{{{sourceTextContent.title}}}

Tendances de l'automatisation dans les essais de matériaux

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Tendances de l'automatisation dans les essais de matériaux.

{{{sourceTextContent.description}}}

L'utilisation de l'automatisation dans les essais de matériaux est de plus en plus fréquente, d'autant plus que les plus petites perturbations peuvent altérer les valeurs de mesure. Des tâches monotones et longues sont également souvent effectuées par des robots. ZwickRoell offre un large éventail de possibilités d'automatisation dans les essais de matériaux. Les systèmes d'essai vont de l'automatisation efficace des essais de petites séries à l'aide de robots collaborant dans le laboratoire jusqu'aux laboratoires d'essai entièrement automatisés qui fonctionnent 24 heures sur 24.

Les systèmes de test robotisés classiques, par exemple basés sur des robots industriels, sont utilisés avec succès depuis des années. Grâce à leur capacité de charge élevée, ils sont capables de déplacer même des spécimens lourds. La large gamme de magasins d'échantillons les rend idéaux pour les longues séries d'essais - des centaines, voire des milliers d'échantillons sont traités de manière autonome magasin par magasin. Par exemple, grâce à l'utilisation de différents systèmes d'essai roboTest de ZwickRoell. En liaison avec la machine d'essai correspondante, ils sont non seulement la solution parfaite pour les essais de traction standard sur les métaux ou les matières plastiques dans des conditions normales, mais les essais de flexion, de traction à température contrôlée, les essais de choc d'entaille et de perforation, ainsi que les mesures de la dureté de l'empreinte de la bille peuvent également être automatisés.

Systèmes complets

Non seulement l'essai proprement dit peut être réalisé sans intervention du personnel, mais ZwickRoell construit également des laboratoires d'essai entièrement autonomes à l'aide de véhicules guidés par AGV (Automated Guided Vehicle) et de robots de manutention supplémentaires qui sont coordonnés avec l'autoEdition 3 de ZwickRoell, tout comme les robots utilisés pour le processus d'essai. Si nécessaire, ils fonctionnent 24 heures sur 24 et assument de manière autonome les essais de matériaux, depuis le placement des spécimens sur une bande de transport jusqu'à l'élimination du spécimen détruit. Il ne reste plus aux travailleurs qu'à produire et préparer les échantillons. Un laboratoire d'essai entièrement automatisé est particulièrement intéressant pour l'assurance qualité dans la production continue avec un débit de matériaux élevé. Après avoir retiré les échantillons ou les matériaux du processus de fabrication, ils sont formés dans la forme et la taille requises. Chaque échantillon reçoit un code à barres ou un code 2D et peut être automatiquement et clairement identifié dans le système. Il ne reste plus qu'à transférer les échantillons au laboratoire d'essais du robot : les échantillons sont placés sur un convoyeur à bande et envoyés sans risque à la portée du robot, ils sont reconnus par leur code, affectés à la bonne machine d'essais et de tests et triés sur le plateau approprié.

Transport sans conducteur

La suite du transport est effectuée par des AGV qui amènent les plateaux à la machine de contrôle correspondante. Grâce à un système de navigation laser intégré, ils créent une carte de leur environnement et déterminent de manière autonome l'itinéraire idéal pour atteindre leur destination. Avec la navigation autonome, ils sont supérieurs aux solutions classiques qui, par exemple, doivent suivre un fil encastré dans leur chemin ou une ligne de contraste collée. Leur seule option pour réagir aux obstacles est de s'arrêter et d'attendre que leur chemin soit dégagé ou de communiquer avec un opérateur. Si le chemin n'est pas dégagé, la livraison est arrêtée, et dans le pire des cas, jusqu'à ce qu'il ne reste plus d'article à la destination cible et qu'un employé doive aller le chercher. La solution de ZwickRoell permet de contourner les obstacles, assurant ainsi une chaîne de transport ininterrompue. Une fois arrivé à la machine d'essai prévue, l'AGV charge le plateau avec les nouveaux échantillons dans le magasin du système d'essai. Un des systèmes d'essais robotisés reconnus de ZwickRoell, par exemple le roboTest L, prend en charge le traitement des éprouvettes livrées : l'équipement de la machine d'essais, le processus d'essais et le transfert des données vers les systèmes logiciels du client et, bien sûr, l'enlèvement de l'éprouvette détruite sont entièrement automatisés. Les numéros d'identification des échantillons sont lus par les caméras afin que les données d'essai puissent être correctement associées à l'échantillon correspondant. Un AGV prend les plateaux vides et les ramène à la préparation des échantillons. Là, ils sont rechargés et le cycle recommence.

Automatisation de petites séries

Le travail effectué avec succès à grande échelle permet de gagner beaucoup de temps, jusqu'à présent il n'était pas rentable à petite échelle. L'installation de systèmes d'essai robotisés stationnaires est coûteuse et exige du temps, ainsi que des spécialistes qui connaissent bien leur programmation. En outre, selon le système, un large éventail de mesures de sécurité est nécessaire pour éviter les blessures et les accidents : les puissants robots industriels ne sont pas destinés à être utilisés en collaboration directe avec des humains. Ils n'ont pas la possibilité de réagir à leur environnement, par exemple par un arrêt d'urgence, si une personne se trouve dans leur champ de travail. Dans la plupart des cas, une barrière de sécurité est nécessaire, ce qui élimine l'interaction directe entre l'homme et le robot. C'est pourquoi, jusqu'à présent, des tests en petites séries ont été effectués par l'homme. Même si une tâche est extrêmement monotone, il a été beaucoup plus rapide de confier à un employé 20 essais de traction ou 50 essais de choc Charpy, que d'installer un grand système d'essai robotisé. Pour la première fois, avec roboTest N, ZwickRoell est en mesure de fournir la possibilité d'automatiser les essais de série avec un petit nombre d'échantillons de poids inférieur. Basé sur un robot intelligent, le système est entièrement intégré dans l'autoEdition 3 et dans testXpert III de ZwickRoell. Il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un terminal de commande de robot ou de connaissances spéciales en matière de programmation et de fonctionnement des robots. Au lieu de cela, le roboTest N, au sens propre du terme, est pris "par la main" et on lui enseigne le point de référence nécessaire. En ce qui concerne le logiciel, les paramètres sont réglés dans un environnement logiciel familier. Non seulement la mise en place du robot intelligent est facile et simple, mais sa vitesse et sa force de travail sont similaires aux proportions humaines. Des capteurs détectent les influences extérieures et arrêtent le système si quelque chose se met en travers de son chemin. Par conséquent, une fois que le personnel de sécurité du laboratoire l'a autorisé, le robotTest N peut travailler à côté de personnes sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures de sécurité supplémentaires - les zones de travail verrouillées sont inutiles.

Diverses options d'application

Le robot léger est fixé à une table mobile spécialement conçue pour le robot. Avec cette base mobile, les possibilités d'application sont largement étendues. Le robot intelligent peut être déplacé vers la machine de test appropriée et connecté au système. Cela permet non seulement un traitement simple des petites séries en alternance, mais aussi la réalisation automatisée de divers essais. Les essais de traction et de compression peuvent être traités de manière aussi autonome que les essais de flexion en trois points, les essais d'impact Charpy ou les essais de dureté. La base mobile offre également de la place pour des magasins fabriqués sur mesure - par exemple dans une imprimante 3D - à partir desquels le robotTest N peut automatiquement prélever des échantillons supplémentaires. S'il est démarré juste avant la fin d'une équipe, le robot prolonge la journée de travail par le contenu d'un magazine, et les résultats sont disponibles au début du jour suivant. L'automatisation des tests standard monotones permet aux employés qualifiés de se concentrer sur des applications de test plus complexes qui nécessitent plus d'attention. L'indépendance par rapport à l'opérateur qui est obtenue avec l'utilisation d'un robot est également un avantage. Les séquences de mouvement uniformes dans l'alimentation de la machine d'essai et, par conséquent, le positionnement cohérent des échantillons, éliminent les erreurs ou les imprécisions de l'utilisateur et augmentent la fiabilité des résultats d'essai.

Conclusion

Les systèmes de test robotisés offrent à l'utilisateur un certain nombre d'avantages dans les tests en série, allant du gain de temps jusqu'à l'amélioration de la valeur informative des résultats de test. Avec différents systèmes d'essais roboTest, ZwickRoell couvre toute la gamme d'automatisation des essais - de l'assistance à court terme pour les petites séries en constante évolution en laboratoire, jusqu'aux laboratoires d'essais entièrement automatisés sans intervention humaine.