Utveckling och design av gripdon för komposithantering

Abstract

Saab AB levererar lösningar, produkter och tjänster inom militärt försvar och civil säkerhet. Affärsområdet Aeronautics producerar förutom det militära stridsflygsystemet Gripen även komponenter till civila flygplan, dels sina egna men även andra flygplansproducenter som Airbus och Boeing. Projektets mål är att utveckla ett multifunktionellt robotgripdon för att undersöka automationsmöjligheter kring uppläggning av kolfiberskikt på ett plant underlag, en uppläggning som idag sker för hand. Processen som önskas automatiseras innefattar tillskärning av skikt, förflyttning från skärbord och placering på uppläggningsmall samt borttagning av skiktets skyddspapper. En systematisk konceptutvecklingsmodell har använts som grund för produktutvecklingsprocessen. Modellen har bestått av problemgranskning, undersöka ”state of the art”, upprättande av konstruktionskriterielista, nedbrytning av huvudproblemet i delproblem och framtagning av lösningar på delproblemen. Lösningarna har sedan kombinerats ihop till koncept. De genererade koncepten har utvärderats och en funktionsprototyp av det vinnande konceptet har konstruerats och testats på en robot. Prototypen är uppbyggd av aluminiumprofiler och kolfiberskikten hanteras med hjälp av vakuumsugkoppar vilkas placering anpassats efter skiktens form. Det beslutades att tillskärningen av skikten inte borde integreras i gripdonet utan lämpligast utförs av en programmerbar skärmaskin. Borttagningen av skyddspappret sker sedan i tre steg. Sedan placeras skiktet på mallen och kompakteras genom att en roller jämnar ut eventuella ojämnheter och får skiktet att fästa bättre mot underlaget. Därefter lyfter en sugkopp upp skyddspappret i det hörn som behandlats och en klo griper tag i det upplyfta hörnet varpå pappret avlägsnas. Slutsatsen är att automation av uppläggningen med hjälp av en robot är möjlig. Som fortsättning på detta projekt föreslås att en testcell byggs där automatisk uppläggning av hela processen kan testas.