AFP-X 四丝束自动纤维铺放系统

四丝束同步铺放,提升量产作业效率
多传感器实时监控,保障铺放质量一致性
兼容主流工业机器人,产线集成便捷
支持 24 小时连续作业,降低停机时间
多材料兼容,无需更换核心模块切换
模块化设计,安装与日常运维便捷
能耗优化设计,降低工业生产能耗
操作界面人性化,降低人员培训成本

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产品介绍

AFP-X 四丝束自动纤维铺放系统

一、总体介绍

AFP-X 是 Addcomposites 针对规模化复合材料生产打造的四丝束自动纤维铺放系统,定位为高产量制造场景的自动化生产装备,能够有效减少生产停机时间,提升整体生产吞吐量。该系统在基础纤维铺放功能上,强化了设备的产能配置与传感检测能力,适配工业级大批量复合材料构件的标准化生产需求。作为面向量产端的自动化装备,AFP-X 可无缝融入现有复合材料生产线,无需对产线进行大规模改造,其模块化设计让设备的安装、调试与日常运维都具备便捷性,同时兼容多种主流工业机器人平台,可根据生产场地与产能需求进行灵活部署。在实际生产中,该系统能够稳定完成连续化的纤维铺放作业,有效解决人工铺放存在的效率低、一致性差等问题,为企业实现复合材料生产的自动化、规模化提供硬件支撑,目前已在航空航天、高端装备制造等领域的量产环节得到应用。

二、工作原理

AFP-X 的核心工作原理基于自动纤维铺放(AFP)技术的工业级应用,以四丝束同步输送为核心,结合传感技术与运动控制系统实现高精度、高速度的纤维铺放。系统的核心构成包括四通道丝束输送模块、加热压实单元、高精度运动控制模块、在线传感检测模块以及中央控制系统。作业时,中央控制系统先接收 CAD 设计文件,根据构件几何参数生成铺放路径;随后丝束输送模块将预浸丝束(支持热固性、热塑性预浸料)从卷料端稳定输送至铺放头,输送过程中通过张力控制系统保持丝束张力的均匀性,避免丝束拉伸或松弛影响铺放质量。

铺放头处的加热单元根据材料特性调节温度,对预浸丝束进行预热活化,提升丝束与基底的粘合性;当丝束到达铺放位置时,压实辊对丝束施加均匀压力,将丝束紧密贴合在模具或芯轴表面,实现单层纤维的铺放。系统配备的先进传感器模块实时采集铺放过程中的丝束位置、张力、温度、压实压力等数据,将数据反馈至中央控制系统,系统通过算法对运动轨迹、铺放速度进行动态调整,确保四丝束铺放的同步性与位置精度。若检测到丝束断裂、偏移等异常情况,系统会快速发出预警,必要时自动暂停作业,减少次品产生。完成单层铺放后,设备按照预设路径进行多层叠加,直至形成符合设计要求的复合材料构件,整个过程实现自动化闭环控制,无需人工干预。

三、优势和主要特点

AFP-X 作为面向大批量生产的自动纤维铺放系统,其核心优势体现在量产适配性、作业稳定性与成本可控性三个维度,同时具备多项贴合工业生产需求的技术特点。在量产适配性方面,系统采用四丝束同步铺放设计,相比单丝束、双丝束设备,铺放效率得到显著提升,能够匹配工业级大批量生产的产能需求,且设备支持 24 小时连续作业,有效提升生产线的整体利用率。传感器模块是该系统的核心特点之一,多维度的在线检测能力让铺放过程中的各类参数处于实时监控状态,实现对生产异常的快速响应,大幅降低产品的不良率,保障批量生产的质量一致性。

在设备兼容性与部署灵活性上,AFP-X 可与 KUKA、ABB 等主流工业机器人集成,无需更换现有产线的核心设备,降低企业的设备投入成本,同时模块化的结构设计让设备可根据生产场地大小、构件尺寸进行灵活布局,适配不同生产线的改造需求。系统的操作与运维具备便捷性,配备人性化的操作界面,操作人员经简单培训即可完成设备的日常操作与参数调试,且设备的易损件少、维护周期长,减少了生产过程中的停机维护时间与运维成本。此外,AFP-X 对复合材料原料的兼容性较强,支持多种规格的热固性预浸料、热塑性预浸料等,无需更换核心模块即可实现不同材料的切换,满足企业多品类构件的生产需求。在能耗控制方面,系统采用节能型驱动与加热单元,相比传统量产型铺放设备,能耗更低,符合工业生产的节能降耗需求。

四、应用领域和应用案例

AFP-X 凭借高产量、高稳定性的特点,主要应用于对生产效率与产品一致性要求较高的规模化复合材料制造领域,覆盖航空航天、国防军工、高端汽车制造、船舶海洋工程四大领域。在航空航天领域,主要用于飞机次承力构件、航天器结构件的批量生产,这类构件对材料强度、尺寸精度有严格要求,且需要一定的量产规模,AFP-X 能够稳定完成标准化构件的生产;在国防军工领域,适配武器装备轻量化复合材料构件的量产需求,实现装备构件的高效、精准成型;在高端汽车制造领域,用于新能源汽车、超跑的碳纤维车身部件批量生产,助力汽车轻量化升级;在船舶海洋工程领域,用于船舶小型复合材料构件的规模化制造,提升船舶构件的生产效率。

设备参数

铺放配置四丝束同步铺放,单丝束宽度兼容 3.175mm、6.35mm 主流规格
间隙0mm,+2mm
通过开始和结束公差+/-2.5mm及以内
铺放速度热固性材料最大铺放速度≤1m/s,热塑性材料最大铺放速度≤0.15m/s
材料兼容热固性预浸料、热塑性预浸料、干纤维丝束
张力控制单丝束张力调节范围 0-50N,精度 ±1N
加热温度铺放头加热温度调节范围室温 - 200℃,精度 ±2℃
压实压力压实辊压力调节范围 50-300N,精度 ±5N
运动控制兼容六轴工业机器人,重复定位精度 ±0.05mm
传感配置配备位置传感器、张力传感器、温度传感器、压力传感器,支持实时数据采集
作业环境工作温度 5-40℃,相对湿度≤80%(无冷凝)
供电要求380V AC 三相,50/60Hz,功率≤15kW

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连续纤维复材自动化制造系统手册

连续纤维复材 工业级自动化制造系统

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AFP-X

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