Messtechnik für schraubtechnische Anwendungen

Schraubvorgänge in der Montage überwachen und Fehler rechtzeitig erkennen

Die Schraubtechnik ist die am weitesten verbreitete Verbindungstechnik. Immer komplexer werdende Montageaufgaben, steigende Anforderungen an die Prozesssicherheit und höher gesetzte Qualitätsstandards bedürfen ausgeklügelter Verfahren, die die Einhaltung dieser hohen Anforderungen sicherstellen. Ziel ist, fehlerhafte Verschraubungen zu verhindern oder noch während der Produktion zu erkennen und als „nicht in Ordnung“ auszusortieren.

Bei der Montage gelten höchste Anforderungen an die Prozesssicherheit. Damit ist eine ganze Reihe von Faktoren zu berücksichtigen: Das richtige Schraubwerkzeug mit dem optimalen Anzugsverfahren muss definiert, die Reihenfolge der Verschraubung sichergestellt und einzelne Prozessschritte müssen dokumentiert und in das Fertigungsmanagementsystem (MES) eingebunden werden.

Ein Lösungsansatz, die hohen Qualitätsanforderungen zu erfüllen, liegt in der Auswahl der geeigneten Schraubtechnik. Intelligente Schraubsysteme auf EC-Basis ermöglichen die Aufzeichnung, Auswertung und Dokumentation einzelner Montageschritte. Bei sicherheitsrelevanten Bauteilen ist das Erfassen und Auswerten von Drehmomentergebnissen über eine unabhängige Sensorik außerordentlich nützlich. Die integrierten Messwertaufnehmer für Drehmoment und Drehwinkel ermöglichen die exakte Steuerung bzw. Regelung des Schraubenanzugs und garantieren neben höchster Genauigkeit die zuverlässige Dokumentation wichtiger Prozessparameter.

EC-Servo-Technik als Systemlösung

In der Sparte Schraubtechnik hat sich die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. sowohl für den handgeführten als auch für den stationären Einsatz einen Namen gemacht. Jürgen Hierold, Vertriebsleiter bei DEPRAG: „Wir unterstützen unsere Kunden bei der Erfüllung gesetzlicher Bestimmungen für Schraubsysteme und -werkzeuge und schützen diese so vor Produktrückrufen, die beispielsweise durch fehlerhafte Schraubverbindungen verursacht werden könnten.“

Dabei sind die DEPRAG Schrauber auf Basis von EC- bzw. EC-Servo-Technik äußerst präzise: Je nach Anordnung und Programmierung der Anzugssequenzen erlauben sie Drehmomentgenauigkeiten von kleiner <1% Standardabweichung, die über Millionen von Schaltungen eingehalten werden. Damit ist ein Maschinenfähigkeitsindex von ≥1,67 bei ±5% Toleranz bezogen auf 6 Sigma erreichbar. Ein Cmk-Wert von 1,67 bedeutet, dass der Fehleranteil unter 0,6 pro einer Million Verschraubungen liegt. Zudem bietet sich die EC- oder EC-Servo-Technik überall dort als Systemlösung an, wo Schraubsysteme notwendig sind, die mit übergeordneten Prozessdatenspeicherungen kommunizieren können, beispielsweise zur Betriebsdatenerfassung und statistischen Prozesssteuerung.

„Die elektronischen Handschrauber aus unserem Sortiment werden höchsten Ansprüchen in der industriellen Montage gerecht und zeichnen sich durch ihre spezielle ergonomische Form aus“, erläutert Hierold. So bietet der MINIMAT®-EC-Servo Schrauber und der flexible MICROMAT®-EC/MINIMAT®-EC Schrauber mit bürstenlosem EC-Motor, in Verbindung mit der zugehörigen Steuerung AST40, maximale Flexibilität und Prozesssicherheit auch am Handarbeitsplatz.

Das Aufzeichnen der erreichten Drehmoment- und Drehwinkelwerte ist sowohl mit der EC/EC-Servo Technik als auch mit DEPRAG Druckluftschraubern möglich. Während dies bei der EC-/EC-Servo Technik eine grundsätzliche Funktion darstellt, muss der Druckluftschrauber speziell mit Drehmoment- und Drehwinkelsensorik ausgerüstet werden.

Bei Druckluftschraubern ist die Wahl des richtigen Messmittels Grundvoraussetzung für die Einstellung, Überwachung und Kontrolle von Schraubern, die Prüfung von Schraubverbindungen und die Schraubfallanalyse. Welcher Messwertaufnehmer (Messplattform, Drehmomentschlüssel oder Vorsatzaufnehmer) der Richtige ist, liegt im einzelnen Anwendungsfall begründet. Jürgen Hierold erklärt: „Durch eine Vielzahl von Adaptionen für alle üblichen Schraubaufgaben sind wir in der Lage für jeden Anwendungsfall einen passenden Messwertaufnehmer anzubieten“.

Messwertaufnehmer ermöglichen in Verbindung mit dem passenden Messgerät eine genaue, hochdynamische Messung von Drehmomenten. Durch diese Kombination können die Messergebnisse nicht nur korrekt angezeigt sondern auch elektronisch gespeichert und ausgewertet werden. So können die korrekten Drehmomente der Hand- und Einbauschrauber eingestellt, überwacht und kontrolliert werden. Die Kontrolle und Kalibrierung eines Drehmomentschlüssels ist ebenso gegeben wie die Überprüfung und Dokumentation der Montagequalität.