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减排是新工艺开发和部件认证的主要驱动力。航空航天业为减少排放所做的持续努力导致了复合材料和夹层结构的广泛应用。后者使用泡沫和/或蜂窝芯材料以极轻的重量增加刚度，并提供额外的好处，例如隔热和隔音。然而，Cevotec 表示，他们仍然在很大程度上依赖于体力劳动和多个后续检查步骤，以确保符合严格的质量规范，而这正是公司 FPP流程的用武之地。
“FPP技术的独特之处在于它能够将纤维铺设在具有复合材料弯曲的表面上，”Cevotec首席执行官Thorsten Groene解释说。“我们希望将其扩展到完整夹层组件的自动铺层，包括核心材料。”ACoSaLUS项目的主要目标是将所需的体力劳动量减少多达100%，并将净铺层速度提高7到10倍，达到15平方米/小时。
实现这些项目目标将使复合材料夹层组件的生产更加经济、高效和可控。Cevotec 在 ACoSaLUS 项目中的工作范围包括软件和硬件开发，包括进一步推进 FPP 流程。“我们将在我们系统中集成的机器人上实施主动力反馈功能，以满足铺层过程中的最佳压实力，同时还增强我们专有的夹持器技术，”Cevotec的 ACoSaLUS 项目负责人 Richard Carle 说。
在软件方面，Cevotec 正在与奥格斯堡应用科学大学（Augsburg University of Applied Sciences）合作，优化FPP铺层规划和模拟算法，以减少每个组件的整体周期时间并进一步提高机械强度预测的质量。为确保生产的组件符合航空航天客户和一级供应商所需的严格制造规范，Cevotec 将开发一个视觉系统，以在贴装过程中检查第一层和第二层皮肤层压板。这将与 GKN Aerospace GmbH 和 VisCheck GmbH（德国拜仁州）密切合作完成。SGL Carbon 开发的新预浸料配方也将在项目期间进行测试，以优化它们在 Cevotec 系统上的使用。此外，Vabatec GmbH（德国慕尼黑）将进一步开发其新开发的基于抓手的真空辅助应用技术。
图片来源：Cevotec
Cevotec和项目合作伙伴在2023年取得了重大进展，包括改进自动化处理、贴片视觉检测以及层压设计和贴片放置流程。
Cevotec报告了自项目启动以来的过去几个月取得的进展。Cevotec专注于层压板设计和贴片工艺的改进，以及基于机器人的蜂窝芯自动化处理。
为了实现自动化铺层过程，Cevotec在这个联合项目中进一步开发了通用FPP技术，并成功地将第一个贴片直接放置在弯曲的工具上。这种定位技术将该公司的滚动运动应用于六轴机器人，该机器人使用它来精确地在高度复杂的凸形表面上放置贴片。机器人的运动遵循设置好的运动曲线。为了支持这种精确放置技术，Cevotec的贴片夹持器也得到了改进，现在具有增强的真空和吹气功能。目前，该公司正在优化放置参数，为最终的演示器生产做准备。
Cevotec的贴片视觉检测系统也有改进，它开发了一种贴片后控制系统，使用基于人工智能的图像识别技术，以满足航空航天客户严格的制造规范和质量要求。通过训练后的人工智能的神经网络，系统可以正确地检测不同的材料。这使得视觉检查能够识别贴片是否成功放置。它还可以进一步升级以检测异物、损伤和其他缺陷。该系统可以区分各种材料，如蜂窝、单向或编织补丁。视觉检测的新功能也将在最终演示器的生产过程中进行测试。
除了推进铺层工艺，Cevotec指出，它的目标是更加灵活的制造工艺，以精确地将蜂窝材料放置在复杂的几何形状上，提高生产率并缩短周期。这包括开发正在申请专利的专用蜂窝夹持器，实现主动反馈功能以优化铺层过程中的压力。
经测试，Cevotec现在已经将蜂窝夹持器原型集成到其生产系统中，通过六轴机器人将复杂形状的三明治芯材自动放置在模具上。据该公司称，现在使用FPP技术自动化工艺代表了一项重大成就，因为蜂窝放置直到现在还不能自动化。因此，该技术可以取消复合夹层部件生产中的手动过程，提高生产质量和效率。
