Precisão Aeroespacial Impulsiona Criação Artística Inovadora

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

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

A perfuração robótica automatizada agora pode ser encontrada em projetos de arte artística e digital. Este é o caso da peça de arte que o estúdio de fabricação da Neoset Designs fez para o artista Robert Longo.

Neste post, revelamos alguns dos passos usados para alcançar um alto nível de perfuração robótica automatizada.

Uma Peça de Arte Única

Um sistema de perfuração automatizado personalizado foi construído para criar uma estrutura chamada Death Star 2018, projetada pelo artista Robert Longo.

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

Desafio Tecnológico: Perfuração Robótica Precisa

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

Apenas perfurar um furo é fácil. No entanto, perfurar um furo rapidamente e com precisão é um desafio. O principal desafio é perfurar no local certo, mantendo as tolerâncias desejadas e garantindo que nenhum tempo seja desperdiçado.

Um robô pode ajudar a acelerar o processo, sendo uma solução econômica. No entanto, é bem conhecido que 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 Rotativa 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 posicionar cada um dos 40.000 furos.

Inovação nos Bastidores

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

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

A estrutura interna e a armadura de viga I foram projetadas pela Proptogroup.

Um ex-engenheiro da NASA ajudou a equipe da Neoset a criar uma lista de pontos que descrevem a localização de cada bala (furo) 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 este propósito para minimizar vibrações. Esta ferramenta se comporta como um mini CNC de 3 eixos montado na flange do robô.

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

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