Quand la technologie aérospatiale rencontre l'art

Ce n'est un secret pour personne que l'industrie aérospatiale doit percer des milliers de trous par avion. Au cours des dernières années, cependant, le forage avec des robots industriels a permis de réduire les coûts de fabrication et d'augmenter la productivité, la fiabilité et la précision. Le secret est de savoir comment atteindre ce niveau d'automatisation à l'aide de robots.

Récemment, nous avons été impliqués dans l'application de la même technologie de forage automatisé pour créer une œuvre d'art époustouflante.

Le forage robotisé automatisé peut désormais être trouvé dans les projets artistiques et d'art numérique. C'est le cas de l'œuvre d'art réalisée par le studio de fabrication de Neoset Designs pour l'artiste Robert Longo.

Dans cet article, nous révélons certaines des étapes utilisées pour atteindre un haut niveau de forage robotisé automatisé.

Une œuvre d'art unique

Un système de forage automatisé personnalisé a été conçu pour créer une structure nommée Death Star 2018 , conçu par l'artiste Robert Longo .

L'œuvre est un globe suspendu avec 40 000 douilles de balles en cuivre poli, représentant l'augmentation des décès dans les fusillades de masse aux États-Unis au cours des 25 dernières années. Pour soutenir les efforts visant à réduire la violence armée, 20 % du produit de la vente de Death Star II seront reversés à Everytown for Gun Safety.

Défi technologique :forage robotisé de précision

L'illustration a été fabriquée par le studio de fabrication de Neoset Designs. En utilisant la dernière technologie de forage robotisé, ils ont pu percer 40 000 trous avec une tolérance de 0,150 mm en moins de 2 semaines.

Il suffit de percer un trou, c'est facile. Cependant, percer un trou rapidement et avec précision est un défi. Le principal défi consiste à forer au bon endroit, en maintenant les tolérances souhaitées et en veillant à ne pas perdre de temps.

Un robot peut aider à accélérer le processus, étant une solution rentable. Cependant, il est bien connu que les robots ne sont pas précis.

Le système impliquait un robot KUKA Titan, le plus grand robot KUKA disponible sur le marché, une broche d'usinage et une table tournante WEISS. Un système de mesure Creaform C-Track a également été utilisé pour atteindre les niveaux de précision souhaités. Le logiciel RoboDK a été utilisé pour l'étalonnage et la programmation hors ligne. Il a été possible de calibrer le robot à moins de 0,150 mm, la tolérance requise pour placer chacun des 40 000 trous.

L'innovation dans les coulisses

Quand il s'agit de robots industriels, aucun défi n'est trop grand pour Neoset Designs. Ils ont réuni la bonne équipe et le bon équipement pour construire cette œuvre d'art unique.

Pour construire cette sphère de balles d'une tonne, il a dû diviser la sphère en 2 moitiés. Chaque demi-sphère était en acier moulé. Ceci est important pour le processus de perçage robotisé car cela rend l'usinage et le perçage robotisés plus stables. Avant le perçage, chaque demi-sphère a été usinée pour avoir une surface sphérique précise et parfaitement ronde.

La structure intérieure et l'armature I-Beam ont été conçues par Proptogroup.

Un ancien ingénieur de la NASA a aidé l'équipe de Neoset à créer une liste de points qui décrivent l'emplacement de chaque balle (trou) dans l'espace 3D. Un algorithme personnalisé créé dans Matlab a été utilisé pour s'assurer que l'espacement entre les trous reste uniforme pour toutes les balles.

Un outil de perçage spécialement conçu a également été conçu à cet effet pour minimiser les vibrations. Cet outil se comporte comme une mini CNC 3 axes montée sur la bride du robot.

Enfin, Neoset a également utilisé le logiciel RoboDK pour calibrer le robot KUKA Titan et mettre en place un contrôle adaptatif du robot pour percer les 40 000 points (coordonnées des trous). Un script Python et le pilote de robot ont rendu possible la compensation de robot en temps réel dans RoboDK. Cela signifie que la précision est validée avec le système de mesure avant que le robot ne démarre le cycle de forage. Si la précision n'est pas suffisante, la position du robot est corrigée à l'aide de la mesure C-Track 6D (compensation de position et d'orientation). Cette compensation a été appliquée avant le perçage de chaque trou pour obtenir une précision meilleure que 0,100 mm.

C'est un privilège pour moi d'avoir été directement impliqué avec l'équipe de Neoset en utilisant RoboDK, Matlab et l'API Python pour construire ce système de forage unique.