General Atomics Aeronautical Systems (GA-ASI) è un produttore leader di sistemi aerei senza pilota (UAS) e radar tattici per ricognizione, tra cui la serie Predator UAS e i sistemi di sensori Lynx SAR/GMTI. L’azienda si dedica a fornire aerei di lunga autonomia e pronti per la missione, con sensori integrati e sistemi di trasmissione dati necessari per garantire una consapevolezza situazionale costante e capacità di attacco rapido.
Semplice, economico e letale: Predator di General Atomics si è guadagnato questa reputazione grazie ai successi strategici nei Balcani, in Afghanistan e in Iraq. Progettati per missioni di ricognizione ad alta quota e per attacchi aerei, i Predator controllati via satellite sono pilotati a distanza da piloti dell’US Air Force presso la Nellis AFB, Nevada.
Predator è un velivolo completamente in materiale composito, costruito a mano presso lo stabilimento GA-ASI di 15.000 m² a sud di Rancho Bernardo, California, utilizzando prevalentemente prepreg di carbonio/epossidico e polimerizzato in autoclave. I materiali prepreg vengono tagliati con macchine computerizzate per taglio e kitting, mentre il taglio del core viene effettuato su macchine CNC a 5 assi. Le attrezzature per proiezione laser garantiscono una fabbricazione precisa e ripetibile. I laminati polimerizzati vengono rifilati con getti d’acqua (waterjet): i getti d’acqua eliminano i problemi di taglio tipici dei compositi aerospaziali avanzati, poiché tagliano mediante azione erosiva anziché per attrito e cesoiamento. Per i compositi di carbonio, un sottile flusso d’acqua, tre volte più veloce della velocità del suono, viene emesso da un minuscolo orifizio a giunzione gemma nella testa dell’utensile. Il flusso d’acqua di circa un gallone al minuto trascina un flusso separato di particelle fini di granato che incidono la superficie da tagliare. I bordi risultano di qualità eccezionale, privi di sfilacciature o delaminazioni, riducendo al minimo costose finiture secondarie.
General Atomics ha colto l’opportunità del mercato della rivendita per acquisire una notevole cella di lavoro robotizzata a getto d’acqua in grado di gestire pezzi di grandi dimensioni, una soluzione ideale per la rifilatura dei gruppi alari lunghi 9 m. Il getto d’acqua è montato su un braccio robotico Motoman che si muove lungo una macchina di taglio a portale di 12,2 m. Questa cella di lavoro rappresenta il primo utilizzo di robot nel processo produttivo del gruppo Aeronautical Systems. La macchina è stata installata e messa in funzione. Tuttavia, quando si è trattato di caricare i modelli di taglio dai file CAD .dxf, gli ingegneri dell’azienda si sono resi conto che il software disponibile non era adeguato al compito. Sviluppare traiettorie utensile per una cella robotica a 7 assi direttamente dai file CAD sembrava un territorio inesplorato, ma era fondamentale per ottenere pieno valore dalle sofisticate attrezzature acquisite da General Atomics e, infine, per rispettare gli impegni produttivi richiesti dalla crescente domanda dell’US Air Force per il Predator.
Discutendo del problema con il suo rivenditore locale Mastercam, l’ingegnere di progetto venne a conoscenza di Robotmaster®, un software sviluppato specificamente per portare la programmazione CAD/CAM ai robot a 6 assi. Entro una settimana dalla spiegazione del problema al responsabile del progetto di Jabez Technology, Robotmaster era stato adattato per includere il controllo del settimo asse, la posizione della macchina di taglio a portale, integrandolo negli algoritmi standard per robot a 6 assi. Dopo un solo giorno di formazione in loco, gli ingegneri di General Atomics erano già operativi sul sistema.
Il taglio delle cerniere dei flap alari con precisione di 0,13 mm (0,005") su una lunghezza di 9 m (30 piedi) ha rappresentato una sfida significativa in termini di calibrazione del robot e accuratezza della programmazione. Con Robotmaster, le regolazioni di precisione sul modello CAD venivano applicate e i percorsi utensile rigenerati con precisione matematica, letteralmente con pochi clic del mouse, sfruttando l’integrazione completa di CAD/CAM. Nel giro di poche settimane, gli ingegneri GA-ASI stavano caricando i programmi robotici finali generati dai loro file CAD, un’impresa che tutti i loro contatti industriali avevano considerato impossibile, e sono riusciti a mettere in funzione la nuova cella robotizzata a getto d’acqua.
Anche se GA-ASI è consapevole di utilizzare solo una frazione delle potenzialità tecniche della propria cella robotica e della potenza di programmazione di Robotmaster nella loro applicazione, l’installazione ha ampiamente giustificato le spese sostenute dall’azienda. Il sistema soddisfa pienamente gli obiettivi di qualità e precisione e ha incrementato la produttività dello stabilimento. Jabez Technologies ha reso la possibilità di controllare la traslazione del robot lungo una rotaia a 7 assi e/o un posizionatore rotante a 8 assi una caratteristica standard di Robotmaster, come parte del suo impegno continuo a fornire capacità di programmazione offline rapida e flessibile per la robotica per processi di asportazione di materiale.