Der Herstellerleitfaden zur Roboterinspektion

Die Roboterinspektion kann Ihre Effizienz steigern, die Produktqualität verbessern und die Kosten senken. Aber was ist das und warum sollten Sie es verwenden? Hier sind die wichtigsten Informationen für Hersteller!

Inspektion ist ein wichtiger Schritt in vielen Fertigungsprozessen. Wenn Sie das Endprodukt nicht messen, woher wissen Sie dann, dass es den Spezifikationen entspricht?

Das Hauptproblem bei der herkömmlichen Inspektion besteht darin, dass es sich nicht um eine gewinnbringende Situation handelt – egal für welche Methode Sie sich entscheiden, es gibt Nachteile. Wenn Sie jedes einzelne Produkt, das Ihre Produktionslinie verlässt, prüfen wollen, kostet das viel Zeit und Sie geraten schnell in den gefürchteten „Inspektionsstau“. Wenn Sie andererseits nur stichprobenartige Inspektionen durchführen, kann es zu Qualitätsproblemen und/oder Verschwendung kommen.

Die Lösung? Roboterinspektion ist ein aufgehender Stern in der Fertigungsindustrie. Es bringt viele der Vorteile anderer Inspektionsmethoden mit dem zusätzlichen Vorteil der Robotik.

Was ist Roboterinspektion?

Um das Problem etwas zu verwirren, gibt es zwei verschiedene Arten der Roboterinspektion:

1. Mobile Roboterinspektion — Dies beinhaltet normalerweise den Einsatz kleiner mobiler Roboter oder Drohnen, um sehr große Inspektionen durchzuführen. Drohnen werden zum Beispiel immer häufiger eingesetzt, um lange Pipelines, Stromleitungen und Bauwerke zu inspizieren. Dies ist der Robotertyp, den Sie normalerweise finden, wenn Sie nach Themen rund um „Roboterinspektion“ suchen
2. Messroboter — Metrologie ist die Wissenschaft der Messung und der Begriff, der von Inspektionsexperten in der Fertigung verwendet wird. Bei der Robotermesstechnik wird normalerweise ein Messsensor am Ende eines Robotermanipulators angebracht.

Für unsere Zwecke interessieren wir uns am meisten für Robotermesstechnik. Obwohl es Ähnlichkeiten zwischen den beiden Arten gibt (da beide Roboter mit Inspektionssensoren halten), befasst sich die Robotermesstechnik mit den präzisen Messungen, die zur Inspektion hergestellter Produkte erforderlich sind.

Robotermesstechnik:Der grundlegende Ansatz

Die Verwendung eines Roboters zur Inspektion Ihrer Produkte ist ganz einfach. Es beginnt mit dem Anbringen einer Messsonde am Ende des Roboters. Anschließend weisen Sie den Roboter mit einem Programm wie RoboDK an, einem definierten Pfad zu folgen. Die Sonde nimmt regelmäßig Messungen vor und baut nach und nach ein gescanntes Modell des Produkts auf. Dieses Modell beruht auf der Kenntnis der genauen Position des Sensors zum Zeitpunkt der Messung.

Das gescannte Modell kann dann entweder automatisch mit bewertet werden Software, manuell durch einen Inspektionsingenieur oder durch eine Kombination aus manueller und automatischer Bewertung.

Warum Roboterinspektion verwenden?

Bereits in den 1990er Jahren wurde festgestellt, dass die Robotermesstechnik „das Budget eines durchschnittlichen Unternehmens übersteigt“. In diesen Tagen haben sich die Dinge geändert. Die Kosten sind erheblich gesunken und die Vorteile machen die Roboterinspektion für viele Fertigungsszenarien lohnenswert.

Die Vorteile der Robotermesstechnik werden erst deutlich, wenn man sie mit den beiden anderen Messtechnikoptionen vergleicht:

1. Koordinatenmessgeräte (CMMs)

Dies sind präzise kartesische Positionierungsmaschinen, an denen Sie sie befestigen Ihre Inspektionssonde. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit können Sie sie sehr genau positionieren. Sie sind jedoch kostspielig, unflexibel und haben in der Regel einen kleinen Arbeitsbereich, was die Größe der Produkte, die Sie inspizieren können, einschränkt.

Im Vergleich dazu ist die Robotermesstechnik flexibler, ermöglicht einen riesigen Arbeitsbereich und ist möglicherweise kostengünstiger.

2. Tragbare KMGs

Die neue Generation von Messgeräten ist für die Hand konzipiert -gehaltener Betrieb. Der Prüfingenieur hält die Sonde an verschiedenen Stellen um das Produkt herum. Unter Verwendung externer Sensoren erkennt das System die genaue Position des Sensors im 3D-Raum. Diese sind flexibler als herkömmliche CMMs, haben aber den Nachteil, dass die Person die Sonde von Hand bewegen muss, was sich wiederholend und langweilig ist.

Im Vergleich dazu übernimmt die Robotermesstechnik den langweiligen, sich wiederholenden Teil der Inspektionsaufgabe. Dies macht Ihren Prozess insgesamt effizienter, da sich der Ingenieur auf den wichtigeren Teil der Aufgabe konzentrieren kann, nämlich die Überprüfung der Scans auf Fehler. Es kann auch zu einer höheren Produktqualität führen, da Sie mehr Produkte prüfen können.

Sind Roboter genau genug für die Metrologie?

Robotermesstechnik ist in der Branche sicherlich auf dem Vormarsch . Metrology News berichtete kürzlich, dass Industrieroboter „die Metrologielösung der Zukunft“ sind. Quality Mag (eine Publikation für Messtechniker) berichtet seit mindestens sieben Jahren über Messroboter.

Traditionell, wie der Artikel des Quality Mag erklärt, war die Robotermesstechnik aufgrund der Tatsache, dass Roboter weniger genau sind als KMGs, nicht durchführbar. Dies machte es schwierig, genaue Messungen zu gewährleisten, die für die Metrologie offensichtlich von entscheidender Bedeutung sind. Die in der Vergangenheit verfügbare rudimentäre Kalibrierung führte dazu, dass die Wärmeausdehnung der Roboterglieder die Genauigkeit noch weiter verringerte.

Wie wir in unserem Artikel über die Roboterbearbeitung erklärt haben, sind Roboter sehr wiederholbar, aber ihre geringe Steifigkeit bedeutet, dass sie weniger genau sind. Mit moderner Kalibrierung können Sie jedoch die Genauigkeit des Roboters verbessern und in einigen Fällen sogar die Wärmeausdehnung berücksichtigen.

Dank der neuen tragbaren KMGs – von denen einige sogar mit kollaborativen Robotern mit geringer Genauigkeit funktionieren – ist dieses Problem jetzt einfacher denn je zu lösen. Der Creaform Cube-R ist ein Beispiel für ein automatisiertes Qualitätskontrollsystem. Der Cube-R ist ein tragbares KMG, das von einem Roboter betrieben wird.

Erreichen Sie eine einfache Roboterinspektion mit RoboDK

Es ist ziemlich einfach, Ihren Inspektionsroboter mit RoboDK zu programmieren. Sie beginnen damit, die Inspektionssonde am Ende des Roboters anzubringen.

Dann programmieren Sie die Position des Roboters abhängig auf die Bedürfnisse der Sonde. Wenn die Sonde erfordert, dass sich der Roboter in einem komplexen Muster in einer kontinuierlichen Linie bewegt, können Sie die 3D-Druck- oder Bearbeitungsassistenten verwenden. Wenn Sie sich zu bestimmten Punkten bewegen müssen, können Sie die Punktschweißfunktion verwenden. Wenn sich der Roboter zu jeder Position bewegt, sollte Ihr Roboterprogramm die Sonde aktivieren, um eine Messung vorzunehmen.

Wir haben einige sehr erfolgreiche Projekte gesehen, die RoboDK verwenden, um Teile autonom zu inspizieren. Über zwei solcher Projekte können Sie in den folgenden Artikeln direkt hier im RoboDK-Blog lesen:

• Automatisierte Inspektion von Turbinenschaufeln – In diesem Artikel zeigen wir, wie der Inspektionsspezialist Sensor Coating Systems mit RoboDK einen ABB-Roboter zur Inspektion von Turbinenschaufeln programmiert hat.
• Automatisierte Inspektion bei der NASA – In diesem Artikel zeigen wir, wie die NASA mit RoboDK einen kollaborativen UR10-Roboter zur Inspektion von Flugzeugrümpfen programmiert hat.

Würden Sie verwenden Roboterinspektion? Erzählen Sie es uns in den Kommentaren unten oder beteiligen Sie sich an der Diskussion auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.