Geva RH-6FH5520: Bestens geprüft

Systec hat den Mitsubishi Electric Roboter mit einem selbstentwickelten Drehhaptikmodul und einem Kamerasystem ausgestattet, das vielfältige Prüfoptionen bietet: Haptik, Bildverarbeitung, Lichttechnik, Akustik und vieles mehr.

Damit das 80 000 Euro teure Auto nicht wegen eines verklemmten Radioknopfes in die Werkstatt muss, verlangen seine Hersteller intensive Testszenarien. Prüfsysteme von Systec setzten die immer schärfer werdenden Anforderungen um. Die aktuelle Version von CyberFlex ist kompakt und präzise. Das cyber-physikalische, produktflexible Testsystem für Labor und Fertigung besteht aus einem 4-Achs-Scara-Roboter von Mitsubishi Electric und einer Prüflingsaufnahme mit Dreh- und Schwenkeinheit, die zusammen einen virtuellen 6-Achs-Roboter mit extremer Steifigkeit und höchster Flexibilität abbilden. Systec hat den Roboter mit einem selbstentwickelten Drehhaptik-Modul und einem Kamerasystem ausgestattet, das vielfältige Prüfoptionen bietet – Haptik, Bildverarbeitung, Lichttechnik, Akustik, Kraft-Momenten-Messung, Vibration – und Multi-Touch-Bedienung, unter Einsatz der Bussysteme CAN, LIN, Automotive Ethernet, MOST und FlexRay. Somit ist es für die unterschiedlichsten Anwendungen flexibel einsetzbar. Das stabile Stahlgestell bietet den passenden Rahmen, um alle relevanten lichttechnischen und haptischen Prüfungen winkelabhängig durchführen zu können.

CyberFlex überprüft Drehsteller im Automobilbereich. Dreht der Lautstärkeknopf am Radio richtig – mit der richtigen Kraft, über den gesamten Drehwinkel?

Durchgängige Produktpalette überzeugte

In dieser Version beschäftigt sich CyberFlex mit der Prüfung von Drehstellern im Automobilbereich. Dreht der Lautstärkeknopf am Radio richtig – mit der richtigen Kraft, über den gesamten Drehwinkel? Für solche Aufgaben ist höchste Präzision am Greifer unerlässlich. Es muss sichergestellt sein, dass Fehler nicht vom Prüfsystem sondern vom zu prüfenden Objekt herrühren. Aber nicht nur deshalb, sondern auch wegen der durchgängigen Produktpalette, die neben Robotern auch Steuerungs- und Antriebstechnik umfasst, fiel vor sieben Jahren, als die Entwicklung von CyberFlex begann, die Wahl auf Mitsubishi Electric. Aktuell nutzt Systec den 4-Achs-Scara-Hochleistungsroboter RH-6FH5520. „Er zeichnet sich durch extrem hohe Steifigkeit, Wiederholgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit aus“, betont Herbert Pichlik, technischer Leiter (CTO) bei Systec. Der Roboter wird über den skalierbaren Controller CR750 angesteuert.

Durch die standardmäßige Möglichkeit, zusätzliche Achsen anzusteuern und dem im System integrierten Servoverstärker MR-J4W2_22B sind die weiteren Achsen für Drehen und Schwenken des Prüflings ohne zusätzliche Software integrierbar. Ausgeführt werden die hochdynamischen Bewegungen von den Servomotoren HF-KP13B und HF-KP13.

Die aktuelle Version von CyberFlex ist kompakt und präzise.

Universell einsetzbar

Herbert Pichlik kann auf mehr als 20 Jahre Erfahrung mit automatisierten Test- und Prüfsystemen zurückblicken. Seine Ingenieure achteten bei der Entwicklung von CyberFlex darauf, eine Plattform zu schaffen, die durch die Hard- und Software-Architektur die Voraussetzung für eine kosteneffiziente, produktflexible und prozesssichere Fertigung garantiert. Selbstlernende, sich selbst verbessernde Abläufe, Selbstkalibrierung und -justage, ressourcenschonende Hardware und eine effiziente Ablaufplanung tragen dazu bei. Zudem sind die Systeme für den weltweiten Einsatz vorbereitet – mit einer mehrsprachigen Oberfläche und mit automatischer Anpassung an unterschiedliche Stromnetze und Umgebungsbedingungen. Mit USVs und Fernwartung wird eine besonders hohe Verfügbarkeit gewährleistet.

Zentrale Rechner- und Messtechnikkomponente ist ein 19"-PC mit Servermainboard und aktueller Xeon-Architektur, einem optionalen PXI-Chassis mit diversen Einsteckkarten wie CAN und DMM und einem standardmäßig integrierten Systec-Messrack, das auf National Instruments sbRIO-Architektur basiert. Als Softwareplattform dient das aktuelle Systec Application Framework. Als Inputs für die Tests werden XML, SQL oder MS-Excel akzeptiert. Die gewonnenen Ausführungsdaten der flexiblen Roboterbewegung liefern über viele Takte hinweg Informationen über Prozess- und Werkstückveränderungen. Diese können sowohl für die weitere Produktentwicklung als auch für die Verbesserung der Fertigungsprozesse herangezogen werden. Sie könnten sogar in eine lernende Komponente münden, die vor zukünftigen Fehlern warnen kann (predictive analysis) oder die Roboteraufgaben aus der Erfahrung heraus verbessert.

Offene Architekturen

Einer der Erfolgsfaktoren von CyberFlex war laut Herbert Pichlik der unbeschränkte Zugang zu den Schnittstellen für die Scara-Programmierung. „Mitsubishi Electric hat durch die Offenlegung seiner Roboter-Echtzeitschnittstelle Möglichkeiten geschaffen, die Grenzen der Robotik zu überwinden“, lobt der Systec-CTO. Die durchgängige Software-Architektur, bei der SolidWorks mit Mitsubishis Melfa Works sowie LabView und Altium Designer zum Einsatz kommen, macht es möglich, völlig neuartige kundenspezifische Anwendungen vergleichsweise einfach zu implementieren. Entscheidend ist für Herbert Pichlik aber auch die Wiederverwendbarkeit von Code und Arbeitsergebnissen. „Dies ist ein wichtiger Schritt zu cyber-physikalischer Testintelligenz und somit auch zu Industrie 4.0“, ist er sich sicher.