最近，英国曼彻斯特大学材料学院与自动化厂商Festo公司合作研制了一台用于碳纤维复合材料生产的机器人铺设机。作为一个开发平台，该设备融入了许多颇具革命性的创新理念，其研制者也希望藉此为碳纤维制造业树立新的标准。该设备完全基于Festo公司的驱动和控制产品，具有三维的工作包络线，能够非常灵活地完成碳纤维丝束的铺设，最大速度可达8米/秒。
传统的碳纤维复合材料生产工艺主要分两种，一种是将多块单向或交叉编织的预浸润碳纤维板铺在模具上，经热压成形。另一种则采用干的碳纤维板，通过树脂灌注成形。其中前者应用较为广泛。然而，这些传统的铺设技术都存在效率低下、成本昂贵等问题，特别是原材料浪费比率，有时甚至高达40％。
随着技术的进步，近年来一种被称为“近终成形”（near-net shaping）的方法为这一领域带来了新的发展契机，该方法适用于各类工业材料生产，其主要思想是以产品的最终形态为主导，并使整个生产过程与之相匹配。
简单地说，碳纤维复合材料近终成形的主要过程就是根据具体产品的形态和性能指标，按照预定方向精确铺设预定长度的碳纤维丝束。其中定向最为关键，这是因为大多数产品只需要在某一个方向上具备高强度，通过精确铺设碳纤维，产品的截面可以做得更小，从而使强度/重量比得以提高。此外，近终成形技术还具有极为显著的效率优势，原材料浪费比率仅为1～2%。然而到目前为止，其产能仍远低于传统技术。
曼彻斯特大学材料学院的纺织复合材料研究组是近终成形方法的积极拥蹙，他们主要致力于航天材料的研究。
研究组的Prasad Potluri博士指出：“我们在寻找一种新的丝束铺设方案。考虑到航天工业的需求，我们决定针对3米长、2米宽、500毫米厚的产品，设计出一套实验室级的工艺流程。因此要求设备具有较长的工作行程和较高的精度，并可承受较重的碳纤维卷筒，另外，为了追求快速性，设备必须是高度自动化的”。
“尽管当时市场上已有基于近终成形技术的设备，但价格过高，而且也达不到要求。因此我们决定采用委托研制的方式，我们给出详细需求，Festo公司负责运动控制方案的设计和实现”。
这台最新研制的机器人丝束铺设机能以最大8米/秒的速度铺设碳纤维，并具有三维的工作包络线。它包含三组执行器，分别是3米和2米的皮带各一对，以及垂直方向上的600毫米滚珠丝杠。所有执行器均由Festo同步交流伺服电机及驱动器来驱动，并由中央控制柜集中控制。其控制系统还集成了一个DXF图形输入工具，以简化对复杂三维运动的编程。据研究组透露，该设备目前已投入使用，预计6个月内便可完成对碳纤维复合材料近终成形新工艺的测试。
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