一切盡在掌控：激光和纏繞系統(tǒng)的同步作業(yè)

 

　　在管道纏繞進行過程中，激光用于熔化基體材料。它需要在指定的區(qū)域釋放額定的能量。在現(xiàn)有技術條件下，激光系統(tǒng)和纏繞半成品都處于持續(xù)運動中，每分每秒都有大量的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算被傳回控制中心，來保證纏繞作業(yè)的順暢進行。正是這些實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，保證了材料既不被過度加熱，又能夠吸收足夠多的能量、充分熔接在一起。

 

　　為優(yōu)化各個環(huán)節(jié)的同步能力，需安裝一臺熱成像儀對作業(yè)區(qū)的熱力學指標進行實時監(jiān)控，并交由模擬軟件進行數(shù)據(jù)分析，進而實時調(diào)控激光系統(tǒng)所釋放的能量值。配合最新研發(fā)的激光器元件，該系統(tǒng)可以對作業(yè)區(qū)域所承受的能量值和能量分布進行實時的精準控制。與此同時，該系統(tǒng)也對纏繞過程進行監(jiān)控，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能優(yōu)化纏繞速率。

 

　　質(zhì)量監(jiān)控和實時反饋

 

　　上述控制系統(tǒng)與線上的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)相連接，將生產(chǎn)狀況通過新開發(fā)的人機操作界面實時呈現(xiàn)到技術人員面前，便于后者做出反饋。必要時，操作者可以緊急中斷作業(yè)的進行。通過這種方式，最終產(chǎn)品的質(zhì)量得到了保障，而生產(chǎn)工藝的精確性可以被發(fā)揮到極致。

 

　　當然，想要這套系統(tǒng)按照設計初衷完美地運行下去，必須借助便捷的操作界面和強大的數(shù)據(jù)處理能力。在此前提下，數(shù)據(jù)不斷被導入數(shù)據(jù)庫進行分類、測算和評估。通過分析這些數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以調(diào)整運作方式，盡可能延長自身的使用壽命，幫助提高產(chǎn)品的使用壽命。

 

　　根據(jù)該項目團隊透露的消息，該系統(tǒng)各個組件的研發(fā)工作已幾近完成。目前，它們正在Fraunhofer IPT研究所內(nèi)與纏繞系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行組裝和連接。隨后，項目的參與者將利用這套ambliFibre系統(tǒng)試生產(chǎn)復合材料管道和壓力容器產(chǎn)品。

 

　　該項目成果或將惠及油氣、汽車等行業(yè)。尤其是考慮到人們對新能源汽車愈發(fā)增長的興趣，或許還將在氫能源儲罐領域有所作為。

 

　　參與該項目的13家合作伙伴名錄如下：

?　Fraunhofer Institute for Production Technology IPT, Aachen, Germany (coordinator)

?　Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT, Aachen, Germany

?　Pultrex Ltd., Manningtree, United Kingdom

?　University of Twente, Enschede, the Netherlands

?　MACH4 Lab Srl, Cologno Monzese, Italy

?　Video Systems Srl, Codroipo, Italy

?　New Infrared Technologies S.L., Madrid, Spain

?　Ixun Lasertechnik GmbH, Aachen, Germany

?　Life Cycle Engineering Srl, Turin, Italy

?　HBN-Teknik A/S, Ringsted, Denmark

?　GE Oil & Gas UK Ltd., Newcastle upon Tyne, United Kingdom

?　Chair of Optical Systems Technologies (TOS), RWTH Aachen University, Aachen, Germany

?　Teaching and Research Field for Design and Development of Microsystems (KEmikro), RWTH Aachen University, Aachen, Germany