Nowatorski zestaw oprzyrządowania z funkcją laserowego śledzenia ogranicza błędy podczas montażu dużych prototypów
Podobnie jak w przypadku wielu innych produktów, projektowanie i produkcja statków powietrznych obejmuje etap prototypowania, podczas którego należy zbudować i zmontować komponenty w celu przetestowania faktycznego obiektu. W przeciwieństwie do większości innych produktów w tym przypadku komponenty, które mają zostać zmontowane w ostatecznym prototypie, mają bardzo duże wymiary, np. 3 m x 8 m. Nie można ich po prostu rozłożyć na stole warsztatowym, wyciągnąć wkrętak i zacząć wiercić. Podczas projektu WINBOXTOOL finansowanego w ramach wspólnej inicjatywy technologicznej UE o nazwie Czyste niebo 2 opracowano wielofunkcyjną maszynę i technologię drukowania przestrzennego, która pozawala na skrócenie czasu i obniżenie kosztów oraz zwiększenie modułowości związanych z montażem i transportem rozpraszacza o zmiennym kształcie oraz wielofunkcyjnych klap zewnętrznych zoptymalizowanego skrzydła zamkniętego nowej generacji. Będzie ona miała również zastosowanie do innych dużych konstrukcji, takich jak turbiny wiatrowe lub pociągi.
Komórka robotyczna z funkcją laserowego śledzenia o zegarmistrzowskiej precyzji
Oprzyrządowanie odnosi się do komponentów i maszyn produkcyjnych potrzebnych do wytworzenia produktu i obejmuje narzędzia tnące, matryce, narzędzia obróbkowe i formy. Jego działanie ma decydujące znaczenie dla jakości i dopuszczenia produktu końcowego. Jak wyjaśnia koordynator projektu, José Antonio Dieste: „W ramach projektu WINBOXTOOL stworzono wielofunkcyjną komórkę robotyczną zdolną do trzymania i nastawiania każdego narzędzia z bardzo dużą dokładnością, powtarzalnością i elastycznością, w dużej części dzięki laserowym algorytmom śledzenia i korekcji w czasie rzeczywistym. Nowatorskie koncepcje oprzyrządowania i precyzyjny, zautomatyzowany zespół oprzyrządowania minimalizują koszty i czas”. Reflektory umieszczone zarówno w komórce robotycznej, jak i na powierzchni prototypowego zestawu oprzyrządowania, służą do automatyzacji wykonywanych ręcznie zadań, a także do śledzenia dużych elementów w całym procesie oraz korygowania błędów. W pierwszym przypadku operator „szkoli” manipulator, symulując użycie narzędzi wyposażonych w czujniki położenia. System laserowy śledzi ruchy narzędzia, a przechowywane dane ułatwiają opracowanie trajektorii i algorytmów korekcji w czasie rzeczywistym, dzięki czemu robot może przejąć wykonywaną wcześniej ręcznie pracę z zachowaniem dużej dokładności. W drugim przypadku stałe śledzenie podczas montażu średnich i dużych rozmiarów części umożliwia stworzenie i wykorzystanie wspomaganego komputerowo projektu grupy narzędzi obróbczo-montażowych do montażu prototypu oraz do produkcji narzędzia montażowego. Wreszcie, nowatorski, wielofunkcyjny manipulator pozwala na trzymanie i nastawianie każdego narzędzia. Wszystkie narzędzia przeznaczone do montażu mają złącze męskie, natomiast kołnierz komórki robotycznej ma złącze żeńskie. Dieste mówi: „Wysoce precyzyjny system wymiany narzędzi umożliwia montaż dowolnego urządzenia w punkcie centralnym narzędzia (ang. tool centre point; TCP) robota, jak również trzymanie wiertła lub palnika spawalniczego. TCP można nastawić na obrabianym przedmiocie z błędem na poziomie poniżej 50 mikronów i 100 mikronów, nawet w przypadku poddawania frezowaniu o dużej prędkości i cięciu”.
Skrzydła i nie tylko
Dieste podsumowuje: „Rozwiązanie WINBOXTOOL wykorzystuje współpracę człowieka z robotem w celu wszechstronnego, precyzyjnego i ekonomicznego montażu i transportu dużych części. Oprócz znaczenia dla sektora lotniczego i kosmicznego oraz obronnego może być ono stosowane też np. w sektorze motoryzacyjnym i kolejowym, budownictwie, energetyce i infrastrukturze”. Skrócenie czasu i obniżenie kosztów realizacji projektów w tych sektorach przyniesie korzyści zarówno producentom, jak i obywatelom UE, umożliwiając zdobycie większej ilości środków na inne projekty i szybsze udostępnienie wartościowych produktów.
Słowa kluczowe
WINBOXTOOL, narzędzie, montaż, robotyka, oprzyrządowanie, dokładność, laser, produkcja, prototyp, przestrzeń powietrzna, TCP, kołnierz, trajektorie, czujnik, rozpraszacz o zmiennym kształcie, skrzydło zamknięte, punkt centralny narzędzia, projektowanie wspomagane komputerowo, drukowanie przestrzenne
