KUKAロボットはCompositence社における特許取得のCFRP製造方法をサポートします

軽量構造が近年メガトレンドであるのは自動車産業に限られた話ではありません。車両ボディや車両コンポーネントの軽量化はエネルギー消費を抑えると共に、CO2排出量も削減します

このため、自動車メーカーも自動車部品サプライヤーも軽量構造において常に新しいテクノロジーを開発しています。カーボン複合材は現在、技術的に成熟した代用材料とみなされています。ドイツ・シュヴァーベン地方のレオンベルクに拠点を置くCompositence GmbH社は、カーボン複合材製造の新しい方法を開発しました。これは、一般的な半製品製造を不要にするばかりか、切りくずを最小限に抑えます。

その際、KUKA KR 150 R3700 K ultraロボットが、レイングヘッドへの繊維の供給を常時確実かつ高品質に行います。Compositence社の特許取得の製造方法は、自動車製造だけでなく、商用車、航空機、風力設備の製造にも大きなメリットをもたらします。

このロボットベースの方法は、特に平らな部品の製造において、生産性を大幅に向上させます

Compositence社セールス＆マーケティング部長、マルクス・ティーセン氏

CFRP部品の高い生産コスト

炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の部品はまだほとんどが手動で製造されているため、原材料と多量の切りくずによって材料コストが高く、プロセスコストも高くなっています。それは、平らな高性能複合材を作るためにはまず、カーボン繊維からロービングと呼ばれる半製品が製造されるからです。これには標準幅および標準繊維方向があります。その後に、半製品の切断や重ね合わせによって部品が作られ、そのほとんどが手作業です。

KUKA KR QUANTEC ultraはCompositence GmbH社において、常時確実に繊維を供給します。

KUKAのソリューションが軽量構造のポテンシャルを高める

KUKA KR 150 R3700 K ultraロボットは、常時確実かつ高品質にロービングまたは熱可塑性テープをクリールから引き出し、非常に早い速度でレイングヘッドに供給します。このソリューションは最小限の材料投入での一定した高い品質、そして同時に、荷重最適化構造によって軽量構造のポテンシャルが向上します。最適な繊維構造が部品を軽量化し、それによってこの部品の長所がより際立ちます。さらに、繊維が直接3次元的に重ねられることで、成形の新たな可能性が生まれます。

高い可搬重量でも正確さと効率

KUKA KR 150 R3700 K ultraはサイクルタイムを最大25パーセント短縮し、速い加速、最高の軌跡精度およびエネルギー効率を高可搬量領域でも実現します。わずか1,215キログラムの自重、3,700ミリメートルの長いリーチ、150キログラムの可搬重量を持つKR 150 R3700 ultra Kは、0.06ミリメートル以下の優れた繰り返し位置決め精度を達成します。Compositence社では、このロボットは移動型回転台と組み合わせて導入されています。ロボット制御は上位のPLCコントローラーで行われます。

生産性の向上で採算が取れる

今までの自動化ソリューションは、半製品の成形時間を大幅に短縮できましたが、その代り、多くの場合、高い投資額と大量の切りくずというデメリットによってメリットが相殺されていました。これに対して、Compositence社の方法は、非常に少ない切りくずでカーボン繊維部品を直接重ねられるようにしています。Compositence社によるこのロボットベースの自動化ソリューションの採用は既にずいぶん前から採算が取れています。熱可塑性テープの新開発も数多くの見込み客を夢中にさせ、すでに複数の顧客に販売することができました。加えて、このシステムは別の繊維素材にも対応でき、部品特有の要件に対しても最適化されます。

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