Quando a tecnologia aeroespacial encontra a arte

Não é segredo que a indústria aeroespacial precisa fazer milhares de furos por aeronave. Nos últimos anos, no entanto, a perfuração com robôs industriais ajudou a reduzir os custos de fabricação e aumentar a produtividade, confiabilidade e precisão. O segredo é como atingir esse nível de automação usando robôs.

Recentemente, estivemos envolvidos na aplicação da mesma tecnologia de perfuração automatizada para criar uma obra de arte impressionante.

A perfuração automatizada de robôs agora pode ser encontrada em projetos artísticos e de arte digital. É o caso da obra de arte que o estúdio de fabricação da Neoset Designs fez para o artista Robert Longo.

Neste post, revelamos algumas das etapas usadas para alcançar um alto nível de perfuração automatizada de robôs.

Uma obra de arte única

Um sistema de perfuração automatizado personalizado foi construído para criar uma estrutura chamada Estrela da Morte 2018 , desenhado pelo artista Robert Longo .

A obra de arte é um globo suspenso com 40.000 cápsulas de balas de cobre polido, representando o aumento de mortes em tiroteios em massa nos Estados Unidos durante os últimos 25 anos. Para apoiar os esforços para reduzir a violência armada, 20% dos rendimentos da venda de Death Star II serão doados para Everytown for Gun Safety.

Desafio Tecnológico:Perfuração Precisa com Robôs

A arte foi fabricada pelo estúdio de fabricação da Neoset Designs. Usando a mais recente tecnologia de perfuração robótica, eles conseguiram perfurar 40.000 furos com tolerância de 0,150 mm em menos de 2 semanas.

Apenas fazer um furo é fácil. No entanto, perfurar um furo com rapidez e precisão é um desafio. O principal desafio é perfurar no ponto certo, mantendo as tolerâncias desejadas e garantindo que não haja perda de tempo.

Um robô pode ajudar a acelerar o processo, sendo uma solução econômica. No entanto, é sabido que os robôs não são precisos.

O sistema envolveu um robô KUKA Titan, o maior robô KUKA disponível no mercado, um fuso de usinagem e uma mesa giratória WEISS. Um sistema de medição Creaform C-Track também foi usado para atingir os níveis desejados de precisão. O software RoboDK foi usado para calibração e programação offline. Foi possível calibrar o robô para menos de 0,150 mm, a tolerância necessária para colocar cada um dos 40.000 furos.

Inovação nos bastidores

Quando se trata de robôs industriais, nenhum desafio é grande o suficiente para a Neoset Designs. Eles reuniram a equipe e os equipamentos certos para construir esta obra de arte única.

Para construir esta esfera de balas de 1 tonelada ele teve que dividir a esfera em 2 metades. Cada meia esfera foi feita de aço fundido. Isso é importante para o processo de furação do robô, pois torna a usinagem e a perfuração do robô mais estáveis. Antes da perfuração, cada meia esfera foi usinada para ter uma superfície esférica precisa e perfeitamente redonda.

A estrutura interior e a armadura I-Beam foram projetadas pelo Proptogroup.

Um ex-engenheiro da NASA ajudou a equipe de Neoset a criar uma lista de pontos que descrevem a localização de cada bala (buraco) no espaço 3D. Um algoritmo personalizado criado no Matlab foi usado para garantir que o espaçamento entre os furos permaneça uniforme para todas as balas.

Uma ferramenta de perfuração especialmente feita também foi projetada para minimizar as vibrações. Esta ferramenta se comporta como um mini CNC de 3 eixos montado no flange do robô.

Finalmente, a Neoset também utilizou o software RoboDK para calibrar o robô KUKA Titan e implementar o controle adaptativo do robô para perfurar os 40.000 pontos (coordenadas dos furos). Um script Python e o driver do robô possibilitaram a compensação do robô em tempo real no RoboDK. Isso significa que a precisão é validada com o sistema de medição antes que o robô inicie o ciclo de perfuração. Se a precisão não for boa o suficiente, a posição do robô é corrigida usando a medição C-Track 6D (compensação de posição e orientação). Essa compensação foi aplicada antes da perfuração de cada furo para obter uma precisão melhor que 0,100 mm.

É um privilégio para mim ter me envolvido diretamente com a equipe da Neoset usando RoboDK, Matlab e a API Python para construir este sistema de perfuração exclusivo.