Page 31 - 《橡塑智造与节能环保》2022年8期

技术与装备

3 间隙和重叠的影响 4 考虑每个堆叠位置的校正值
Engel Austria GmbH 的轻质复合材料技术中心 通过取放法堆叠条状物的起点是使用宽卷中尽可
通过制作试品来更深入地研究这些相互关系，从中 能大的预切割条状物。 简单的形状直接从卷上切割下
可以制备用于弯曲试验的试品（图1）。 试品是在 来。 冲压更复杂的形状， 两个主要的管理原则是一方
实验室生产线上（图2）由5层条状物 (PA6-CF60) 面最大限度地减少浪费，另一方面最大限度地提高生
制成的。 选择了一种由90°和0°层组成的层结构 产线产量。 理想情况下，在组件设计阶段，应以这样
（90/0/0/0/90），该结构包含在 0°中间层中以不同间 一种方式构思条状物叠层，即尽可能充分利用条状物
隙和重叠宽度的形式故意引入的缺陷。 这是通过将中 卷，并且材料可以通过尽可能少的堆叠操作被加工成
间层分开，然后将条状物齐平（在基台上）、重叠放 叠层。
置，且间隙最大为 3 mm来实现的。 研究发现每个间 常见控制的取放过程需要高度精确的预切割条状
隙或重叠都会降低冲击强度，其中间隙导致的冲击强 物和条状物中的精确导轨，以及额外的对齐和定心模
度下降比重叠大得多。 块。 光学计量学在这里开辟了新的可能性，因为它
可以使生产线能够进行精确、可控的对准。 臂端工具
(EOAT) 拾取已切割好的条状物，条状物的准确性在这
里并不重要，它在 EOAT 上的位置也不重要。 仅在到
达摄像机站后才能确定已切割的条状物相对于 EOAT
上的参考标记的位置。 此信息用于影响机械手在将已
切割的条状物堆叠在桌子上时的目标位置。
熔融和固化是热塑性塑料加工的主要物理过程，
这些状态变化可以在相对较短的时间内发生。这就是
为什么热塑性塑料加工方法的生产率高于平均水平的
图 1 带有故意包含缺陷的带坯的弯曲试验； 与以最佳对
接对齐方式生产的坯料相比，间隙和重叠均会降低冲击 原因。复合材料的特点是使用长纤维即理想的连续纤
强度 维。这些部件具有极高的刚度和强度值，且部件重量
较轻。热塑性复合材料提供了兼具两种优势，高加工
效率和突出的轻量化设计性能。这正是为什么轻量化
设计的大规模生产如此令人兴奋的原因（图3）。

图2 实验室生产线设计用于堆叠尺寸高达 460 mm x 360 mm

因此，条状物堆叠应高度准确，以达到边缘尽可
能齐平的理想情况。 技术规范通常允许 ±1.0 mm 的间
隙或重叠，有些应用仅允许 ±0.5 mm。 为了保证堆叠 图3 为了提高生产效率，一个条状物堆叠单元最好配备
精度，使用恒定宽度切条状物的过程取决于是否严格 两个机械手和一个摄像站
遵守标定条状物宽度。条状物宽度的变化将自动改变
沿着条状物边缘区域上的多个位置确定从条状
堆叠过程的准确性。 那么，挑战就变成了如何借助软
物到背景的过渡，示例中显示了25个这样的位置（图
件解决方案克服这种依赖关系，这就是选择和定位的
4）。将这些点连接在一起以生成一条最佳拟合线，该
意义所在。
线投影到搜索窗口之外。在第二条边上也是如此。结

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