 |
Ausgangslage / Aufgabenstellung |
 |
|
| Ein Qualitätsmerkmal für Wasserarmaturen ist deren Lebensdauer. Um eine lange Nutzung zu gewährleisten, werden die „Wasserhähne“ im Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen (MPA NRW) einem Dauertest unterzogen. Bei den mechanischen Prüfungen untersucht das MPA NRW Sanitärarmaturen auf Dauerfunktion und Dichtigkeit, hinsichtlich des Mischungsverhältnisses von Warm- und Kaltwasser und bezogen auf weitere technische Voraussetzungen. Hierzu gehören bestimmte Durchflusswerte und ein definierter Mindestverstellbereich bei der Temperaturregelung. Für die fast fünf Wochen langen Tests von Einhebel-Mischern suchte man eine Automatisierungslösung. | |
|
|
|
|
Realisation / Lösung |
|
|
 | | Dauerprüfung von Wasserarmaturen |
Bald wurde deutlich, dass sich für eine Simulation der sehr komplexen, teilweise kreisförmigen Bewegungen von Einhebel-Mischern ausschließlich sechsachsige Knickarmroboter eignen. Denn nur die garantieren die in den Normen verlangte hohe Präzision. Daher investierte das MPA NRW in zwei KUKA Roboter KR 6. Neben einem hohen Durchhaltevermögen und Wiederholgenauigkeit müssen sie vor allem Flexibilität im Umgang mit den vielfältig geformten Sanitärarmaturen zeigen.
Durch diese Flexibilität sind die Abläufe, im Bezug auf die Reihenfolge und die Anzahl der Betätigungen, frei wählbar. Das MPA NRW hat für die Armaturen zwei Testzyklen programmiert. Der jeweilige Roboter beginnt immer unten mittig in der Grundstellung. Aus dieser Position, Mischwasser geschlossen, durchläuft er beim ersten Zyklus nacheinander die Einstellungen Mischwasser offen und zu, Kaltwasser zu und offen und Warmwasser offen. Hier verharrt der Roboter fünf Sekunden lang, bevor er den Hebel zu Kaltwasser offen bewegt. Dort wartet er genauso lange, ehe er auf Kaltwasser geschlossen, Warmwasser zu, Warmwasser offen und Warmwasser geschlossen wechselt. Dann kehrt er in die Grundstellung zurück. Der zweite Zyklus variiert im Ablauf; beispielsweise bewegt sich der KR 6 dabei direkt diagonal aus der Startposition schräg nach oben zu Warmwasser offen. Um zuverlässige, zurückverfolgbare Ergebnisse zu gewährleisten, sind die Messaufnehmer in der ganzen Messkette kalibriert. Die Signale der Kraft- und Drehmoment-Messgrößen werden über einen Messverstärker aufgenommen und an die Steuerung der Roboter transferiert. | |
|
|
|
|
Systemkomponenten / Auftragsumfang |
|
|
- zwei KUKA Roboter KR 6
- zwei PC-basierende Robotersteuerungen einschließlich Control Panel mit Windows-Oberfläche
- Roboterprogrammierung
- Inbetriebnahme
| |
|
|
|
|
Ergebnis/Erfolg |
|
|
- Dauerleistung
Während der knapp fünf Wochen langen Testphase befinden sich die KUKA Roboter im Dauereinsatz. Den unterbricht das MPA NRW nur einmal pro Woche für annähernd vier Stunden. Dann führt das Amt Dichtheitsprüfungen vor und nach dem Sitz der Kartusche durch und kontrolliert den Querfluss. Schließt der Roboter am Ende eines Tests zum letzten Mal den ‘Hahn’, hat er insgesamt rund 70.000 Zyklen absolviert. Die Prüfung kann, sofern ein Kunde dies wünscht, über die in der Norm geforderte Zeit hinaus verlängert werden.
- Mehr Präzision
Die KR 6 arbeiten, verglichen mit alternativ denkbaren pneumatischen Drehzylindern, wesentlich präziser.
- Hohe Verfügbarkeit
Die Verfügbarkeit liegt bei nahe 100 %; sie wird durch den prompten After-Sales-Service von KUKA Roboter zusätzlich abgesichert.
- Flexibilität
Durch ihre Flexibilität sind die Roboter auch für andere Aufgaben einsetzbar.
- Leichtes Programmieren
Das Grundprogramm ist für beide Zyklen in der Robotersteuerung hinterlegt. Da jedoch jede Sanitärarmatur mit einem anderen Griff ausgestattet ist, muss der zuständige Mitarbeiter des MPA NRW das daraus resultierende abweichende Handling teachen. Das Programmieren ist indes sehr einfach und inklusive des Einbaus der Armatur in den Testschrank in einem halben Tag zu bewältigen. Dazu trägt wesentlich die gewohnte Windows-Oberfläche des KUKA Control Panels bei, die den Bedienern den Umgang mit der Steuerung erleichtert. | |
|
|
|
|
|
|
| Weitere Informationen |
|
| Video |
|
|