
Компании BASF, Flex-N-Gate, L&L Products и Toyota упростили сборку конструкции из стали, сократив количество деталей…
03.09.2022
181
Гибридизация как эффективное соединение, исследование электрохимической коррозии как необходимость. Часть 1.
Гибридизация как эффективное соединение, исследование электрохимической коррозии как необходимость. Часть 1.
Технология получения композиционных материалов позволяет создавать конструкции с высокой степенью интеграции, где количество компонентов и…
А. Виандиер, Д. Стефаниак, К. Хухне, М. Синапиус
22.01.2020
681
Топливный бак верхней ступени из термопласта, армированного углеродным волокном
Топливный бак верхней ступени из термопласта, армированного углеродным волокном
В проекте PROCOMP использовали консолидацию на месте и ультразвуковую сварку для получения демонстрационной модели нового,…
Джинджер Гардинер
30.01.2023
234
Полимеризованная смола расширяет рынок и возможности органолистов
Полимеризованная смола расширяет рынок и возможности органолистов
Компания Johns Manville представила Neomera, новое семейство термопластичных композитов.
Пегги Малнати
29.11.2021
519
Повышение стойкости к атмосферным воздействиям УФ-отверждаемых покрытий
Повышение стойкости к атмосферным воздействиям УФ-отверждаемых покрытий
С целью повышения стойкости к атмосферным воздействиям УФ-отверждаемых покрытий в новом исследовании была подготовлена серия…
16.08.2022
184
Каркас сиденья пример композитной конструкции нового поколения
Каркас сиденья пример композитной конструкции нового поколения
Одним из нововведений стала композитная рама сидений второго ряда, которая значительно экономит вес по сравнению…
Ханна Мейсон
12.04.2023
180