Notre vision: Tendances dans l'automatisation des essais de matériaux
Les essais de matériaux sont de plus en plus automatisés, car la moindre perturbation modifie les valeurs mesurées. Les tâches fastidieuses ou redondantes sont également de plus en plus souvent confiées à des robots. ZwickRoell offre un large choix de possibilités pour l'automatisation des essais de matériaux. Les systèmes d’essais s’étendent de l'automatisation efficace de petites séries d'essais, à l’aide de robots collaboratifs dans le laboratoire d’essais, à des laboratoires d’essais entièrement automatisés qui fonctionnent 24 heures sur 24.
Les systèmes robotisés classiques, basés par exemple sur des robots industriels, sont utilisés avec succès depuis de nombreuses années. Grâce à leur grande capacité de charge, ils sont en mesure de déplacer en toute sécurité les éprouvettes les plus lourdes. Leurs magasins bien dimensionnés sont parfaitement adaptés aux longues séries d'essais - des centaines, voire des milliers d'éprouvettes sont traitées de manière autonome magasin par magasin. Par exemple, les différents systèmes d'essai automatisés de ZwickRoell. Associés à la machine d'essais correspondante, ils sont idéalement adaptés aux essais de traction standard sur éprouvettes métalliques ou plastiques en conditions normales. Mais d’autres essais, tels que les essais de flexion, les essais de traction, d'entaillage et de perforation sous conditions de température ainsi que les mesures de la dureté d'indentation des billes, pourront également être automatisés.
Laboratoire d’essai autonome AGV/Transport sans conducteur Automatisation de petites séries Robots d’essais adaptables nous contacter dès maintenant
Tendance 1: Le laboratoire d’essai autonome
D’autres tâches sont réalisées en laboratoire d'essais autonome et sans autre intervention d'un employé, en plus des essais proprement dits. ZwickRoell construit ainsi des laboratoires d'essai entièrement autonomes équipés de systèmes AGV (Automated Guided Vehicles, véhicules de transport sans conducteur) et d'autres robots de manutention qui, tout comme les robots utilisés pour les essais, sont coordonnés par le logiciel d'automatistion autoEdition3 . Ils fonctionnent au besoin 24 heures sur 24 et se chargent des contrôles de matériaux de manière totalement autonome, depuis le dépôt des éprouvettes sur une bande transporteuse jusqu'à la sorte de ces dernières après destruction.
Les dernières tâches confiées à l’homme sont la fabrication et préparation des éprouvettes. Un laboratoire d'essai entièrement automatisé se révèle particulièrement intéressant dans le cas d'une assurance qualité accolée à la production en cours avec un débit de matériaux élevé. Après avoir retiré les pièces ou matériaux du processus de fabrication, les éprouvettes sont mise à la forme et à la taille requises. Chaque échantillon reçoit de plus un code-barres ou un code 2D et peut ainsi être identifiée de manière automatique et univoque dans le système.
Il ne reste plus qu’à transférer les éprouvettes au laboratoire d’essai robotisée: Sur un tapis roulant et donc sans danger à portée de robots, les éprouvettes sont identifiées grâce à leur code, affectées au bon essai et à la bonne machine d’essai, puis triées sur le plateau correspondant.
Tendance 2: Transport sans conducteur par AGV
Le transport des éprouvettes est assuré par des AGV qui déplacent les plateaux vers la machine d'essai correspondante. Grâce au système de navigation laser intégré, elles établissent une carte de leur environnement et trouvent de manière autonome l'itinéraire idéal vers leur destination. Grâce à la navigation autonome, ces systèmes sont supérieurs aux solutions classiques qui doivent par exemple suivre un fil encastré dans la chaussée ou une ligne de contraste collée. S'arrêter et attendre que la voie soit dégagée ou avertir un opérateur s'avère alors le seul modèle de réaction possible aux obstacles. Lorsque la voie n’est pas dégagée, la livraison s'arrête, dans le pire des cas jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de matériel sur la station de destination et qu'un collaborateur parte à la recherche. La solution mise en place par ZwickRoell est en revanche capable de contourner les obstacles et de sécuriser ainsi la chaîne de transport.
Une fois rendu sur la machine d'essai spécifiée, l'AGV charge son plateau et donc les éprouvettes dans le magasin du système d'essai. L’un des systèmes d'essai robotisés de ZwickRoell, comme par exemple le roboTest L, se charge de traiter les éprouvettes livrées: L’équipement de la machine d'essai, le processus d'essai et le transfert des données vers les systèmes logiciels du client, et bien sûr l'élimination des éprouvettes détruites, sont entièrement automatisés. Ici aussi, les numéros d'identification des pièces à tester sont lus par des caméras afin d'associer correctement les données d’essai à l’éprouvette concernée.
Les plateaux vidés sont récupérés par un AGV qui les ramène sur le site de préparation des éprouvettes. De nouvelles éprouvettes sont chargées et le cycle recommence.
Tendance 3: Automatiser l’essai des petites séries
Ce qui fonctionne parfaitement à grande échelle et permet de gagner beaucoup de temps n'était jusqu'à présent pas du tout rentable à petite échelle. L’installation de systèmes d’essais robotisés stationnaires est coûteuse, nécessite du temps et des spécialistes experts en programmation. De plus, selon le système, des mesures de protection complètes sont rendues nécessaires pour éviter les blessures et accidents: Les robots industriels ne sont pas conçus pour une collaboration directe avec l'homme. Une absence de réaction à leur environnement, par exemple à un arrêt d'urgence lorsqu’un opérateur se trouve dans la zone de travail, leur fait défaut. C’est pourquoi des barrières de protection sont généralement utilisées pour éviter que l'homme et le robot ne se rencontrent. Les essais de petites séries sont donc restés, jusqu'à présent, entre les mains de l'homme. En dépit d’un travail redondant, la réalisation de 20 essais de traction ou de 50 essais de résilience par un collaborateur s’avérait jusqu'à présent beaucoup plus rapide que d'installer un système d'essai robotisé..
Avec le roboTest N, ZwickRoell offre pour la première fois la possibilité d'automatiser des essais en série avec un faible poids d'éprouvettes et un faible nombre de pièces. Conçu sur la base d’un Smart Robot, le système est entièrement intégré dans le logiciel d'automatistion autoEditon3 et le logiciel d'essai testXpert. Il n'est ainsi pas nécessaire de disposer d'un panneau de commande de robot ou de connaissances particulières en matière de programmation et d'utilisation de robots. Au lieu de cela, l’utilisateur prend littéralement le roboTest N „par la main“ pour lui apprendre le point de référence requis. Côté logiciel, le paramétrage s'effectue dans l'environnement familier du logiciel d’essais.
Le robot offre de nombreux avantages en plus de son installation. Sa vitesse et sa force de travail correspondent aux proportions humaines. Des capteurs détectent une intervention extérieure et arrêtent le système dès lors qu’un obstacle est détecté. Le le roboTest N peut ainsi travailler à côté de l'homme sans autre mesure de protection, en accord avec le responsable sécurité du laboratoire - les zones de travail fermées sont inutiles.
Tendance 4: Robot adaptable
Le robot léger est fixé sur une table de robot mobile. Cette base mobile multiplie les possibilités d'application. Le Smart Robot peut être simplement glissé sur la machine d’essais concernée et connecté au système. Cela permet non seulement un traitement aisé des petites séries changeantes, mais aussi d'effectuer différents essais de manière automatisée.
Les essais de traction et de compression peuvent être réalisés de manière autonome, tout comme les essais de flexion en trois points, les essais de résilience ou les essais de dureté. La base mobile offre également de la place pour des magasins fabriqués individuellement – par exemple dans une imprimante 3D – à partir desquels le roboTest N s'approvisionne en éprouvettes supplémentaires. Lancé peu avant la fin de la journée de travail, le robot prolonge la journée de travail d'un contenu de magasin et les résultats sont disponibles le lendemain.
L’automatisation des essais standard redondants permet de libérer du personnel qualifié pour des applications d’essai plus complexes, qui requièrent davantage d'attention. L’indépendance de l'opérateur grâce à l'utilisation du robot est également un avantage. Grâce aux séquences de mouvements totalement uniformes lors de l'équipement de la machine d'essai et au positionnement identique des éprouvettes qui en résulte, le dispositif permet d'exclure les erreurs de l'utilisateur ou imprécisions et d'augmenter la sécurité des résultats d'essai.
Conclusion
Les systèmes d'essais robotisés offrent à l'utilisateur toute une série d'avantages pour les essais en série, allant du gain de temps à l'amélioration de la pertinence des résultats d'essais. Avec les différents systèmes d'essais.roboTest, ZwickRoell couvre toute la gamme de l'automatisation des essais – de l'assistance à court terme, possible pour des essais de petites séries en constante évolution dans le laboratoire jusqu'au laboratoire d'essais entièrement automatisé sans intervention humaine.
