Sicher verschrauben

Steuerungstechnik

Funktionssteuerung – Eine neue Schraubersteuerung vereint, was Anlagenbauer undMontagespezialisten erwarten; Sie bietet vielfältige Funktionen auf kleinstem Raum undgewährleistet eine hohe Prozesssicherheit bei geringem Investitionsaufwand.

15. Oktober 2010

Flexibilität und Funktionalität, hohe Prozesssicherheit bei geringen Investitionskosten wünscht sich die Industrie zur Bewältigung immer komplexer werdender Steuerungsaufgaben in der Schraub- und Montagetechnik. Mit der neuen Funktionssteuerung fc20 für Druckluft- und Elektrohandschrauber erfüllt der Automatisierungsspezialist Deprag Schulz diese Ansprüche. Schwerpunkte bei der Entwicklung waren eine hohe Bedienerfreundlichkeit und größte Flexibilität bei der Gestaltung individueller Schraubprozesse. Einsatz findet die Steuerung an den Druckluftschraubern Micromat-F, Minimat-F und Elektrohandschraubern der Serie 341. Die Steuerung erlaubt die Gestaltung individueller Schraubprozesse für sieben Sequenzen, die sich aus bis zu 99 Programmen zusammensetzten.

Ein Schraubvorgang verläuft dabei folgendermaßen. Nach Erkennen des Startsignals vom Schrauber wird über die fc20-Steuerung, die beim Druckluftschrauber mit der pneumatischen Steuerungseinheit pc10 kommuniziert, die Luftzufuhr freigegeben und der Schrauber gestartet. Das korrekte Drehmoment für den Anwendungsfall ist direkt am Schrauber voreingestellt. Bei Erreichen des Wertes schaltet der Schrauber mittels der Trenn- und Abschaltkupplung präzise ab. Die Steuerung bekommt das Ende des Schraubvorgangs signalisiert, entweder über die pneumatische Steuerung beim Druckluftschrauber oder die Vorschaltbox beim Elektroschrauber. Sie vergleicht nun die benötigte Schraubzeit mit der minimalen und maximalen Vorgabezeit. Liegen die Schraubzeiten im Toleranzbereich und wurde der Schraubvorgang nicht vorzeitig beendet, erfolgt die Meldung in Ordnung (IO). Es ist nun sichergestellt, dass der Schraubvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist und nicht wegen eines Materialfehlers an Werkstück oder Schraube, wegen wiederholten Anziehens derselben Schraube oder wegen Überdrehens der Schraube abgebrochen wurde. Die fc20 kontrolliert die Anzahl der Schraubvorgänge je Werkstück, mit dem Resultat: Keine Schraube wird vergessen.

Muss bei der Montage eine Schraube in einer Sekunde, die zweite in 1,2 Sekunden eingedreht werden, wird das Zeitfenster individuell festgelegt: Für Schraube 1 liegt es zwischen mindestens 0,9 und maximal 1,1 Sekunden, für Schraube 2 zwischen mindestens 1,1 und maximal 1,3 Sekunden. Erst, wenn die erste Verschraubung in Ordnung ist, beginnt der nächste Arbeitsschritt.

Die neue fc20-Steuerung verfügt über frei verwendbare Leistungsausgänge. So lässt sich eine Teileverriegelung im Prozessablauf integrieren. Das bedeutet: Das gefertigte Bauteil kann erst dann aus der Werkteilaufnahme entnommen werden, wenn alle Montageaufgaben vollständig abgearbeitet und als IO freigegeben wurden. Diese Prozessabsicherung kann der Anwender selbst programmieren. Eine korrekte Verschraubung gelingt nur, wenn sich die Bauteilkomponenten in der Werkstückaufnahme in der korrekten Schraubposition befinden. Die neue Funktionssteuerung erkennt bis zu drei Teilesensoren und ermöglicht so eine präzise Anwesenheits- und Positionskontrolle sogar bei mehrstöckigen Bauteilen.

Umfangreiche Dokumentation

Äußerst vielseitig sind die Möglichkeiten der Dokumentation. Jedem Bauteil lassen sich die erfolgten Verschraubungen eindeutig zuordnen. Ein optional angeschlossener Barcode-Scanner liest den Strichcode des vorliegenden Bauteils ab, die Endwerte jeder einzelnen Verschraubung werden zusammen mit diesem Barcode abgespeichert. Diese Endwerte werden für die jeweils letzten sieben Tage gespeichert und können zur Rückverfolgbarkeit der Fertigung über eine serielle Schnittstelle an einen PC übertragen werden. Jeder Programmschritt lässt sich auf diese Weise statistisch festhalten. Die Zahl der Gut- und Schlechtverschraubun-gen sowie die durchschnittliche Verschraubungszeit erlauben die Kontrolle und Optimierung des Fertigungsprozesses.

Deprag Schulz/csc

Fakten

-Deprag Schulz mit Sitz in Amberg beschäftigt sich seit Jahren mit innovativen Konzepten für die Automation.

-Mit 600 Mitarbeitern in über 50 Ländern bietet das Unternehmen Fullservice-Leistungen für nahezu alle Industriebereiche. Dabei tritt die Firma sowohl als Ausrüster für Systemintegratoren wie auch als One-Stop-Shop auf.

Erschienen in Ausgabe: 07/2010