航天工業(yè)需要每架飛機鉆成千上萬個洞，這已經(jīng)不是什么秘密了。然而，在過去幾年里，工業(yè)機器人鉆孔幫助降低了制造成本，提高了生產(chǎn)率、可靠性和準(zhǔn)確性。秘密在于如何使用機器人來實現(xiàn)這種程度的自動化。

我們參與了同樣的自動化鉆孔技術(shù)，創(chuàng)造了一件驚人的藝術(shù)品。自動機器人鉆孔現(xiàn)在可以在藝術(shù)和數(shù)字藝術(shù)項目中找到。這是Neoset design工作室為藝術(shù)家羅伯特·隆戈(Robert Longo)制作的一件藝術(shù)品。在這篇文章中，我們將展示一些用于實現(xiàn)高水平自動化機器人鉆井的步驟。

一件獨特的藝術(shù)品

建造了一個定制的自動鉆孔系統(tǒng)，創(chuàng)建了一個名為“死亡之星2018”的結(jié)構(gòu)，由藝術(shù)家羅伯特·隆戈(Robert Longo)設(shè)計。

這件藝術(shù)品是一個懸掛的球體，上面有4萬個拋光銅彈殼，代表著過去25年美國大規(guī)模槍擊事件中死亡人數(shù)的增加。為了支持減少槍支暴力的努力，死亡之星II銷售所得的20%將捐贈給每個城鎮(zhèn)，用于槍支安全。

技術(shù)挑戰(zhàn):機器人鉆孔

該作品由Neoset Designs的制作工作室制作。通過使用的機器人鉆孔技術(shù)，他們在不到兩周的時間里就能在0.150毫米的公差范圍內(nèi)鉆出40000個孔。

僅僅打一個洞很容易。然而，快速準(zhǔn)確地鉆孔是一個挑戰(zhàn)。主要的挑戰(zhàn)是鉆在正確的位置，保持所需的公差，并確保沒有浪費時間。

機器人可以幫助加速這一過程，這是一種性價比高的解決方案。然而，眾所周知，機器人是不準(zhǔn)確的。該系統(tǒng)包括一個KUKA機器人，市場上的KUKA機器人，一個加工主軸和一個WEISS轉(zhuǎn)盤。Creaform C-Track測量系統(tǒng)也被用來達(dá)到預(yù)期的精度水平。使用RoboDK軟件進行標(biāo)

定和離線編程。將機器人校準(zhǔn)到0.150毫米以下是可能的，這是放置40000個孔所需要的公差。

幕后創(chuàng)新

說到工業(yè)機器人，對Neoset的設(shè)計來說，沒有什么挑戰(zhàn)是足夠大的。他們聚集了合適的團隊和設(shè)備來建造這幅獨特的藝術(shù)品。為了建造這個1噸重的球體，他必須把球體分成兩半。每個半圓都是由鑄鋼制成的。這對于機器人的鉆進過程非常重要，因為它使機器人的加工和鉆進更加穩(wěn)定。在鉆孔之前，每個半球體都要經(jīng)過加工，以獲得一個球形表面。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工字鋼電樞由普羅普托集團設(shè)計。一位前NASA工程師幫助Neoset的團隊創(chuàng)建了一個點列表，用來描述3D空間中每個子彈(洞)的位置。使用Matlab中創(chuàng)建的自定義算法確保所有子彈的孔間距保持一致。為此還專門設(shè)計了一種鉆孔工具，以減少振動。該工具的工作原理類似于安裝在機器人法蘭上的微型三軸數(shù)控機床。

Neoset還使用RoboDK軟件對KUKA Titan機器人進行了標(biāo)定，實現(xiàn)了自適應(yīng)機器人控制，鉆出40000個點(孔的坐標(biāo))。Python腳本和機器人驅(qū)動程序使RoboDK中的機器人實時補償成為可能。這意味著在機器人開始鉆削周期之前，通過CREAFORM測量系統(tǒng)對精度進行驗證。如果精度不夠好，則使用C-Track 3D測量(位置和方向補償)對機器人的位置進行校正。這種補償應(yīng)用于鉆每孔之前，以獲得精度超過0.100毫米。

CREAFORM很榮幸能夠直接參與Neoset的團隊，使用RoboDK和Python API構(gòu)建這個獨特的鉆井系統(tǒng)。