Die Vernetzung intelligenter Systeme und deren Automatisierungsgrad nimmt weiter zu, eintönige und zeitaufwendige Aufgaben werden zunehmend von Robotern übernommen. Mit einem neuen automatisierten Prüfsystem auf Basis kollaborierender Roboter lassen sich Kleinserienprüfungen nun schnell und einfach automatisieren.

Fest installierte Robotersysteme absolvieren bereits seit vielen Jahren zahlreiche Prüfaufgaben. Sie eignen sich für große Prüfserien mit hunderten von Einzelproben, die Magazin für Magazin selbständig abgearbeitet werden. Die Roboter befreien qualifizierte Mitarbeiter von monotonen Standardarbeiten, schließen Bedienereinflüsse aus und tragen so zu sicheren Prüfergebnissen bei. Nachteilig an diesen Systemen ist der hohe Einrichtungs- und Programmieraufwand: Spezialisten müssen die Bewegungsabläufe programmieren, diese mit den Prüfmaschinen koordinieren und für funktionierende Abläufe sorgen. Dadurch sind die Systeme unflexibel.
Während sie problemlos hunderte oder gar tausende gleicher Proben abarbeiten, sind sie bei kleinen, häufig wechselnden Serien nicht mehr effizient einsetzbar. Zumal die verwendeten Industrieroboter nicht für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen geschaffen sind. Es fehlt ihnen an Möglichkeiten ihre Umgebung wahrzunehmen und adäquat zu reagieren, zum Beispiel durch eine Stilllegung des Systems. Umfangreiche Sicherheitssysteme, häufig in Verbindung mit physisch abgetrennten Arbeitsbereichen für die Robotersysteme, sind notwendig, um Unfälle auszuschließen. All dies sorgt für eine relativ hohe „Einstiegshürde“, unter der ein Einsatz klassisch automatisierter Prüfsysteme nicht lohnend erscheint.
Mit dem roboTest N von ZwickRoell können zum ersten Mal auch Kleinserien im Prüflabor wirtschaftlich automatisiert werden. Das System auf Basis eines Cobots (aus dem englischen: collaborative robot) ist vollständig in die ZwickRoell autoEditon 3 und testXpert III integriert. Anwender bleiben in der vertrauten Umgebung der Prüfsoftware und können roboTest N ohne Roboterbedienterminal nutzen. Spezielle Roboterprogrammier- und Bedienkenntnisse sind auch nicht erforderlich, die Programmierung erfolgt schnell und einfach direkt aus dem Prüfprogramm heraus.
Auch auf Hardwareseite ist das Cobot-System auf gemeinsame und unmittelbare Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern im Prüflabor eingerichtet. Arbeitsgeschwindigkeit und -kraft sind auf ein sicheres Miteinander von Maschine und Mensch ausgelegt. Sensoren sorgen für einen sofortigen Stopp und eine Stilllegung des Systems falls es zu Berührungen kommt. Unfälle oder Verletzungen werden so sicher verhindert. Absperrungen oder andere Sicherheitseinrichtungen, wie man sie von klassischen Industrierobotern kennt, sind in den meisten Fällen unnötig. Nur bei Proben oder Bauteilen, die scharf oder spitz sind und von sich aus eine potentielle Verletzungsgefahr darstellen, ist erhöhte Vorsicht geboten. Der Cobot sollte diese Prüfungen in einem Bereich durchführen, der nicht versehentlich von Personal betreten werden kann.

Gewohntes Terrain

Der Cobot kann fest an einem eigenen Ständer oder am Rahmen einer Prüfmaschine montiert werden, um beliebige Kleinserien wechselnder Proben zu prüfen. In der fahrbaren Ausführung des roboTest N vervielfachen sich die Anwendungsmöglichkeiten. Da der Roboter selbst keine Gefahr darstellt, eignet er sich mit seiner kompakten Bauweise als mobile Hilfe bei zahlreichen Prüfungen. Auf eine bewegliche Basis montiert, die auch Platz für individuelle Magazine bereithält, zum Beispiel aus dem 3D-Drucker, kann er leicht im Prüflabor verschoben werden. Neben der jeweiligen Prüfmaschine positioniert und mit blockierenden Rollen fest am Platz arretiert, wird er ans System angebunden und für seine jeweilige Aufgabe trainiert.
Das Training setzt kein Vorwissen über die Programmierung von Robotern voraus. Der Cobot wird im wahrsten Sinne des Wortes „an die Hand genommen“, um die nötigen Bewegungen einzustudieren. Softwareseitig wird der Vorgang komplett in der Prüfsoftware testXpert III durchgeführt; Anwender können im gewohnten Programm weiterarbeiten. Nach dem Anlernen des Roboters führt dieser im Zusammenspiel mit der jeweiligen Prüfmaschine die gewünschten Prüfungen selbstständig aus: ob Zug-, Druck- oder Kerbschlagbiegeversuch, ob Drei-Punkt-Biegeprüfung oder Härteprüfung. Der Roboter ist variabel in der Anwendung und auch für zukünftige Versuche einsetzbar.

Universell einsetzbar

Ganz offensichtliche Vorteile sind der Zeitgewinn und die Möglichkeit, qualifizierte Mitarbeiter von monotonen Standardaufgaben zu befreien. Sie können sich komplexeren Aufgaben widmen und das roboTest-N-System über den eigentlichen Arbeitstag hinaus mit zeitaufwendigen Prüfungen betrauen. Weniger offensichtlich, aber ebenfalls von großer Bedeutung, ist die Bedienerunabhängigkeit beim Prüfen. Die gleichmäßige Bestückung der Prüfmaschinen und die jederzeit einwandfreie Positionierung des Prüflings schließt Ungenauigkeiten durch Nutzerfehler aus. Damit trägt der Cobot maßgeblich zum Erhalt sicherer Prüfergebnisse bei.
Da der roboTest N universell einsetzbar ist und nicht spezifisch zu einer speziellen Prüfmaschine gehört, kann er leicht mit vorhandenem Equipment zusammenarbeiten. Angebunden an autoEditon 3 und testXpert III, die Prüfsoftware von ZwickRoell, lässt er sich quasi beliebig mit Prüfmaschinen kombinieren. So können kleine wie große Prüflabore die Effizienz ihres bestehenden Maschinenparks erhöhen und die Möglichkeiten ihrer Maschinen voll ausnutzen.