航空宇宙技術と芸術の出会い

航空宇宙産業が 1 機の航空機に何千もの穴を開ける必要があることは周知の事実です。しかし、ここ数年、産業用ロボットによる掘削は、製造コストを削減し、生産性、信頼性、および精度を向上させるのに役立ちました。その秘密は、ロボットを使用してこのレベルの自動化を実現する方法にあります.

最近、私たちは同じ自動穴あけ技術を適用して見事な芸術作品を作成することに関与しました.

自動化されたロボット穴あけは、芸術的およびデジタル アート プロジェクトで見られるようになりました。これは、アーティスト Robert Longo のために Neoset Designs のファブリケーション スタジオが作成した芸術作品の場合です。

この投稿では、高レベルの自動化されたロボット掘削を実現するために使用されるいくつかの手順を明らかにします。

ユニークなアート

Death Star 2018 という名前の建造物を作成するために、カスタムの自動掘削システムが構築されました 、アーティスト Robert Longo によって設計されました .

アートワークは、40,000 個の磨かれた銅の弾丸ケーシングを備えた吊り下げられた地球であり、過去 25 年間の米国での銃乱射事件による死亡者数の増加を表しています。銃による暴力を減らす取り組みを支援するため、デス スター II の売上の 20% が Everytown for Gun Safety に寄付されます。

技術課題:正確なロボット掘削

アートワークは Neoset Designs の製造スタジオによって製造されました。最新のロボット穴あけ技術を使用することで、2 週間以内に公差 0.150 mm 以内で 40,000 個の穴を開けることができました。

穴を開けるだけなら簡単です。しかし、穴を素早く正確にあけるのは難しいものです。主な課題は、必要な公差を維持し、時間を無駄にしないようにしながら、適切な場所に穴を開けることです。

ロボットはプロセスのスピードアップに役立ち、費用対効果の高いソリューションです。ただし、ロボットが正確でないことはよく知られています。

このシステムには、市場で入手可能な最大の KUKA ロボットである KUKA Titan ロボット、機械加工スピンドル、WEISS ターンテーブルが含まれていました。 Creaform C-Track 測定システムも使用して、必要なレベルの精度を達成しました。 RoboDK ソフトウェアは、キャリブレーションとオフライン プログラミングに使用されました。 40,000 個の穴のそれぞれを配置するために必要な公差である 0.150 mm 未満にロボットを調整することができました。

舞台裏のイノベーション

産業用ロボットに関して言えば、ネオセット デザインにとって大きな課題はありません。彼らは、このユニークな芸術作品を構築するために、適切なチームと設備をまとめました。

この 1 トンの球体の弾丸を作るには、球体を 2 つに割る必要がありました。各半球は鋳鋼から作られました。これは、ロボットの機械加工と穴あけをより安定させるため、ロボットの穴あけプロセスにとって重要です。穴を開ける前に、それぞれの半球は機械加工され、正確で完全に丸い球面になります。

内部構造と I ビーム アーマチュアは、Proptogroup によって設計されました。

NASA の元エンジニアが、3D 空間内の各弾丸 (穴) の位置を表す点のリストを作成する Neoset のチームを支援しました。 Matlab で作成されたカスタム アルゴリズムを使用して、すべての弾丸で穴の間隔が均一になるようにしました。

振動を最小限に抑えるために、この目的のために特別に作られたドリル ツールも設計されました。このツールは、ロボット フランジに取り付けられたミニ 3 軸 CNC のように動作します。

最後に、Neoset は RoboDK ソフトウェアを使用して KUKA Titan ロボットを調整し、適応型ロボット制御を実装して 40,000 点 (穴の座標) を掘削しました。 Python スクリプトとロボット ドライバーにより、RoboDK でリアルタイムのロボット補正が可能になりました。これは、ロボットが穴あけサイクルを開始する前に、測定システムで精度が検証されることを意味します。精度が十分でない場合、ロボットの位置は C-Track 6D 測定 (位置と向きの補正) を使用して修正されます。この補正は、0.100 mm よりも優れた精度を得るために、各穴をあける前に適用されました。

このユニークな掘削システムを構築するために、RoboDK、Matlab、および Python API を使用して Neoset のチームに直接関与できたことを光栄に思います。