軌道上でのロボット支援付加製造の新しい方法
航空宇宙ロボット業界では、厳しい公差要件、安全基準、およびマイクロマニピュレーションのニーズを満たすために、極めて高い精度が求められています。 NASA のジョンソン宇宙センターからロケット製造業界のリーダーに至るまで、Mecademic の航空宇宙クライアントは、Meca500 ロボット アームで自動化する際の比類のない精度の恩恵を受けています。 Meca500 は通常、精密な航空宇宙電子機器の組み立て、品質検査とテストの実施、小型部品の精密機械加工、さらには地球外物質のマイクロマニピュレーションさえも依頼されます。
5 µm の再現性を持つロボットは、各タスクが確実に、同じように、同じ速度で実行されることを保証します。高い作業率で精度を高めるために、ロボットにビジョン システムとセンサーを装備します。
新しいロボット支援付加製造研究
宇宙空間で構造をオンデマンドで印刷する機能は、宇宙探査を成功させるために必要になっています。 NASA、SpaceX、Boeing などは、すでに何百もの部品を印刷し、積層技術を使用する革新的な方法を模索しています。
この新しい研究論文では、研究の著者は Meca500 を使用して、宇宙でそのような機能構造を印刷する新しい方法を評価しました。
彼らは、エア ベアリング テーブル上でロボット フリーフライヤーを使用して大型構造物を製造する 2 つの方法を検討しました。
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論文「軌道上付加製造のための大判フリーフォーム 3D プリンティングのフィージビリティ スタディ」から:
「大規模な軌道上の付加製造 (AM) とアセンブリは、宇宙での人間の恒久的な存在を促進するためのモジュール式でリソースを節約するアプローチと見なされています。
これを実現するために、宇宙で大規模な機能的構造をフリーフォームで製造するための新しい AM アプローチが開発されました。自由飛行する CubeSat のリーチと協働ロボット アーム [Meca500] および 3D プリンターを組み合わせることで、セットアップ自体のサイズを超えて、サポートのない大きな熱可塑性構造を製造できます。
連続印刷法は、材料の単一ラインに対して一貫した結果を生み出すことができました。を使用して
分割印刷アプローチにより、長さ700mmを超えるトラス構造を印刷することができました。サポートフリー印刷法の重力ベクトルの方向への依存性が調査され、目視検査により、-1 g での印刷は 1 g での印刷と識別可能な違いを生じないことがわかりました。そのため、この方法は重力の方向とは無関係に使用できるため、微小重力でも使用できると考えられています。
このように、3Dプリントヘッドエンドエフェクターを備えたロボットアームを使用して、それ自体よりも大きなサポートのない構造を製造する小さな宇宙船の実現可能性を実証しました。このような宇宙船を使用すると、無制限の寸法の構造のサポート不要の 3D プリントが可能になり、他の人が提案したトラス製造機よりも柔軟性が高くなります。」
研究著者の画像と研究©：
D. ヨンカーズ*、O. タウシャー*、E. ストール†、A. タクール*‡
*Institute of Space Systems、Technical University Braunschweig、Braunschweig、ドイツ
†宇宙技術研究所、ベルリン工科大学、ベルリン、ドイツ
‡責任著者:[email protected]
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