複合部品のトリミング用7軸ロボットプログラミングソリューション

GA-ASIプレデター

クライアントプロファイル

General Atomics Aeronautical Systems(GA-ASI)は、 Predator UASシリーズと Lynx SAR/GMTI センサーシステムを含む無人航空機システム (UAS) と戦術的探査レーダーの大手メーカーです。同社は、持続的な状況認識と迅速な打撃能力を提供するために必要な統合センサーとデータリンクシステムを備えた、長寿命でミッション対応の航空機を提供することに専念しています。

シンプルで費用対効果が高く、致命的 -- General Atomics' Predatorは、バルカン諸国、アフガニスタン、イラクでの戦略戦争で成功を収めたことで、その評判を得ています。高高度の探査と空中攻撃の両方のために設計された衛星制御のプレデターは、ネバダ州のネリスAFBで米国空軍のパイロットによって遠隔から飛行されます。

背景

Predatorは、主にカーボン / エポキシプリプレグを使用して、カリフォルニア州ランチョバーナルドの南部にあるGA-ASIの 160,000-ft² (15,000 m²) の製造施設に手作業で配置され、オートクレーブで硬化された完全複合機です。プリプレグ材料はコンピュータ切断およびキッティング機で切断され、コア切断は5軸CNC切断機で行われます。レーザー投影装置は、再現性と精度の高い製造を保証します。硬化ラミネートはウォータージェットでトリミングされます。ウォータージェットは、摩擦やせん断ではなく浸食作用によって切断するため、高度な航空宇宙複合材に関連する切断の問題を排除します。カーボン複合材を切断するには、音速の3 倍の速度で動く薄い水流がツールヘッドの小さな宝石のオリフィスから放出されます。1分あたり1ガロンの水流が、細かいガーネット粒子の別々の流れを引き込み、切断される表面にスライスします。摩損や層間剥離のない優れたエッジ品質を生み出し、コストのかかる二次仕上げを最小限に抑えます。

課題

General Atomicsは、装置の再販市場において非常に大きなワークピースを処理する能力を備えた優れたウォータージェットロボットワークセルを購入する機会を獲得しました。これは、長さ9 m(30フィート)の翼アセンブリのトリミングに理想的なソリューションです。ウォータージェットは、12.2 m(40フィート)のオーバーヘッドガントリーに沿って移動する Motoman ロボットアームに取り付けられています。このワークセルは、Aeronautical Systemsグループにとって製造にロボットを導入する初めての試みとなります。機械が設置され、作業の準備ができています。しかし、 CAD .dxfファイルから切断パターンをアップロードする段階になると、同社のエンジニアは、利用可能なソフトウェアがその作業に適していないという不安な現実に直面しました。CAD設計ファイルから直接7軸ロボットワークセルのツール軌道を開発することは未知の領域に見えましたが、General Atomicsが導入した高度な設備を最大限に活用し、最終的には増大する空軍のプレデター需要に応える生産目標を達成するために不可欠でした。

解決策

地元のMastercam販売代理店と問題を話し合ったプロジェクトエンジニアは、6軸ロボットにCAD/CAMプログラミング機能をもたらすために特別に開発されたソフトウェア製品、Robotmaster®知りました。問題をJabez Technologyのプロジェクトリーダーに説明してから1週間以内に、Robotmasterは標準の6軸ロボットアルゴリズムに7軸目であるガントリー位置の制御を追加するように適応されました。1日間の現地トレーニングの後、General Atomicsのエンジニアはシステムを操作できるようになりました。

Robotmasterソフトウェアを使用したGA-ASIロボット

9 m(30フィート)の長さにわたって、翼のフラップヒンジを0.13 mm(005インチ)の精度で切断することは、ロボットのキャリブレーションとプログラムの正確さに大きな課題をもたらしました。RobotmasterではCAD/CAMの完全に統合された機能の中で、文字通りマウスを数回クリックするだけで、CADモデルに微調整が加えられ、ツールパスが数学的な精度で再生成されました。数週間のうちに、GA-ASIのエンジニアたちはCADファイルから生成された最終的なロボットプログラムをアップロードし、業界の関係者全員が不可能だと言っていた偉業を成し遂げ、新しいウォータージェットロボット セルを稼働させることができました。

確定した結果

GA-ASIは、自社のロボット作業セルやRobotmasterのプログラミング能力のごく一部しか活用していないことを認識しているものの、この導入により同社の投資は何倍にも見合う成果を上げています。品質と精度の目標を完全に達成しており、施設の製品生産量も増加しています。Jabez Technologiesは、材料除去ロボットに迅速で柔軟なオフラインプログラミング機能を提供するという継続的な取り組みの一環として、7軸レールおよび/または8軸回転ポジショナーに沿ったロボットの移動を制御する機能をRobotmasterの標準機能にしました。