Fokker Aerostructures geeft AWL opdracht voor een productierobot voor het Ariane 5 hoofdmotorframe (BME)

Recent heeft AWL-Techniek aan Fokker Aerostructures de nieuwe robot geleverd voor de plaatsing van de montagesteunen in het motorframe van de Ariane 5.

De robot plaatst hierin 53 montagesteunen, meet dan alle steunen na en rapporteert van 18 steunen de definitieve plaatsingscoördinaten. Belangrijkste uitgangspunt van de robot is een hoge nauwkeurigheid.

De raket
De Ariane 5 is de vijfde generatie draagraket van het Ariane programma. De Ariane 5 wordt in opdracht van ESA ontwikkeld en samengesteld door Astrium-ST en geëxploiteerd door Arianespace die ze gebruikt om satellieten ten behoeve van aardobservatie en telecommunicatie te lanceren. De raket wordt in Europa in delen gebouwd, waarna hij naar Frans-Guyana wordt verscheept en daar wordt geassembleerd. Vervolgens wordt hij gelanceerd vanaf platform ELA-3 op het Centre Spatial Guyanais (CSG) bij Kourou.

Het motorframe
Het BME motorframe staat wellicht weinig in de belangstelling, toch is het een cruciaal onderdeel voor een correcte vlucht van de Ariane 5. Het motorframe houdt de cryotechnische reactiemotor, Vulcan 2, van de eerste trap van de Ariane 5 raket vast. Daarnaast verbindt het ook de onderkant van de beide brandstofraketten. Het frame is onderhevig aan extreme structurele, thermische en akoestische belasting tijdens de lancering. Toch moet het frame zo licht mogelijk zijn. Het is dan ook een complexe conische structuur vervaardigd uit hoogwaardig aluminium. Het motorframe heeft een diameter van 5,5 meter, een hoogte van 3,5 meter en weegt meer dan 1.500 kg. Elk frame bestaat uit ongeveer 2000 onderdelen die bij Fokker Aerostructures in Hoogeveen geassembleerd worden.

Uiterst nauwkeurig
In de binnenkant van het motorframe moeten diverse montagesteunen worden geplaatst die alle bekabeling en sensoren op hun plaats houden. De positie van deze steunen is zeer kritisch en behoeft daarom ook een bijzonder kleine tolerantie (0,46mm).

AWL is in mei 2010 gevraagd om deze gecompliceerde opdracht uit te voeren en een plaatsings- en meetrobot te leveren. Deze robot moet 53 montagesteunen plaatsen en opmeten en daarvan 18 steunen nameten en rapporteren. De grootste uitdaging voor AWL was om binnen de absolute plaatsingtolerantie van 0,46mm te blijven. Hiervoor heeft zij met behulp van een robot gemeten waar de motorframe (BME) structuur zat en deze vervolgens absoluut gemaakt middels een assenstelsel. De waarde van de individuele montagesteunen werden geplaatst op de X-Y-Z as en drie keer gecontroleerd. Met een lasertracker werden de definitieve waarden bepaald en werd zo vastgesteld welke compensatie de robot nodig had om de steunen op de juiste locatie te plaatsen.

Na plaatsing van de montagesteunen worden deze gecontroleerd met behulp van een meettaster. Op elke steun wordt een adapter bevestigd waarna de meting wordt uitgevoerd. Het systeem kan op deze manier vaststellen of de steun correct is geplaatst.

Samenwerking
De bestaande situatie bij Fokker was verouderd en niet meer servicebaar door ABB. Hierdoor moest gezocht worden naar een nieuwe oplossing. AWL heeft ervaring in meten & kalibreren en deed een goed voorstel hoe het motorframe voorzien kon worden van montagesteunen zonder dat het een zeer kostbare aangelegenheid zou worden. Met de oplossing van AWL kan Fokker minstens nog 15 jaar vooruit.

De samenwerking tussen AWL en Fokker Aerostructures is bijzonder goed verlopen. Niet alleen is AWL een professionele partij, zij erkende ook direct het probleem. Het voorstel dat AWL vervolgens heeft gepresenteerd was zeer gedegen en goed onderbouwd waarbij de aanvraag, de probleemstelling en de klant centraal zijn gesteld. De testmogelijkheden en de uitgebreide faciliteiten van AWL zijn zeer indrukwekkend en leverde absoluut een positieve bijdrage aan het realiseren van de strakke planning en deadline.