Una Arquitectura Integrada para el Ensamblaje y la Inspección Robótica de un Panel de Fuselaje Compuesto con una Perspectiva de Industria 5.0
Autores: Lettera, Gaetano; Natale, Ciro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una Arquitectura Integrada para el Ensamblaje y la Inspección Robótica de un Panel de Fuselaje Compuesto con una Perspectiva de Industria 5.0
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Aplicaciones aeronáuticas
Aplicaciones robóticas
Ensamblaje robotizado esbelto
Aerostructuras compuestas
Referencia en tiempo real
Sistema de percepción multimodal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Las aplicaciones robóticas aeronáuticas utilizan robots bastante grandes y pesados con enormes efectores finales que son frecuentemente multifuncionales. Un dispositivo de ensamblaje para sostener un panel de fuselaje y dos robots de seis ejes de tamaño mediano fijos en ejes lineales, denominados robot interno y robot externo con respecto a la curvatura del panel, conforman la celda de trabajo de Ensamblaje y Control Robotizado de Aerostructuras Compuestas (LABOR). Se propone una arquitectura de software distribuido en la que se desarrollan módulos individuales para ejecutar subprocessos específicos, cada uno implementando algoritmos innovadores que resuelven los principales inconvenientes de las soluciones más avanzadas. La referencia en tiempo real adopta una estrategia basada en nubes de puntos para reconstruir y procesar la pieza antes de perforar, evitando errores de posicionamiento de agujeros. Diámetros de contragolpes concéntricos precisos son posibles gracias al ajuste automático de la herramienta de perforación con respecto al panel de piel, lo que garantiza su ortogonalidad, así como la implementación de algoritmos de optimización de parámetros de proceso basados en resultados históricos que compensan el desgaste de las brocas de perforación. Estrategias automáticas de sellado y sujeción que implican la medición de los principales parámetros de calidad de los sujetadores permiten la verificación completa de todo el proceso de ensamblaje de cada parte. Además, un sistema avanzado de percepción multimodal monitorea continuamente el espacio de trabajo colaborativo para garantizar tareas seguras de colaboración humano-robot (HRC). A través de esta arquitectura integrada, LABOR reduce sustancialmente los gastos y facilita el mantenimiento y la programación.
Descripción
Las aplicaciones robóticas aeronáuticas utilizan robots bastante grandes y pesados con enormes efectores finales que son frecuentemente multifuncionales. Un dispositivo de ensamblaje para sostener un panel de fuselaje y dos robots de seis ejes de tamaño mediano fijos en ejes lineales, denominados robot interno y robot externo con respecto a la curvatura del panel, conforman la celda de trabajo de Ensamblaje y Control Robotizado de Aerostructuras Compuestas (LABOR). Se propone una arquitectura de software distribuido en la que se desarrollan módulos individuales para ejecutar subprocessos específicos, cada uno implementando algoritmos innovadores que resuelven los principales inconvenientes de las soluciones más avanzadas. La referencia en tiempo real adopta una estrategia basada en nubes de puntos para reconstruir y procesar la pieza antes de perforar, evitando errores de posicionamiento de agujeros. Diámetros de contragolpes concéntricos precisos son posibles gracias al ajuste automático de la herramienta de perforación con respecto al panel de piel, lo que garantiza su ortogonalidad, así como la implementación de algoritmos de optimización de parámetros de proceso basados en resultados históricos que compensan el desgaste de las brocas de perforación. Estrategias automáticas de sellado y sujeción que implican la medición de los principales parámetros de calidad de los sujetadores permiten la verificación completa de todo el proceso de ensamblaje de cada parte. Además, un sistema avanzado de percepción multimodal monitorea continuamente el espacio de trabajo colaborativo para garantizar tareas seguras de colaboración humano-robot (HRC). A través de esta arquitectura integrada, LABOR reduce sustancialmente los gastos y facilita el mantenimiento y la programación.