
本系统是面向大型复合材料复杂结构件的自动化支具系统,解决复杂曲面工件装夹不稳定、调姿依赖人工、加工易变形问题,实现从装夹到加工全过程的自动化与稳定控制。
通过构建多点柔性支撑与系统化控制能力,将传统“经验装夹”升级为自动调姿 + 数据控制,推动航空复材制造向高一致性、效率方向演进。
行业挑战
在航空复合材料加工过程中,典型问题长期存在:
· 大尺寸复杂曲面结构件装夹依赖人工调姿,效率低且不可复制
· 支撑点分布不合理,导致加工振动与局部变形
· 复材对应力敏感,加工过程中精度难以稳定控制
· 多型号产品切换频繁,传统刚性工装开发周期长、成本高
这些问题直接导致加工质量波动、调试周期延长以及整体制造成本上升。
解决方案概述
本系统以自动调姿柔性工装支具为核心,构建覆盖生产过程的自动化能力,包括:
● 自动调姿 :系统能识别蒙皮复材的位姿与物理状态,自动驱动支撑矩阵进行姿态调整,实现与复杂曲面的100%贴合。
● 自动安装拆卸:整个过程中均采用自动操作模式进行单个模块的安装与拆卸。
● 自动运输:工装支具安装基板与AGV集成,高实现5T的负载自动化运输。
● 自动测量:场景内可搭配自动化测量设备做集成式测量系统。
● 自适应专用支撑头部:支撑端采用创新的自适应专用头部结构,可根据工件型面特征自动匹配接触角度,确保支撑力均匀分布。
形成“装夹—定位—支撑—加工—检测”的一体化闭环控制体系,实现复材加工过程的稳定化与标准化。
核心功能
自动调姿与贴合
基于多点支撑阵列,实现复杂曲面工件的自动姿态匹配与高精度贴合,减少人工干预带来的不确定性。
自适应柔性支撑
支撑单元根据工件曲率与受力状态自动调整接触角度,实现支撑力均匀分布,降低局部应力集中风险。
真空无损装夹
采用负压吸附方式完成工件固定,在保证约束稳定性的同时,避免复合材料表面损伤。
加工过程联动控制
与五轴加工设备联动,支撑状态随加工路径动态调整,有效抑 制振动并提升加工稳定性。
自动化工装支具协同系统
系统内部集成:
· 自动摆放模块
· 自动运输模块
· 自动测量接口
构建完整自动化工装支具解决方案,实现多环节协同运行。
性能与技术参数
· 单点调节精度: ±0.025 mm
· 重复定位精度: ±0.025 mm
· 最大负载能力: 5 T
· 控制方式: 全自动
· 支撑单元配置: 根据零件支撑点位数量灵活配置
相较传统工装的优势
维度 | 传统刚性工装 / 人工调姿 | 本系统 |
调姿方式 | 人工经验调整 | 自动调姿 |
精度控制 | 不稳定 | 数据驱动 |
支撑方式 | 固定结构 | 多点柔性支撑 |
产品适配 | 单型号 | 多型号柔性适配 |
装夹效率 | 低 | 高 |
成本结构 | 重复开发 | 可复用 |
典型应用场景
· 航空航天复合材料蒙皮加工
· 大尺寸复杂曲面结构件装夹
· 五轴高精度加工支撑
· 多型号柔性制造产线