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16-fach-Schrauber gibt ­Schwallschutzplatten festen Halt

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Automobilzulieferer: Kunststoffmuttern prozesssicher verschrauben

Schwallschutzplatten dämpfen die Bewegungen des Kraftstoffs im Tank von Fahrzeugen. Damit sie selbst sicher halten, setzt die Magna Steyr Fuel-Tec Kunststoffmuttern und einen 16-fach-Tensor-DL-Schrauber von Atlas Copco Tools ein. Die Matten lassen sich damit prozesssicher innerhalb von 135 s von nur einer Person montieren.

Essen/Sinabelkirchen (A), April 2011 – Um Schwappgeräusche des Kraftstoffs beim Beschleunigen und Bremsen zu unterdrücken, verbaut Fuel-Tec, eine Zweigniederlassung der Magna Steyr Fuel Systems GesmbH, sogenannte Schwallschutzplatten. Im österreichischen Sinabelkirchen nahe Graz werden diese mit Kunststoffmuttern auf Bolzen in der Tankschale verschraubt. „Die Muttern müssen natürlich ein Autoleben lang fest sitzen und dürfen sich nicht lösen“, erläutert Andreas Tomaser, Prozesstechniker bei Fuel-Tec. Um sicherzustellen, dass alle Muttern korrekt angezogen sind, schied deswegen eine manuelle Montage aus – nicht zuletzt auch wegen der mit 135 Sekunden vorgegebenen kurzen Taktzeit. In dieser Zeit müssen zudem Tankschale und Schwallschutzplatte positioniert, mit pneumatischen Spannern fixiert und nach der Montage das Bauteil entnommen werden.

Ein 16-fach-Tensor-DL-Schrauber von Atlas Copco Tools montiert heute 16 von insgesamt 18 Kunststoffmuttern prozesssicher in einem Rutsch. Drehmomentgesteuert und drehwinkelüberwacht kann Fuel-Tec auf diese Weise dokumentieren, dass wirklich alle Muttern korrekt angezogen sind. Für die restlichen beiden Muttern verwendet man ebenfalls einen Tensor DL, der mit einem Pistolengriff ausgestattet und griffgünstig in der Station positioniert ist. Aufgrund der geometrischen Anordnung ließ sich kein 18-fach-Schrauber einsetzen.

„An dem Mehrfachschrauber führte kein Weg vorbei“, fährt Tomaser fort. „Zur manuellen Montage hätten wir bei der geforderten Taktzeit einen zweiten Werker einsetzen und zusätzlich noch nach einer Lösung für die Prozessüber­wachung suchen müssen.“ Die Station mit dem Atlas-Copco-System lässt sich dagegen von einer Person bedienen und liefert den Prozessstatus gleich mit. Um das Gewinde des Bolzens sicher zu finden, wurde zudem ein zweistufiges Vorgehen programmiert. Vor dem Anzug wird die Mutter zunächst in einem eigenen Parameter-Satz (Findeprogramm) ein Stück nach links gedreht und rastet dabei sinngemäß ein, bevor der Endanzug auf 1,2 Newtonmeter (Nm) Drehmoment mit dem tatsächlichen Anzugprogramm prozessüberwacht erfolgt. „Die gesamte Schraubtechnik hat von Beginn an gut funktioniert“, betont der Fuel-Tec-Mitarbeiter.

Tankform fordert Maschinenbauer heraus

Bei der Auslegung des Mehrfachschraubers mussten sich die Konstrukteure einer schwierigen Aufgabe stellen. Aufgrund der Tankform besitzen nicht alle Stehbolzen die gleiche axiale Ausrichtung. Jeder der 16 Tensor-Schrauber lässt sich deswegen über eine kugelige Aufhängung in allen Richtungen justieren.

Gesteuert wird die komplette Station von einer eigenen SPS (speicherprogrammierbare Steuerung). Diese überwacht den Ablauf vom Einlegen der Komponenten bis zu ihrer Entnahme. Sobald die Montage beginnen kann, erhalten die 16 Steuerungen der Tensoren das Startsignal und beginnen mit dem Findeprogramm. Nach dem Endanzug melden sie der SPS, ob die Muttern korrekt verschraubt wurden. Fehlt ein In-Ordnung-Signal (i. O.), schaltet die SPS nicht weiter und verlangt zunächst eine Nacharbeit. Der Werker kann sowohl auf der SPS-Anzeige als auch an den Schraubern (grünes oder rotes Signal) erkennen, an welcher Stelle ein Problem auftrat und per Handschrauber eine neue Mutter montieren. Auf diese Weise verlassen nur korrekt montierte Bauteile die Station.

Einmal im Jahr werden alle Schrauber durch Atlas Copco gewartet und mittels Maschinenfähigkeitsuntersuchung überprüft und abgestimmt. In regelmäßigen Abständen kontrollieren Fuel-Tec-Techniker zudem, ob alle Tensoren korrekt anziehen, so dass sich das Unternehmen jederzeit auf korrekt verschraubte Schwallschutzplatten verlassen kann. Und sollte doch mal ein Fehler auftauchen, ist auch das kein Problem: Der Servicetechniker von Atlas Copco wohnt direkt um die Ecke und ist somit schnell vor Ort.
 
 
 

Zur Magna Steyr Fuel Systems GesmbH

Magna Steyr ist ein weltweit führender, markenunabhängiger Technologie- und Produktionspartner für OEMs in der Automobilzulieferindustrie. Um diese Position zu halten, investiert das Unternehmen kontinuierlich in eigene Ideen und Neuentwicklungen – sowohl bei der Konstruktion und Montage ganzer Fahrzeuge als auch in der Entwick­lung und Herstellung von Bauteilen und Systemen. Die Magna Steyr Fuel Systems GesmbH, zu der auch die Zweigniederlassung Fuel-Tec in Sinabelkirchen gehört, liefert unter anderem komplette Tanksysteme. www.magnasteyr.com



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Bild 1: Innerhalb von 135 Sekunden kann Fuel-Tec mit einem 16-fach-Tensor-DL-Schrauber Schwallschutzplatten in der Tankschale prozesssicher verschrauben. Bei dieser Taktzeit wäre eine manuelle Arbeitsweise nicht möglich, wenn man sicherstellen will, dass keine Mutter mehrfach angezogen und keine ausgelassen wird. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 2: „Wir können mit einem Werker sicherstellen, dass alle 16 Muttern verschraubt sind und Drehwinkel und Drehmoment stimmen“, sagt Andreas Tomaser, Prozesstechniker bei Fuel-Tec. Manuell wäre bei der geforderten Taktzeit mindes­tens eine zweite Person erforderlich gewesen – und die Prozessüberwachung noch zusätzlich zu lösen. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 3: Herausforderung für den Maschinenbauer: Justierbare Schrauber ermöglichen die Anpassung an die unterschiedliche axiale Ausrichtung der Stehbolzen, auf denen die Schwallschutzplatte mit Kunststoffmuttern zu verschrauben ist. Im Bild ist das an den schräg stehenden Tensor-DL-Schraubern zu erkennen. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 4: Direkt neben der Station sind die Steuerungen der Tensor-DL-Schrauber montiert. Sie kommunizieren mit der SPS, die den Gesamtablauf überwacht. Erst wenn jede Schraubersteuerung „i. O.“ meldet, gibt die SPS die Station für die Weiterarbeit frei. (Bild: Atlas Copco Tools)


Bild 5: Ein seitlich positionierter Tensor-DL-Handschrauber mit Pistolengriff erlaubt das prozesssichere Verschrauben der zwei zusätzlichen Muttern, die sich aus geometrischen Gründen nicht mit dem Mehrfachschrauber erreichen lassen. Auch für die manuelle Nacharbeit ist er im Bedarfsfall ein guter Helfer. (Bild: Atlas Copco Tools)


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