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LAP产品在德国与西班牙空中客车工业公司的设施中的应用

2012-04-15LAP激光应用(亚太区)有限公司上海代表处

为了减轻重量,最先进的飞机采用碳纤维材料制造。生产要求将材料一层层放置在工具内或工具上。在这项工作中,激光模板取代传统的模板校正系统。为了增加产量和质量,激光定位投影系统成为所有综合叠合加工的首选。LAP提供先进的激光定位投影仪、软件、硬件以及定制任何部件、应对这一挑战的能力。

操作原理(见草图1)




草图1

一束通过往复偏转反射镜偏转了两个方向的激光束持续描绘CAD数据定义的外形。反射镜的驱动器(电流计)由数字式处理器控制。如果轮廓的描绘超过约每秒20次,则可目视观测到实质性轮廓。
为了使投影的比例准确,投影软件通过扫描反射目标的位置进行自动校准。
如果模板太大,无法由一台激光定位投影仪来处理,可以将多台投影仪连接在一起进行处理。


基本配置(见草图2)



草图2

为了操作用于模板投影的激光系统,您需要从以下各方获取:

系统供应商:
- 一台或多台激光定位投影仪
- 用于安装激光定位投影仪的机械支撑,类似于脚手架
- 指定位置的向后反射目标
- 计算机和外围设备
- 处理客户CAD数据的软件
- 附加设备(显示器…)

客户:

- 工具
- 工具的CAD数据(用于目标位置)
- 要投影的轮廓的CAD数据(典型:层)


性能:

为了达到最佳性能,供应商和客户之间的紧密合作至关重要。
区域:为了覆盖一定的区域,激光定位投影仪必须能够“查看”整个工具。最大投影角度通常是80º。如果工具太大,一台投影仪的投影区域为法将其覆盖,必须增加投影仪或将工具移开。要覆盖凹形或凸形总成时,可能需要在一台工具上使用多台投影仪。
精确度:由于激光定位投影仪存在角度误差,精确度与投影距离相关。典型的精确度是4m投影距离处的精确度是0.5 mm。投影精确度和校准精确度并不一致,因为一些本地因素、例如光束的表面角影响了结果。
速度:由于每台激光定位投影仪只一束激光束,因而性能取决于要投影的形状:总长度、复杂性、位置…。为了达到理想的投影速度,在最终布置系统之前应当对实际投影文件进行测试投影。
操作:投影软件易于使用,提高了质量和生产率。除了基本功能之外,LAP还提供多种视角的材料层可视化、“电子材料层登记”能力、生产记录、条形码阅读器、投影仪的各种工作组选择(例如使用1X4或2X2),多任务(在一台计算机上运行多个工作程序)、图标投影、信息显示等等。
安全:谈到激光,许多人想到的是用于焊接和切割的高能系统(激光等级4)。用于模板工作的激光定位投影仪的功率小于5 mW(0.005 W),通常处于激光等级2M。它们对眼睛无伤害。但仍需遵守手册中的安全预防措施。

经验:

LAP在欧洲空中客车的工厂安装了90多套激光定位投影仪系统。由于大部分生产的详情属于保密内容,所以只能给出一些粗略的介绍。

对于380,LAP安装了:
1X4激光定位投影仪系统,用于机身尾部(西班牙)
1X3激光定位投影仪系统,用于机身尾部(西班牙)
6X3激光定位投影仪系统,用于RTM(西班牙)
2X2激光定位投影仪系统,用于翼肋(西班牙)
1X6激光定位投影仪系统,用于机翼部件(也可按2X3 使用)(西班牙)
2X6激光定位投影仪系统,用于尾部(德国)
1X3激光定位投影仪系统,用于预叠层(德国)
1X2激光定位投影仪系统,用于预叠层(德国)

对于其它3XX,LAP安装了:
5X3激光定位投影仪系统,用于尾部(德国)

对于欧洲战斗机,LAP安装了:
1X4激光定位投影仪系统,用于机身(德国)
1X4激光定位投影仪系统,用于预叠层(德国)

对于400 M ,LPA安装了:
2X6激光定位投影仪系统,用于机翼(德国)
2X4激光定位投影仪系统,用于尾部(德国)


结论:
使用清晰的激光线束取代机械模板具有许多优势:完全数字化生产、模板的保存与更新、生产过程中无表面接触、模板之间的切换时间降至最低 – 切割生产时间可以很容易地削减一增。LAP激光定位投影系统已被证明是成功的产品,应用于航空工业中碳纤维部件的装配。其它采用类似步骤的行业也将从这些优势中受益。




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