Da garagem à global: Criando a primeira máquina de formação de voo automática do mundo com o SOLIDWORKS

Os engenheiros mecatrônicos de Sydney, Hayel Smair e David Gardner, mantêm uma paixão compartilhada pela robótica desde que eram jovens. Como contratados veteranos na indústria de fabricação de vôo da Austrália, eles estavam observando lacunas na indústria para encontrar maneiras de introduzir inovações robóticas em seus projetos. Trabalhando em uma garagem nos subúrbios de Sydney, Hayel e David se esforçaram para desenvolver uma solução inovadora para o projeto aerodinâmico de formação de voo que transformará os métodos de fabricação de voo existentes.

Usando a análise de força linear do SOLIDWORKS e poderosas ferramentas de simulação, os engenheiros testaram vários conceitos e projetos antes de finalmente desenvolverem um protótipo viável de um robô de 8 eixos para automatizar a formação de voo, o que ajuda a enfrentar com eficiência os possíveis problemas inerentes à engenharia aeroespacial. Os dois engenheiros nomearam seu protótipo, “RoboHelix”, e começaram a demonstrá-lo no YouTube em janeiro de 2017, o que chamou a atenção de grandes fabricantes em todo o mundo.

A máquina RoboHelix chamou a atenção de grandes fabricantes em todo o mundo após seu lançamento, em janeiro de 2017

Em apenas dois anos, a RoboHelix tornou-se uma empresa global, exportando para clientes da Europa e dos EUA, espelhando o sucesso inicial de outras empresas renomadas da “Garage to Global”, como Apple, Hewlett Packard e Amazon… e SOLIDWORKS.

Com o SOLIDWORKS, o RoboHelix criou um método verdadeiramente inovador para automatizar o projeto de formação de voo e, ao fazer isso, foi pioneiro em novos avanços na flexibilidade da tecnologia de formação de voo e na velocidade da operação.

Revisão de métodos tradicionais

A máquina RoboHelix situada nas instalações de fabricação de voo na Alemanha

O processo de formação de voo na fabricação de voo é uma habilidade altamente especializada. As máquinas tradicionais de formação de voo usavam placas, corantes, placas de tintura que correspondem ao tom e tamanho do voo. Tais placas de tingimento costumam ser volumosas de manusear e demoradas para usar manualmente, ajustar e instalar, para não mencionar custos proibitivos para substituir se estiverem danificados.

Além disso, essas máquinas tradicionais usam hidráulica com as mãos do operador apenas a milímetros de distância de garras recíprocas que exercem forças de até 50 toneladas. Esse método altamente inseguro causou vários ferimentos em toda a indústria, resultando em exigências de padrões de segurança mais altos em máquinas de formação de voo.

Observando essas deficiências, Hayel e David começaram a examinar mais detalhadamente como um vôo é produzido de um espaço vazio para um vôo helicoidal. Eles deduziram movimentos específicos que um voo realiza quando é transformado em forma do disco para o vôo helicoidal e desenvolveram o protótipo do RoboHelix para definir matematicamente esses movimentos naturais e reproduzi-los para formar um voo.

O resultado foi o RoboHelix, a primeira máquina de formação automática de voo do mundo, que cativou a atenção dos fabricantes globais de voo com seu enorme salto em inovação. As máquinas RoboHelix aumentaram com sucesso a taxa de produção, reduziram o custo de produção e aumentaram a segurança na formação de voos para vários fabricantes globais de voos em todo o mundo.

Novos avanços na melhoria da segurança do operador

Antes da máquina RoboHelix, existiam apenas tecnologias tradicionais em formação de voo, sem alternativa disponível. Com a máquina RoboHelix chegando ao mercado, existe agora uma nova solução inovadora para resolver vários problemas de fabricação de voo e, o mais importante, aumentar a segurança do operador.

Com a máquina RoboHelix, a operação de formação de voo é completamente fechada dentro da máquina, o que torna muito mais seguro para o operador durante o processo de formação de voo. Sem a instalação manual de corantes industriais de formação de voo, placas de tingimento, placas, empacotadores ou chinelos, o erro humano é minimizado durante o processo de formação de voo. Além disso, como a necessidade de corantes industriais é eliminada, nenhum revestimento de proteção é necessário para os componentes de aço inoxidável de alta qualidade da máquina, o que reduz ainda mais os custos.

Utilizando o HelixNinja, um SaaS baseado em nuvem de geração em branco, a máquina RoboHelix aplica algoritmos matemáticos exclusivos para calcular, analisar e imitar o caminho natural da formação helicoidal. Ao mesmo tempo, ele pode compensar automaticamente a elasticidade do material durante o processo de formação do voo, eliminando assim as medições ou cálculos humanos manuais que, de outra forma, exigiriam repetidas verificações e validações.

Reconhecimento internacional e patenteamento

A tecnologia RoboHelix foi reconhecida internacionalmente como inovadora e inventiva

Em maio de 2017, a International Searching Authority (ISA) determinou que todas as 19 alegações da tecnologia RoboHelix são novas e inventivas. O RoboHelix comprovou aumentar em 45 vezes as taxas de configuração da produção de formação de voo, reduz o consumo de energia em até 300 vezes, remove erros humanos do processo de fabricação e elimina completamente todas as preocupações de segurança no processo de formação.

SOLIDWORKS, um fator chave de sucesso para as inovações de design do RoboHelix

Hayel e David usam os recursos do SOLIDWORKS na produção de máquinas RoboHelix de várias maneiras. Em primeiro lugar, o recurso de configuração do projeto no SOLIDWORK divide o projeto da máquina em seus estágios de fabricação, que correspondem aos desenhos de produção.

O uso de um sistema robótico de 8 eixos requer tolerâncias muito altas durante movimentos com cargas muito grandes de até 50.000 kg. Numerosas peças têm tolerâncias críticas e, para alcançar essa precisão, os engenheiros confiaram nos recursos 3D do SOLIDWORKS para montar essas tolerâncias e na simulação da FEA para analisar componentes e otimizar as peças para o design de recursos, adequado para processos e procedimentos de fabricação, bem como para otimização de peso. .

Por fim, o SOLIDWORKS Simulation ajuda Hayel e David a reduzir o tempo de projeto, eliminando vários modelos de teste e aumentando seu conhecimento sobre comportamentos estruturais preditivos, capacitando-os a informar rápida e facilmente seus clientes sobre quaisquer restrições de projeto.

A capacidade do SOLIDWORKS de alterar dimensões, tolerâncias e processos de peças e modelos de máquinas em movimento, seja no modo de peça ou de montagem, foi citada como o principal fator de sucesso da máquina RoboHelix.

O que vem a seguir para o RoboHelix?

O RoboHelix ganhou vários prêmios de inovação por seu design e tecnologia, que agora são procurados por fabricantes globais nos EUA e na Europa.

A RoboHelix planeja abrir escritórios de vendas nos EUA e na Europa até o final de 2019 para atender seu crescente portfólio de clientes globais. Atualmente, está em andamento o aprimoramento de serviços integrados baseados em nuvem, incluindo ferramentas de gerenciamento, para fornecer aos clientes maior acesso aos dados e métricas de produção e loops de feedback, além de monitorar, rastrear e atualizar o desempenho da máquina RoboHelix em movimento . A empresa também está pesquisando sobre os recursos de IA da próxima geração para comunicação contínua de equipamentos e fluxo de processos dentro do piso operacional geral da fábrica.

Para o RoboHelix, este é apenas o começo de sua jornada. Hayel e David estão constantemente em brainstorming com sua equipe de engenheiros para criar recursos novos e inovadores em sua gama de máquinas de formação de voo. Com o SOLIDWORKS, suas idéias podem entrar em produção mais rapidamente com design de precisão, FEA e simulação.

Para mais informações sobre o RoboHelix, visite o site em www.robohelix.com. O RoboHelix trabalhou com o CADSPACE, um dos principais revendedores SOLIDWORKS da Austrália. Para mais informações, visite o site em www.cadspace.com.au.

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