Schraubverbindungen prüfen und dokumentieren

Schraubverbindungen prüfen und dokumentieren

Bei Hochleistungselektronik können Montagefehler schnell die gesamte Anlage lahmlegen. Um dem vorzubeugen, erstellt EA Elektro-Automatik die Schraubverbindungen aller hergestellten Laborstromversorgungen mit MicroTorque-Schraubsystemen von Atlas Copco.

In den modularen Spannungsversorgungseinheiten von EA sind je nach Modell bis zu 75 funktions- und sicherheitskritische Schraubverbindungen präzise anzuziehen. (Bilder: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)

In den modularen Spannungsversorgungseinheiten von EA sind je nach Modell bis zu 75 funktions- und sicherheitskritische Schraubverbindungen präzise anzuziehen. (Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)

„Heute kommt kein elektrotechnisches Labor und keine Forschungsanstalt mehr ohne uni- und bidirektionale DC-Stromversorgungsgeräte sowie DC-elektronische Lasten mit Netzrückspeisung aus“, stellt Markus Stops fest. „Diese Gerätschaften sind zum Testen von Fahrzeugelektronik und Hochvoltkomponenten aller Art unentbehrlich.“ Auch die immer wichtigeren Überprüfungen rund um die Elektromobilität wären ohne sie kaum möglich, sagt der Produktionsleiter der EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG (kurz EA) in Viersen zur Bedeutung der eher unscheinbaren und nur 19 Zoll breiten High-Tech-Geräte. Dass die Geräte nach verrichteter Arbeit bis zu 96 Prozent der Energie ins Netz zurückeinspeisen können, sieht man ihren kompakten weißen Metallgehäusen nicht an.

96 Prozent Wirkungsgrad

„EA gilt als der Erfinder netzrückspeisender elektronischer Lasten und zuletzt konnten wir deren Verlustleistung auf nur noch vier Prozent minimieren“, erläutert der Produktionsverantwortliche. Das sei Weltspitze, spare Kosten und vermeide außerdem aufwendige Kühlsysteme. In ihrem Innern stecken je nach Modell bis zu 75 funktions- und sicherheitskritische Schraubfälle, berichtet Markus Stops. Sie korrekt und drehmomentgenau anzuziehen, sei ein absolutes Muss. Versage nur eine Schraubverbindung, könnte das eine gesamte Anlage lahmlegen. Zur Sicherstellung der Qualität prüfte EA deshalb bislang alle relevanten Verschraubungen nach, schildert Stops, während er in die Produktion führt: Die Wertschöpfungstiefe hier ist groß und umfasst das Bestücken der Platinen sowie die Komplettfertigung ganzer Vorkomponenten ebenso wie umfangreiche Leistungstests und die Endmontage.

 

 (Bild: EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG)

Überwachung gegen Fehler

Als jüngstes Beispiel dafür präsentiert Stops die Umstellung auf neuartige Schraubwerkzeuge in der Montage. „Um maximale Prozesssicherheit und Qualität zu erreichen, wollten wir unsere Montagevorgänge lückenlos überwachen und die Schraubdaten auswerten. So können wir sie für weitere Qualitätsverbesserungen nutzen. Unsere bislang eingesetzten Akkuwerkzeuge hätten das aber nicht unterstützt. Daher nahmen wir das Angebot unseres Werkzeuglieferanten Tools-Technik-Gilges an, ein neuartiges MicroTorque-System seines Partners Atlas Copco Tools auszuprobieren.“ Dieses System sollte den Prüfaufwand der kritischen Schraubverbindungen deutlich vereinfachen und nach erfolgreichem Abschluss der Erprobungsphase sogar ganz erübrigen.

Einfacher Start

„Schon die Inbetriebnahme der ersten Ausrüstung lief denkbar einfach und intuitiv“, schildert Frank Schriefers, stellvertretender EA-Produktionsleiter. „Über die Softtasten an der MicroTorque-Schraubersteuerung konnte ich das für die Verschraubung unserer elektronischen Lasten benötigte Drehmoment von 100 Newtonzentimetern und die ideale Drehzahl in wenigen Sekunden einstellen. Das Programmieren über die Steuerung ist viel genauer und komfortabler als das mechanische Einstellen und Nachmessen des Drehmoments an den Abschaltkupplungen unserer bisherigen Akkuschrauber.“ Im Gegensatz zu denen, arbeiten die mit einem elektronischen Messwertaufnehmer messenden MicroTorque-Schraubspindeln wesentlich präziser und ohne störanfällige Mechanik.

Werkzeug denkt mit

Sobald das System mit den Montageanforderungen parametriert ist, können die Bediener laut Hersteller praktisch keine Fehler mehr machen. „Das Anziehmoment und der Eindrehwinkel jeder einzelnen Verschraubung wird überwacht“, sagt Schriefers. Sollte etwa eine Schraube mit Gewindefresser verbaut werden oder der Bediener den Starterhebel des Werkzeugs zu früh loslassen, gibt das System eine Alarmmeldung und fordert zur Korrektur auf. Zudem verhindere die integrierte Batch-Zählung, dass eine Schraube in einer Montagesequenz vergessen wird.

Bilder: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH

Montagedaten sinnvoll nutzen

Mit den erfassten Daten könnte der Viersener Elektronikhersteller im Falle einer Beanstandung schnell nachweisen, dass jede Schraubverbindung in der Produktion nach ihren Spezifikationen angezogen wurde. Auch aus diesem Grund haben Stops und Schriefers bereits nach kurzer Zeit fünf weitere der ESD-zertifizierten und Reinraum-zugelassenen Schrauber in ihre Fertigung eingebunden.

Produktivität 30 Prozent höher

„Unsere Erwartungen in puncto Ergonomie, Qualität und Prozesssicherheit wurden voll erfüllt. Wir haben unsere Montage inzwischen vollständig auf die MicroTorque-Ausrüstungen umgestellt“, schildert Markus Stops. „Durch die einfache Handhabung des flexiblen Systems und den Wegfall der früher nötigen Prüfschritte konnten wir die Gesamtproduktivität in unserer Montage um beachtliche 30 Prozent steigern.“

Thematik:
Atlas Copco Holding GmbH
www.atlascopco.de

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