Fabrication aérospatiale avec double robot

Le placement automatisé des fibres est une application avec un grand potentiel dans la fabrication aérospatiale, avec divers groupes explorant son application. Ce dernier défi entre DLR et NRC applique des robots doubles via Robodk.

Au cours des dernières années, nous avons vu le placement automatisé des fibres récurrentes en tant qu’application, comme nos histoires de réussite précédentes aborder les tolérances étroites du processus et placement de robot collaboratif.

Ce processus de placement des fibres implique l’utilisation de la technologie d’automatisation pour créer des produits composites multicouches. Un robot place avec précision des centaines de fibres imprégnées de résine synthétique dans un modèle pour construire plusieurs couches de revêtement.

Ce projet combine l’expertise et les connaissances de trois collaborateurs clés – DLR, NRC et Robodk – pour améliorer l’efficacité de la production de ce processus clé pour l’industrie aérospatiale.

Présentation… le projet DLR-NRC-Robodk

Comme tous les bons projets, le succès commence avec les bons partenaires.

Voici les trois sociétés expertes impliquées dans ce projet:

Centre aérospatial allemand (DLR)

Un acteur principal du projet est le Centre aérospatial allemand (DLR). Cette principale organisation de recherche se concentre sur l’application de la technologie de pointe dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’énergie, des transports et de la sécurité.

DLR possède une forte expertise et une expérience en robotique et en automatisation, avec des projets appliquant cette technologie robotique dans ses industries d’intervention.

Conseil national de recherche du Canada (CNRC)

Le Conseil national de recherche du Canada (CNRC) joue un rôle clé dans la conduite de la découverte scientifique et du développement technologique au Canada. Cette mission internationale de défi avec DLR met en évidence leur engagement à forger des partenariats internationaux pour répondre aux demandes de l’industrie.

L’automatisation et la fabrication sont des domaines de base de base pour le CNRC, avec Annonces précédentes qui La fabrication est «au cœur de l’économie canadienne».

Robodk

Le dernier collaborateur clé de ce projet est nous-mêmes, Robodk.

Ici, la contribution clé de Robodk a été de fournir des outils d’étalonnage pour garantir que le système à double robot pourrait atteindre une haute précision. Ceci est crucial pour l’application du placement des fibres, où le succès du placement dépend de la précision précise du placement des robots impliqués.

3 défis courants du placement automatisé des fibres

Pour créer une application robotique réussie, l’équipe a dû se concentrer sur le dépassement des domaines de défi communs pour le placement des fibres.

Divers défis sont généralement associés au placement des fibresy compris la complexité de la planification des processus, la gestion des techniques complexes et les difficultés à réaliser une intégration transparente.

Dans ce projet, les collaborateurs ont souligné les 3 défis suivants:

1. Besoin de gabarits rigides – Le placement automatisé des fibres repose souvent sur des gabarits rigides. Bien que ceux-ci soient essentiels pour maintenir la précision dimensionnelle avec l’automatisation conventionnelle, elles peuvent restreindre considérablement la flexibilité de la conception.
2. Besoin de moules précis – Pour s’assurer que les composants fabriqués respectent des tolérances strictes et des normes de qualité, il est généralement nécessaire de fabriquer des moules précis. Cependant, cela peut augmenter le temps et le coût.
3. Manque de flexibilité de conception – Sans robots, le placement automatisé des fibres peut devenir un processus hautement inflexible. Cela peut restreindre l’applicabilité du processus.

L’équipe a cherché à surmonter ces défis en utilisant un système robotique à double bras. Cela ajoute lui-même quelques défis supplémentaires, car les deux robots doivent être synchronisés avec précision. C’est pourquoi ils ont choisi Robodk avec son processus d’étalonnage de pointe.

Le projet de test: Fabrication de cloison de l’avion

Pour valider l’application de deux robots au placement des fibres, DLR et NRC ont choisi un cas de test de fabrication pour la fabrication aérospatiale.

L’objectif principal de ce projet d’essai était d’améliorer la production de segments de cloison des avions. Cela implique la création de partitions structurelles dans un avion qui sont cruciales pour maintenir la rigidité et la division dans la cabine ou le fuselage. Le processus de fabrication nécessite une ingénierie et une conception précises pour optimiser les ratios de force / poids.

Pour y parvenir, l’équipe a utilisé son système à double robot pour le placement des fibres. Ils ont intégré une boucle logicielle fermée pour agir comme un pont entre la conception assistée par ordinateur (CAD) et le robot lui-même.

En plus du placement automatisé des fibres, le système à double robot a également été programmé pour terminer un processus de soudage continu. En intégrant une enclume innovante sur un robot, l’équipe pourrait réaliser un soudage sans réglage qui soutient des forces de soudage élevées.

Le système: soudage à ultrasons continu à double robot et placement des fibres

Les composants matériels et logiciels du système combinés pour créer ce système.

Ceux-ci comprenaient:

• Dual Kuka Robots a agi comme le principal matériel robotique du projet.
• Le logiciel CAD, où la conception de la place de fibre a été créée.
• Robodk pour son étalonnage et sa capacité de synchronisation à double robot.
• Une boucle logicielle fermée s’est développée en interne chez DLR pour combiner les éléments du système ensemble.

Lars Brandt, expert en chef du projet de DLR et compositeexplique le système:

«Avec le Conseil national de recherche du Canada, nous avons développé un processus automatisé de placement des fibres et de soudages avec des robots collaborateurs. Une méthode innovante est utilisée pour améliorer la précision du robot en mesurant des positions communes dans le processus. »

Avec ces composants, l’équipe pourrait utiliser avec succès le même système robotique pour le placement automatisé des fibres et le soudage ultrasonique continu.

L’étalonnage du robot de Robodk pour une précision accrue

L’étalonnage était un aspect vital de ce projet. Pour y parvenir, l’équipe de recherche a utilisé le processus d’étalonnage très populaire de Robodk.

Les entreprises et les chercheurs en robotique du monde entier utilisent Étalonnage Robodk pour améliorer la précision et les performances de leurs robots.

Notre processus d’étalonnage principal consiste à identifier les paramètres géométriques réels dans la structure cinématique du robot et à les calibrer avec jusqu’à 30 paramètres. Il prend en charge plus de 1000 robots et peut obtenir une amélioration significative de la précision des robots, généralement 0,2 mm ou même mieux.

En calibrant votre robot avec Robodk – comme les chercheurs l’ont fait dans ce projet – vous pouvez générer automatiquement des programmes de robots très précis, améliorant la précision et les performances. Pour les applications à double robot, cette précision peut être vitale.

Si vous souhaitez en savoir plus sur l’étalonnage Robodk, Consultez notre page d’étalonnage dédiée.

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