Naša vizija: Trendi v avtomatizaciji preskušanja materialov
Avtomatizacija preskušanja materialov je v vse večjem obsegu, še posebej, ker lahko že najmanjše motnje spremenijo izmerjene vrednosti. Tudi dolgotrajna in monotona opravila pogosto opravljajo roboti. ZwickRoell ponuja široko paleto možnosti za avtomatizacijo pri preskušanju materialov. Sistemi za preskušanje segajo od učinkovite avtomatizacije majhnih serij preskusov z uporabo sodelujočih robotov v laboratoriju do popolnoma avtomatiziranih preskusnih laboratorijev, ki delujejo 24 ur na dan.
Klasični robotski preskusni sistemi, na primer na osnovi industrijskih robotov, se že leta uspešno uporabljajo. Zaradi svoje visoke nosilnosti lahko premikajo tudi težke vzorce. Zaradi širokega nabora šaržerjev za vzorce so idealni za dolge preskusne serije – na stotine in celo na tisoče vzorcev se avtonomno podaja iz šaržerja za šaržerjem. Na primer z uporabo različnih avtomatizirainih sistemov preskušanja podjetja ZwickRoell. V povezavi z ustreznim preskusnim strojem niso le popolna rešitev za standardne natezne preskuse na kovinah ali plastiki v normalnih pogojih, temveč lahko opravijo tudi upogibne preskuse, temperaturno nadzorovane natezne preskuse, udarne preskuse z zarezami in prebadanja ter merjenje trdote vtiskovanjem s kroglo, je lahko tudi avtomatizirano.
Avtonomni laboratorij za preskušanje AGV transport Avtomatizacija malih serij Prilagodljiv preskusni robot Kontaktirajte nas
Trend 1: avtonomni laboratorij za preskušanje
Ne samo, da je dejanski preskus mogoče izvesti brez posredovanja zaposlenih, ampak ZwickRoell gradi tudi popolnoma avtonomne preskusne laboratorije, ki uporabljajo AGV (avtomatsko vodena vozila) in druge robote za rokovanje, ki so usklajeni z ZwickRoellovo programsko opremo za avtomatizacijo autoEdition3, tako kot roboti, ki se uporabljajo za proces preskušanja. Po potrebi delujejo 24 ur na dan in avtonomno prevzamejo preskušanje materialov, od namestitve vzorcev na transportni trak do odlaganja uničenega vzorca.
Delavcem preostane le izdelava in priprava vzorcev. Popolnoma avtomatiziran preskusni laboratorij je še posebej koristen za zagotavljanje kakovosti v tekoči proizvodnji z visoko pretočnostjo materiala. Po odstranitvi vzorcev ali materialov iz proizvodnega procesa se le-ti oblikujejo v želeno obliko in velikost. Vsak vzorec dobi črtno kodo ali 2D kodo in ga je mogoče samodejno in jasno prepoznati v sistemu.
Edina stvar, ki preostane, je prenos vzorcev v robotski laboratorij za preskušanje: vzorce postavimo na tekoči trak in brez tveganja pošljemo v doseg robota, prepoznamo jih po kodi, dodelimo pravilnemu preskusu in preskusnemu stroju ter razvrščeni na ustrezen pladenj.
Trend 2: Prevoz brez voznika z uporabo AGV
Transport poteka z AGV-ji, ki pladnje odpeljejo do ustreznega preskusnega stroja. Z integriranim laserskim navigacijskim sistemom ustvarijo zemljevid okolice in samostojno določijo idealno pot do cilja. Z avtonomno navigacijo so boljši od klasičnih rešitev, ki morajo na primer slediti žici, vdelani v njihovo pot, ali prilepljeni kontrastni liniji. Njihova edina možnost, da se odzovejo na ovire, je, da se ustavijo in počakajo, da se jim pot sprosti, ali pa komunicirajo z operaterjem. Če pot ni očiščena, se dostava ustavi, v najslabšem primeru pa dokler na ciljni destinaciji ne ostane nič materiala in ga mora zaposleni iti iskat. Rešitev podjetja ZwickRoell ima možnost vožnje okoli ovir, kar zagotavlja neprekinjeno transportno verigo.
Ko AGV prispe do predvidenega preskusnega stroja, naloži pladenj z novimi vzorci v skladišče preskusnega sistema. Eden od priznanih robotskih sistemov za preskušanje podjetja ZwickRoell, na primer roboTest L, predvideva obdelavo dostavljenih vzorcev: opremljanje preskusnega stroja, postopek preskušanja in prenos podatkov v programske sisteme naročnika ter seveda odstranitev uničen vzorcev je popolnoma avtomatiziran. Identifikacijske številke vzorcev preberejo kamere, tako da se lahko podatki preskusa pravilno povežejo z ustreznim vzorcem.
AGV vzame prazne pladnje in jih odpelje nazaj v pripravo vzorcev. Tam se ponovno napolnijo in cikel se začne znova.
Trend 3: avtomatizacija majhnih preskusnih serij
Delo, ki je bilo uspešno opravljeno v velikem obsegu in je prihranilo veliko časa, do zdaj ni bilo gospodarno v majhnem obsegu. Namestitev stacionarnih robotskih preskusnih sistemov je draga in zahteva čas ter strokovnjake, ki poznajo njihovo programiranje. Poleg tega so glede na sistem potrebni številni varnostni ukrepi, da se preprečijo poškodbe in nesreče: zmogljivi industrijski roboti niso namenjeni uporabi v neposrednem sodelovanju z ljudmi. Nimajo možnosti, da bi se odzvali na svoje okolje, na primer z izklopom v sili, če je oseba v njihovem delovnem območju. V večini primerov je potrebna varnostna pregrada, ki odpravi neposredno interakcijo človeka in robota. Zato so do sedaj majhne serije preskusov izvajali ljudje. Tudi če je naloga izjemno monotona, je bilo veliko hitreje zaposlenemu zaupati 20 nateznih preskusnih ali 50 Charpyjevih udarnih preskusov, kot pa namestiti velik robotski sistem preskušanja.
Z roboTest N lahko ZwickRoell zdaj avtomatizira serijsko preskušanje z majhnim številom vzorcev in manjšo težo vzorcev. Sistem temelji na pametnem robotu in je popolnoma integriran v programsko opremo za avtomatizacijo ZwickRoell autoEdition3 in programsko opremo za preskušanje testXpert III. Zato ni potreben robotski terminal ali posebno znanje programiranja in upravljanja robota. Namesto tega se roboTest N v pravem pomenu besede prime "v roko" in se nauči potrebne referenčne točke. Kar zadeva programsko opremo, se parametri nastavljajo v znanem programskem okolju.
Ne le, da je postavitev pametnega robota enostavna in nezapletena, njegova delovna hitrost in sila sta podobni človeškim proporcem. Senzorji zaznavajo zunanje vplive in zaustavijo sistem, če se mu kaj znajde na poti. Zato lahko roboTest N po odobritvi laboratorijskega varnostnega osebja dela skupaj z osebami brez potrebe po dodatnih varnostnih ukrepih – zaklenjena delovna območja so nepotrebna.
Trend 4: prilagodljiv preskusni robot
Lahek robot je pritrjen na premično mizo, posebej namenjeno robotu. S to mobilno osnovo so možnosti aplikacij zelo razširjene. Pametnega robota lahko premaknete na ustrezen preskusni stroj in povežete s sistemom. To ne omogoča samo nezapletene obdelave izmeničnih majhnih serij, temveč tudi avtomatizirano izvajanje različnih preskusov.
Natezni in tlačni preskusi se lahko izvajajo tako avtonomno kot tritočkovni upogibni preskusi, udarni preskusi po Charpyju ali merjenje trdote. Premično podnožje zagotavlja tudi prostor za šaržerje, izdelane po meri – na primer v 3D-tiskalniku – iz katerega lahko robotTest N samodejno vzame dodatne vzorce. Če ga zaženete tik pred koncem izmene, robot podaljša delovni dan z vsebino v šaržerju, rezultati pa so na voljo na začetku naslednjega dne.
Avtomatizacija monotonih standardnih preskusov omogoča kvalificiranim zaposlenim, da se osredotočijo na kompleksnejše preskusne aplikacije, ki zahtevajo več pozornosti. Prednost je tudi neodvisnost od operaterja, ki jo dosežemo z uporabo robota. Enakomerne sekvence gibanja pri podajanju preskusnemu stroja in s tem dosledno pozicioniranje vzorcev odpravljajo uporabniške napake ali netočnosti in povečujejo zanesljivost preskusnih rezultatov.
Zaključek
Robotski sistemi preskušanja uporabniku nudijo številne prednosti pri serijskem preskušanju, od prihranka časa pa vse do izboljšanja informativne vrednosti rezultatov preskušanja. Z različnimi preskusnimi sistemi roboTest ZwickRoell pokriva celoten obseg avtomatizacije preskušanja - od kratkoročne podpore za nenehno spreminjanje majhnih serij v laboratoriju, pa vse do popolnoma avtomatiziranih laboratorijev za preskušanje brez človeškega posredovanja.
