Schraubmontage Bündig versenkte Schrauben mit dem Gradientenanzugsverfahren

Das Gradientenanzugsverfahren eignet sich für Montagefälle, bei denen die zu 
fügenden Bauteile hohe Toleranzen aufweisen und wechselnde Reibwerte zu 
verzeichnen sind. Der elektronisch gesteuerte Schrauber schaltet genau nach Erreichen der Kopfauflage ab und zieht dann um einen festgelegten Drehwinkel weiter.

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Linde Material Handling GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

CMS Automatisme

Atlas Copco Tools Central Europe GmbH

Direktverschraubungen in Kunststoff, Metall und Holz – oder auch durch unterschiedliche Materialien hindurch – können problematisch sein: Toleranzen im Schraubenlos, in den Bohrlöchern oder im Werkstoff führen dazu, dass herkömmliche Schrauber zu früh oder zu spät abschalten. Denn die Hilfsgröße Drehmoment reicht nicht immer aus, um eine 100-prozentige Montage zu gewährleisten. Einige Schrauben werden vielleicht zu tief ins Material versenkt oder reißen ab, bei anderen schaltet das Werkzeug ab, bevor die Kopfauflage erreicht ist – obwohl immer mit dem gleichen Drehmoment angezogen wird.

Hohe Toleranzen beeinträchtigen Qualität der Schraubmontage

Insbesondere bei Bauteilen, die von wechselnden Lieferanten gefertigt werden oder bei denen sich im Laufe ihres Lebenszyklus die Materialzusammensetzung aus verschiedenen Gründen ändert – weil zum Beispiel eine Kunststoffkomponente eine Glasfaserverstärkung erhält, um stabiler zu sein –, müssen Anwender in der Serienfertigung mit hohen Toleranzen rechnen. Der Trend, Zulieferteile in fernen Ländern fertigen zu lassen, verstärkt diese Tendenz.

Doch oft liegen die Ursachen für veränderte Reibwerte, das physikalische Problem bei hohen Toleranzen, gar nicht so fern, sondern sprichwörtlich vor der eigenen Haustür. Je nachdem, wie lange und bei welchen Temperaturen und Feuchtigkeiten die Teile gelagert wurden, verändert sich eben auch ihre Beschaffenheit. Bisher stieß in allen genannten Fällen die Schraubmontage häufig an ihre Grenzen: Je größer die Toleranzen, umso höher war die Wahrscheinlichkeit, dass eine Schraube nicht mehr dauerhaft hielt oder schon bei der Montage nicht richtig saß und nachgearbeitet werden musste.

Schraubmontage besser über Kopfauflage als über Drehmoment steuern

Mit dem sogenannten Gradientenanzugsverfahren von Atlas Copco Tools gehören solche Probleme nun der Vergangenheit an. Jede Schraubverbindung hält auch bei hohen Toleranzen und sich ändernden Reibwerten sicher.

Diese Schraubstrategie fußt nicht mehr, wie bisher üblich, auf einer Steuerung über das Drehmoment. Vielmehr wird über eine spezifisch einzustellende Messwerterfassung und Programmierung die Kopfauflage der Schraube genau berechnet. Nach deren Erreichen wird die Schraube um einen ebenfalls individuell festzulegenden Drehwinkel weiter angezogen.

Schrauber-Steuerung versenkt jede Schraube bündig

Die Steuerung ermittelt während des Eindreh- und Einschraubvorgangs kontinuierlich das Drehmoment und dessen Änderung – den Gradienten. Wenn dieser den – je nach Materialbeschaffenheit und Schraube variablen – programmierten Wert annimmt, schaltet der Schrauber auf Winkelanzug um, bis die Schraube bündig versenkt ist. Auch der jeweils erforderliche Drehwinkel wird auf die Paarung von Material und Schraube hin programmiert.

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