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Tendencias de automatización en las pruebas de materiales

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Tendencias de automatización en las pruebas de materiales.

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El uso de la automatización en las pruebas de materiales es cada vez más frecuente, sobre todo porque hasta las más pequeñas perturbaciones pueden alterar los valores medidos. Las tareas monótonas y que consumen mucho tiempo también suelen ser llevadas a cabo por los robots. ZwickRoell ofrece un amplio abanico de posibilidades para la automatización de los ensayos de materiales. Los sistemas de prueba van desde la automatización eficiente de pruebas de series pequeñas utilizando robots colaboradores en el laboratorio hasta laboratorios de prueba totalmente automatizados que trabajan las 24 horas del día.

Los sistemas clásicos de prueba robótica, por ejemplo, basados en robots industriales, se han utilizado con éxito durante años. Debido a su alta capacidad de carga son capaces de mover incluso especímenes pesados. La amplia gama de revistas de especímenes los hace ideales para largas series de pruebas - cientos, e incluso miles de especímenes son procesados autónomamente revista por revista. Por ejemplo, a través del uso de diferentes sistemas de prueba roboTest de ZwickRoell. En relación con la máquina de ensayo correspondiente, no sólo son la solución perfecta para los ensayos de tracción estándar en metales o plásticos en condiciones normales, sino que también se pueden automatizar los ensayos de flexión, de tracción a temperatura controlada, de impacto de muesca y de perforación, así como las mediciones de la dureza de la indentación de la bola.

ompletar los sistemas

No sólo se puede realizar el ensayo real sin la intervención de los empleados, sino que ZwickRoell también construye laboratorios de ensayo completamente autónomos utilizando AGVs (vehículos guiados automatizados) y robots de manipulación adicionales que se coordinan con el autoEdition 3 de ZwickRoell, al igual que los robots utilizados para el proceso de ensayo. Cuando es necesario, funcionan las 24 horas del día y asumen de forma autónoma las pruebas de materiales, desde la colocación de los especímenes en una cinta transportadora hasta la eliminación del espécimen destruido. Todo lo que queda por hacer para los trabajadores es la producción y preparación de los especímenes. Un laboratorio de pruebas totalmente automatizado es especialmente útil para asegurar la calidad de la producción en curso con un alto rendimiento de material. Después de retirar los especímenes o materiales del proceso de fabricación, se forman en la forma y tamaño requeridos. A cada muestra se le da un código de barras o un código 2D y puede ser identificada automática y claramente en el sistema. Lo único que queda es transferir los especímenes al laboratorio de pruebas del robot: los especímenes se colocan en una cinta transportadora y se envían sin riesgo alguno al alcance del robot, se reconocen por su código, se asignan a la máquina de pruebas y ensayos correcta y se clasifican en la bandeja adecuada.

Transporte sin conductor

El transporte posterior lo realizan los AGV, que llevan las bandejas a la máquina de pruebas correspondiente. Con un sistema integrado de navegación láser crean un mapa de sus alrededores y determinan independientemente la ruta ideal para su destino. Con la navegación autónoma, son superiores a las soluciones clásicas que, por ejemplo, tienen que seguir un cable incrustado en su camino o una línea de contraste adherida. Su única opción para reaccionar ante los obstáculos es detenerse y esperar a que su camino esté despejado o comunicarse con un operador. Si no se despeja el camino, la entrega se detiene, y en el peor de los casos hasta que no quede material en el destino final, y un empleado tenga que ir a buscarlo. La solución de ZwickRoell tiene la capacidad de conducir alrededor de los obstáculos, asegurando una cadena de transporte ininterrumpida. Una vez llegado a la máquina de pruebas prevista, el AGV carga la bandeja con los nuevos especímenes en el cargador del sistema de pruebas. Uno de los sistemas de ensayo robotizados reconocidos de ZwickRoell, por ejemplo el roboTest L, asume el procesamiento de las probetas entregadas: el equipamiento de la máquina de ensayo, el proceso de ensayo y la transferencia de datos a los sistemas de software del cliente y, por supuesto, la retirada de la probeta destruida están totalmente automatizados. Los números de identificación de los especímenes son leídos por las cámaras para que los datos de la prueba puedan ser vinculados correctamente con el espécimen correspondiente. Un AGV toma las bandejas vacías y las transporta de vuelta a la preparación del espécimen. Allí se rellenan y el ciclo comienza de nuevo.

Automatización de pequeñas series

El trabajo realizado con éxito a gran escala ahorrando mucho tiempo, hasta ahora no ha sido económico a pequeña escala. La instalación de sistemas de prueba robóticos estacionarios es costosa y requiere tiempo, así como especialistas que estén familiarizados con su programación. Además, según el sistema, es necesario adoptar una amplia gama de medidas de seguridad para evitar lesiones y accidentes: los potentes robots de la industria no están destinados a ser utilizados en colaboración directa con los seres humanos. No tienen la opción de reaccionar a su entorno, por ejemplo, mediante un apagado de emergencia, si una persona está dentro de su rango de trabajo. En la mayoría de los casos se requiere una barrera de seguridad, que elimina la interacción directa del hombre y el robot. Por lo tanto, hasta ahora se han realizado pequeñas pruebas en serie por los humanos. Incluso si una tarea es extremadamente monótona, fue mucho más rápido confiar a un empleado 20 pruebas de tracción o 50 pruebas de impacto Charpy, que instalar un gran sistema de pruebas robótico. Por primera vez, con el roboTest N, ZwickRoell es capaz de proporcionar la posibilidad de automatizar las pruebas en serie con un pequeño número de muestras con un peso menor de la muestra. Basado en un robot inteligente, el sistema está totalmente integrado en la autoEdición 3 de ZwickRoell y en testXpert III. Por lo tanto, no es necesario un terminal de operador de robot o conocimientos especiales de programación y operación de robots. En su lugar, el roboTest N, en el sentido más verdadero de la palabra, es tomado "por la mano" y se le enseña el punto de referencia necesario. En lo que respecta al software, los parámetros se establecen en un entorno de software familiar. La configuración del robot inteligente no sólo es fácil y sencilla, sino que su velocidad de trabajo y su fuerza son similares a las proporciones humanas. Los sensores detectan las influencias externas y detienen el sistema si algo se interpone en su camino. Por lo tanto, una vez autorizado por el personal de seguridad del laboratorio, el robotTest N puede trabajar junto a las personas sin necesidad de medidas de seguridad adicionales: las áreas de trabajo cerradas con llave son innecesarias.

Diversas opciones de aplicación

El ligero robot está sujeto a una mesa móvil específicamente diseñada para el robot. Con esta base móvil, las opciones de aplicación se amplían ampliamente. El robot inteligente puede ser trasladado a la máquina de pruebas apropiada y conectado al sistema. Esto no sólo permite un procesamiento sin complicaciones de pequeñas series alternas, sino también la realización automatizada de una variedad de pruebas. Las pruebas de tracción y compresión pueden ser procesadas tan autónomamente como las pruebas de flexión de tres puntos, las pruebas de impacto Charpy o las pruebas de dureza. La base móvil también proporciona espacio para revistas fabricadas a medida - por ejemplo en una impresora 3D - de la cual el roboTest N puede tomar automáticamente muestras adicionales. Si se inicia justo antes del final de un turno, el robot extiende la jornada de trabajo por el contenido de una revista, y los resultados están disponibles al comienzo del día siguiente. La automatización de las pruebas estándar monótonas permite a los empleados cualificados centrarse en aplicaciones de pruebas más complejas que requieren más atención. La independencia del operador que se logra con el uso de un robot también es un beneficio. Las secuencias de movimiento uniformes en la alimentación de la máquina de pruebas y con ello, el posicionamiento consistente de los especímenes, eliminan los errores o inexactitudes del usuario y aumentan la fiabilidad de los resultados de las pruebas.

Conclusión

Los sistemas de pruebas robóticas proporcionan al usuario una serie de beneficios en las pruebas en serie, desde el ahorro de tiempo hasta la mejora del valor informativo de los resultados de las pruebas. Con varios sistemas de ensayo roboTest, ZwickRoell cubre la gama completa de la automatización de los ensayos - desde el apoyo a corto plazo para las pequeñas series que cambian continuamente en el laboratorio, hasta los laboratorios de ensayo totalmente automatizados sin intervención humana.