Dans la construction aéronautique, une grande partie du fraisage, le perçage et l'assemblage se font toujours à la main. En effet, les composants bruts varient non seulement en taille et en conception, mais aussi dans la précision de la forme. De petites différences sont inévitables dans les matériaux extrêmement légers et élastiques, ce qui pose un défi pour le traitement automatisé. En collaboration avec un consortium industriel, Les chercheurs de Fraunhofer ont maintenant développé un robot mobile capable de répondre à ces exigences élevées – le seul robot au monde doté de cette capacité.

Lorsque des machines automatisées sont utilisées dans la construction aéronautique aujourd'hui, ils ont tendance à être lourds, des systèmes de portail personnalisés qui glissent lentement sur les composants sur des rails. Cependant, en plus d'être coûteux et rigide, ces systèmes restent inactifs pendant de longues périodes, ce qui signifie que leurs niveaux de productivité sont faibles.

« Notre nouveau robot est capable de se déplacer de manière autonome jusqu'aux composants et d'y effectuer toutes les tâches nécessaires. Mesurer, liaison, forage, fraisage - il peut tout faire. Le robot est une machine polyvalente et peut être adapté rapidement et de manière flexible aux imprécisions de forme de gros composants ainsi qu'aux modifications de produits et de modèles, " dit le Dr Dirk Niermann, Chef du département Automatisation et technologie de production à l'Institut Fraunhofer pour la technologie de fabrication et les matériaux avancés IFAM à Stade. Alors que les robots précédents ont échoué en ce qui concerne les exigences de haute précision dans le secteur de l'aviation, le nouveau robot n'a pas de telles difficultés :les écarts dans ses résultats d'usinage sont inférieurs à un demi-millimètre.

Gains de précision grâce aux systèmes de mesure côté sortie

"Par dessus tout, en intégrant des systèmes de mesure côté sortie spécialement développés (appelés codeurs secondaires), nous avons réussi à minimiser considérablement les erreurs, " explique Christian Böhlmann, Responsable Groupe Systèmes de Production Intégrés. Alors que la technologie de mesure est attachée au moteur dans les robots industriels conventionnels, il se monte directement sur les axes du nouveau robot. "Par ici, nous connaissons toujours la position exacte des essieux. » D'autres technologies ont également permis d'augmenter la précision du traitement, y compris la compensation côté commande des effets d'adhérence par friction des engrenages, et une calibration affinée du robot, au moyen desquels des mesures ponctuelles sont effectuées pour déterminer la véritable géométrie du robot, qui est ensuite pris en compte dans les calculs de mouvement.

Étant donné que les composants aéronautiques mesurent souvent jusqu'à 20 mètres de long, la mobilité était importante lors de la conception du nouveau robot. « Nous avons développé une plateforme rigide à trois roues motrices pour le robot, " explique Böhlmann. " Cela signifie qu'il peut se déplacer librement dans l'atelier et aller partout où il est nécessaire à un moment donné. Dès qu'il atteint sa destination, il tire dans ses roues et se tient dans une position stable."

De cette façon, le robot et les autres systèmes de production robotiques modulaires de Fraunhofer IFAM facilitent le fluide, fabrication polyvalente; ils ne passent plus par des stations rigidement déterminées, mais adaptez-vous vite, de manière flexible et rentable aux différentes exigences.