航天工業(yè)需要每架飛機(jī)鉆成千上萬個(gè)洞，這已經(jīng)不是什么秘密了。然而，在過去幾年里，工業(yè)機(jī)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(jī)器人來實(shí)現(xiàn)這種程度的自動(dòng)化。

我們參與了同樣的自動(dòng)化鉆孔技術(shù)，創(chuàng)造了一件驚人的藝術(shù)品。自動(dòng)機(jī)器人鉆孔現(xiàn)在可以在藝術(shù)和數(shù)字藝術(shù)項(xiàng)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(shí)現(xiàn)高水平自動(dòng)化機(jī)器人鉆井的步驟。

一件獨(dú)特的藝術(shù)品

建造了一個(gè)定制的自動(dòng)鉆孔系統(tǒng)，創(chuàng)建了一個(gè)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(jì)。

這件藝術(shù)品是一個(gè)懸掛的球體，上面有4萬個(gè)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(zèng)給每個(gè)城鎮(zhèn)，用于槍支安全。

技術(shù)挑戰(zhàn):機(jī)器人鉆孔

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

僅僅打一個(gè)洞很容易。然而，快速準(zhǔn)確地鉆孔是一個(gè)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(fèi)時(shí)間。

機(jī)器人可以幫助加速這一過程，這是一種性價(jià)比高的解決方案。然而，眾所周知，機(jī)器人是不準(zhǔn)確的。該系統(tǒng)包括一個(gè)KUKA機(jī)器人，市場上的KUKA機(jī)器人，一個(gè)加工主軸和一個(gè)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(jìn)行標(biāo)

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

幕后創(chuàng)新

說到工業(yè)機(jī)器人，對Neoset的設(shè)計(jì)來說，沒有什么挑戰(zhàn)是足夠大的。他們聚集了合適的團(tuán)隊(duì)和設(shè)備來建造這幅獨(dú)特的藝術(shù)品。為了建造這個(gè)1噸重的球體，他必須把球體分成兩半。每個(gè)半圓都是由鑄鋼制成的。這對于機(jī)器人的鉆進(jìn)過程非常重要，因?yàn)樗箼C(jī)器人的加工和鉆進(jìn)更加穩(wěn)定。在鉆孔之前，每個(gè)半球體都要經(jīng)過加工，以獲得一個(gè)球形表面。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工字鋼電樞由普羅普托集團(tuán)設(shè)計(jì)。一位前NASA工程師幫助Neoset的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)點(diǎn)列表，用來描述3D空間中每個(gè)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(jì)了一種鉆孔工具，以減少振動(dòng)。該工具的工作原理類似于安裝在機(jī)器人法蘭上的微型三軸數(shù)控機(jī)床。

Neoset還使用RoboDK軟件對KUKA Titan機(jī)器人進(jìn)行了標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)機(jī)器人控制，鉆出40000個(gè)點(diǎn)(孔的坐標(biāo))。Python腳本和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)程序使RoboDK中的機(jī)器人實(shí)時(shí)補(bǔ)償成為可能。這意味著在機(jī)器人開始鉆削周期之前，通過CREAFORM測量系統(tǒng)對精度進(jìn)行驗(yàn)證。如果精度不夠好，則使用C-Track 3D測量(位置和方向補(bǔ)償)對機(jī)器人的位置進(jìn)行校正。這種補(bǔ)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(tuán)隊(duì)，使用RoboDK和Python API構(gòu)建這個(gè)獨(dú)特的鉆井系統(tǒng)。