Der Quadrocopter ROBi des Herstellers U-ROB wurde für anspruchsvolle Einsätze in Bauwerken entwickelt. In der Elektronikentwicklung und -fertigung griff U-ROB auf die Lötwerkzeuge des deutschen Herstellers Ersa zurück, welche den Drohnenmarkt schon länger beobachten.

Wie abhängig das unbemannte Fliegen von qualitativ hochwertigen und funktionierenden Leiterplatten, Bauteilen und Lotstellen ist, zeigt besonders das Fliegen in geschlossenen Räumen. «Viele UAS werden mit Standardkomponenten ausgerüstet. Aber beim Fliegen in geschlossenen Räumen kommt es auch auf eine gute Kommunikations- und Navigationsübertragung an sowie auf leistungsstarke, dimmbare, kleine Scheinwerfer», weiss Jörg Nolte, Produktmanager Lötwerkzeuge, Rework- und Inspektionssysteme der Ersa GmbH. In diesen Fällen kann auf Standardlösungen nicht immer zurückgegriffen und es müssen eigene Entwicklungen durchgeführt werden, wie das Beispiel des deutschen Drohnenherstellers U-ROB zeigt.

Eine Drohne für die Industrie

Das Steuern der Drohne und auch die Kommunikation in Räumen können durch die Umgebung stark eingeschränkt sein. U-ROB hat für diese Industrieanwendungen die Drohne ROBi entwickelt und 2019 auf den Markt gebracht. «Es geht dabei um Einsätze wie die Inspektion von Rohrleitungen und Brennkammern in Kraftwerken, die Begutachtung von Schornsteinen und dem Inneren von Brückenbauwerken sowie die Tank- und Abwasserleitungsinspektion», erklärt Joseph Metz, Gründer und Geschäftsführer der U-ROB GmbH.

Mit Drohne eine Komplettinspektion innerhalb von wenigen Stunden durchführen

Der ROBi ist mit einem Wechselmechanismus für unterschiedliche Sensoriken und Kamerasysteme ausgestattet. Dadurch kann das System sehr flexibel eingesetzt werden. «Nehmen wir mal das Beispiel, dass wir bei der Inneninspektion eines Grosstanks eine möglicherweise schadhafte Stelle an einer Schweissnaht auf den Übertragungsbildern der Kamera entdeckt haben. Wir können nun das Kamerasystem gegen ein System zur Schichtdickenmessung oder Probenentnahme austauschen und können dadurch dem Auftraggeber gezielt sagen, wie gravierend die Schadstelle ist «, führt Metz weiter aus. So kann für einen Grosstank eine Komplettinspektion innerhalb von wenigen Stunden durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu führen herkömmliche Überprüfungen zu Ausfallzeiten der Anlage von mehreren Tagen.

Zuverlässigen Kontaktierung war unumgänglich

Für diese Einsätze ist der ROBi mit einer sehr lichtstarken RGB-Kamera ausgestattet, die eine Auflösung von 12Mpx hat. Da der ROBi meist in dunklen Umgebungsbedingungen operiert, wurde die Kamera mit dimmbaren Hochleistungs-LEDs ausgestattet. Die Kamera und LEDs sind vibrationsentkoppelt aufgehängt und können per Fernbedienung um 180 Grad nach oben und unten geschwenkt werden. «Bei dem Grossteil der elektronischen Komponenten versuchen wir, auf bestehende Baugruppen zuzugreifen.

Aber gerade bei unserem Kamera-Lichtsystem mussten wir eigene Lösungen entwickeln. Im Verlauf der Entwicklung wurden diese schliesslich immer wieder angepasst und optimiert. Dies erfolgte in unserer Entwicklungsabteilung», berichtet Metz. Dabei wurden immer wieder auf engstem Raum neue LEDs auf die Baugruppen in Handarbeit aufgelötet. Auch die Schnittstellen der einzelnen Payloads zur Drohne selbst mussten intern entwickelt, angepasst und zur Serienreife gebracht werden.

Dabei war die Entwicklung einer zuverlässigen Kontaktierung unumgänglich, da die Möglichkeit des Payloadwechsels ein Alleinstellungsmerkmal des ROBi ist. In der Elektronikentwicklung und -fertigung griff U-ROB auf die Lötwerkzeuge des deutschen Herstellers Ersa zurück.

Anfragen aus der Drohnenbranche steigen

«Wir beobachten den Drohnenmarkt seit geraumer Zeit. Dabei haben wir festgestellt, dass sich gerade europäische Hersteller weiter spezialisieren. Dadurch steigen natürlich auch die Anforderungen an die Qualität und die eingesetzten Technologien, was gerade durch die Anwendungen selbst sowie die Miniaturisierung der Baugruppen hervorgerufen wird. Wir scheinen für die anspruchsvollen Aufgaben bei der Herstellung von Drohnen die richtigen Lösungen im Bereich des manuellen Lötens bereitzuhalten, denn die Anfragen aus der Drohnenbranche steigen», erklärt Nolte.

Die Feststellung Ersas bezüglich der Spezialisierung der Drohnenbranche teilt Metz. U-ROB hatte bei der Entwicklung von Beginn an Inspektionsanwendungen im Industriesektor im Fokus und die bisherige Geschäftsentwicklung des ROBi gibt dem Unternehmer aus Bielefeld Recht.