Kuka Roboter Italia Spa, in collaborazione con Hexagon Metrology Spa e Bisiach & Carrù Spa, ha recentemente esposto una cella dimostrativa di foratura robotizzata di un componente aeronautico in materiale composito. Tale applicazione, un tempo appannaggio delle sole macchine CNC di fresatura, è ora possibile tramite sistemi flessibili quali i robot antropomorfi grazie alle precisioni dei robot di nuova generazione, capaci di garantire ripetibilità ed accuratezza elevatissime oltre a dimostrare rigidità notevolmente incrementate rispetto al passato. L’applicazione era costituita da 3 componenti: il robot (fornito da Kuka), l’end effector di foratura (fornito da Bisiach&Carrù) ed il laser tracker Leica AT901 (fornito da Hexagon Metrology). La perfetta integrazione di questi 3 componenti fornisce precisione di lavorazione e qualità paragonabili alle grosse e costose frese impiegate nel settore aeronautico, e non solo. Il robot Kuka presentato è il KR 240 R2700 PRIME, della famiglia “Quantec” recentemente immessa sul mercato da Kuka. Questa famiglia di robot presenta performance decisamente superiori alla famiglia precedente, ed al top del mercato di riferimento. Tutto ciò grazie ad una meccanica studiata per garantire una superiore rigidezza parallelamente ad una riduzione del peso delle fusioni
significativa (-25%), garantendo una ripetibilità di posizionamento di +/- 0,06 mm ed una accuratezza (absolute accuracy) di +/- 0.7 mm, dato quest’ultimo di interesse relativo nell’applicazione, poiché il posizionamento corretto nello spazio viene ottenuto tramite l’integrazione tra il robot ed il laser tracker Leica AT901, sistema fornito da Hexagon, che “traccia” la posizione del sensore Leica T-Mac montato a bordo end-effector, garantendo precisioni di misura centesimali e anche maggiori a seconda del volume di azione (non verrà approfondito in questa sede il funzionamento del sensore). Il controller Kuka di nuova generazione KRC4 comanda, oltre ai 6 assi robot, ulteriori 2 assi esterni interpolati in cinematica, relativi ai 2 assi dell’end effector di foratura fornito dalla Ditta Bisiach&Carrù, utili all’avvicinamento della testa al componente da forare, ed all’avanzamento del mandrino. Il nuovo controller KRC4, basato su bus Ethercat, garantisce una frequenza di comunicazione con l’esterno di 1KHz, ciò si traduce in un miglioramento dell’affidabilità e precisione sulle traiettorie, così come in una maggiore velocità del robot, permettendo parallelamente una comunicazione a 1ms con device esterni quali sistemi di metrologia ed altri sensori. La meccanica del robot si è dimostrata estremamente rigida durante l’operazione di foratura, pur movimentando un end effector con un peso di circa 200kg ed un baricentro con un discreto sbalzo, tutto ciò si traduce in un sistema flessibile, compatto, modulare, economico e capace di precisioni di lavorazione centesimali.
Per eventuali approfondimenti: alberto.pellero@kuka.it
Si ringrazia Hexagon Metrology Spa e Bisiach&Carrù Spa per la collaborazione.
