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FRP制造也用上了AR眼鏡
發(fā)布時(shí)間：2020-03-07 20:20:44 點(diǎn)擊率：
目前，復(fù)合材料（FRP）產(chǎn)品的制造仍不可避免地需要手工制作的步驟，比如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料半成品的位置與方向需要手工精確定位，才能保證產(chǎn)品在層合和固化后獲得所需的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和靈活性。終，這成為了用戶能夠充分利用FRP材料優(yōu)勢(shì)的途徑。為了使手工定位更加簡(jiǎn)便，位于德國(guó)亞琛的弗勞恩霍夫產(chǎn)品技術(shù)研究所（Fraunhofer
IPT） 為商用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）眼鏡開(kāi)發(fā)出了實(shí)用軟件，該系統(tǒng)能夠?qū)氤善凡牧系恼_定位指示在模具的虛擬位置上，從而顯著提高FRP產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量和性能。
在復(fù)合材料部件制造或維修過(guò)程中對(duì)FRP半成品進(jìn)行懸垂操作時(shí)，纖維層的位置和取向信息往往需要參考手冊(cè)中的文字說(shuō)明進(jìn)行。特別是中小型企業(yè)通常都是根據(jù)說(shuō)明書(shū)操作，對(duì)工人的操作經(jīng)驗(yàn)依賴性極高。而對(duì)于航空航天領(lǐng)域的大型企業(yè)，早已通過(guò)激光投射系統(tǒng)在模具上為半成品定位。激光定位法確實(shí)能夠幫助操作者確定半成品的大致擺放位置，但激光定位系統(tǒng)價(jià)格較高，且缺乏應(yīng)用靈活性。
直接顯示在部件上的數(shù)字指令和文檔
Fraunhofer
IPT新近開(kāi)發(fā)了能夠有效替代手工定位和激光定位的新方法，這是“智能鋪放”（"Smart-Lay-Up!"）項(xiàng)目的部分成果。適用于商用智能眼鏡的AR軟件可以將半成品材料的精確位置和方向直接呈現(xiàn)在部件上。AR眼鏡中對(duì)目標(biāo)輪廓的投影同樣支持半成品材料的切割過(guò)程。與傳統(tǒng)手工操作和利用激光定位系統(tǒng)相比，新方法在操作上更為靈活、經(jīng)濟(jì)效益更高，且生產(chǎn)環(huán)境下可放大，適合FRP產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)。
新技術(shù)并非僅為工人提供電子版操作說(shuō)明書(shū)，它同時(shí)能夠?qū)⒗w維織物或預(yù)浸料應(yīng)該鋪放的位置在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下直接呈現(xiàn)在部件上。操作說(shuō)明會(huì)指導(dǎo)工人逐步進(jìn)行預(yù)成型操作，為了保證質(zhì)量，必要時(shí)也可以對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行記錄。
軟件可以非常方便地以APP形式安裝在安卓操作系統(tǒng)下，適合執(zhí)行手工鋪放操作任務(wù)。希望嘗試使用該技術(shù)的公司可以首先測(cè)試APP的可行性，并與Fraunhofer
IPT的研究人員一道確定所需的技術(shù)參數(shù)。
研究人員預(yù)測(cè)，新技術(shù)將提高FRP部件制造的精確性和可追溯性，降低錯(cuò)誤率，縮短工藝周期。所需配備的智能眼鏡系統(tǒng)價(jià)格不足激光系統(tǒng)的十分之一，這是中小型企業(yè)所能夠承擔(dān)的，不僅將在醫(yī)用技術(shù)、船艇建造、機(jī)械工程等領(lǐng)域顯著提高生產(chǎn)率，在消費(fèi)品市場(chǎng)FRP產(chǎn)品的制造領(lǐng)域同樣大有作為。
