美国航空航天制造商通用原子能航空系统公司（GA-ASI）正在开发一种新型热塑性复合材料构件制造系统，该系统无需采用传统的工具，有望在航空、航天等领域得到应用。

目前该制造系统尚未正式命名，系统包括两个协同工作的6轴机器人、支撑装置、计算设备、成像系统等。两个机器人中，其中一个机器人包含单向自动铺带头，执行自动铺带功能，通过激光加热逐层原位固结热塑性材料；第二个机器人起到“支撑”作用，通常置于自动铺带机器人的镜像位置，可在三维空间内移动，其机械臂的自由端包含一个支撑面，可为热塑性复合材料构件的制造提供模具。自动铺带机器人将带材放在模具内，铺带头和支撑头可在三维空间内同时移动来铺放材料。整个制造系统中，支撑装置还包括一个桁架画框结构，带材放置的该结构内，且每条带材的每一端都固定在框架上，该结构可依据不同的应用程序而设置不同的形状，在构件制造过程中，这一结构有时是固定的，有些是可以移动的。此外，带材可由机器人操纵，以改变三维空间内的方向，构建轮廓和复杂的形状。

GA-ASI公司的创新领导者/高级产品开发人员John Geriguis表示，该系统的开发工作目前仍在进行中，公司一直在致力于软件系统的优化，以更好的控制机器人的操作。他还表示，整个过程高度依赖于一种基于照相机的现场检测系统，可在铺放过程中对材料等缺陷进行检测；由美国Trilion Quality Systems公司为GA-ASI开发的实时虚拟装配工具（RVAT）系统，通过将在制品结构与设计的CAD数据进行比较，然后动态调整铺带过程，以保持符合设计规范。

John Geriguis表示，GA-ASI已经使用该系统对若干种热塑性树脂材料进行了评估，该系统适用于增强型（如纤维）、非增强型等多种热塑性材料，如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚砜（PES）等。在材料铺放过程中，也采用了多种持续加热和/或冷却工艺。

Geriguis表示，该制造系统可以有效地用于飞机机身、机翼结构件，以及风力涡轮机叶片等的制造。到目前为止，除了通用原子能航空系统公司外，该系统的研发也引起来NASA的高度关注，具有在太空环境中应用的潜力。

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