La precisión aeroespacial impulsa la creación artística innovadora

No es ningún secreto que la industria aeroespacial necesita taladrar miles de orificios por aeronave. En los últimos años, sin embargo, el taladrado con robots industriales ha ayudado a reducir los costes de fabricación y a aumentar la productividad, la fiabilidad y la precisión. La clave está en cómo lograr este nivel de automatización mediante robots.

Recientemente, participamos en la aplicación de esta misma tecnología de taladrado automatizado para crear una impresionante obra de arte.

El taladrado robotizado automatizado ahora también se encuentra en proyectos artísticos y de arte digital. Este es el caso de la obra que el estudio de fabricación Neoset Designs realizó para el artista Robert Longo.

En este artículo revelamos algunos de los pasos utilizados para alcanzar un alto nivel de taladrado robotizado automatizado.

Una obra de arte única

Se construyó un sistema de taladrado automatizado a medida para crear una estructura llamada Death Star 2018, diseñada por el artista Robert Longo.

La obra es un globo suspendido con 40.000 vainas de bala de cobre pulido, que representan el aumento de muertes en tiroteos masivos en Estados Unidos durante los últimos 25 años. Para apoyar los esfuerzos por reducir la violencia armada, el 20 % de los ingresos por la venta de Death Star II se donará a Everytown for Gun Safety.

El reto tecnológico: taladrado robotizado preciso

La obra fue fabricada por el estudio de fabricación Neoset Designs. Gracias a la última tecnología de taladrado robotizado, pudieron taladrar 40.000 orificios con una tolerancia de 0,150 mm en menos de dos semanas.

Taladrar un orificio es sencillo. Sin embargo, taladrar rápido y con precisión es un reto. El principal desafío consiste en taladrar en el punto exacto, manteniendo las tolerancias deseadas y asegurándose de que no se pierde tiempo.

Un robot puede ayudar a acelerar el proceso, siendo una solución rentable. No obstante, es bien sabido que los robots no son precisos por naturaleza.

El sistema incluía un robot KUKA Titan, el robot KUKA más grande del mercado, un husillo de mecanizado y una mesa giratoria WEISS. También se utilizó un sistema de medición Creaform C-Track para alcanzar los niveles de precisión deseados. El software RoboDK se empleó para la calibración y la programación fuera de línea. Fue posible calibrar el robot por debajo de 0,150 mm, la tolerancia requerida para colocar cada uno de los 40.000 orificios.

Innovación entre bastidores

Cuando se trata de robots industriales, ningún reto es demasiado grande para Neoset Designs. Reunieron al equipo y al equipamiento adecuados para construir esta singular obra de arte.

Para construir esta esfera de una tonelada compuesta por vainas de bala, hubo que dividirla en dos mitades. Cada semiesfera se fabricó en acero fundido. Esto es importante para el proceso de taladrado robotizado, ya que hace que el mecanizado y el taladrado sean más estables. Antes del taladrado, cada semiesfera se mecanizó para obtener una superficie esférica perfecta y precisa.

La estructura interior y el armazón de vigas en I fueron diseñados por Proptogroup.

Un antiguo ingeniero de la NASA ayudó al equipo de Neoset a crear una lista de puntos que describen la ubicación de cada vaina (orificio) en el espacio 3D. Un algoritmo personalizado creado en Matlab se utilizó para garantizar que el espaciado entre orificios permaneciera uniforme para todas las vainas.

También se diseñó una herramienta de taladrado especial para este fin, con el fin de minimizar las vibraciones. Esta herramienta se comporta como un mini CNC de 3 ejes montado en la brida del robot.

Finalmente, Neoset también utilizó el software RoboDK para calibrar el robot KUKA Titan e implementar control robotizado adaptativo para taladrar los 40.000 puntos (coordenadas de los orificios). Un script de Python y el controlador del robot permitieron la compensación robotizada en tiempo real en RoboDK. Esto significa que la precisión se valida con el sistema de medición antes de que el robot inicie el ciclo de taladrado. Si la precisión no es suficiente, la posición del robot se corrige mediante la medición 6D del C-Track (compensación de posición y orientación). Esta compensación se aplicaba antes de taladrar cada orificio para obtener una precisión superior a 0,100 mm.

Es un privilegio para mí haber participado directamente con el equipo de Neoset utilizando RoboDK, Matlab y la API de Python para construir este sistema de taladrado único.