Mit dem Schrauber Tensor S bringt der Mitarbeiter ein Drehmoment von 1 100 Nm ergonomisch und sicher

Mit dem Schrauber Tensor S bringt der Mitarbeiter ein Drehmoment von 1 100 Nm ergonomisch und sicher auf. (Bild: Atlas Copco Tools)

Essen (rm). Das Werkzeug befestigt die Vorderachse am Rahmen – mit 18 Schrauben und Drehmomenten von je 1 100 Nm. Der Schrauber ist an einem frei beweglichen Auslegerarm fixiert, der den Werker entlastet.

Wenn die Schrauben mit einem normalen Luftschrauber angezogen werden sollten, bräuchte man dazu noch einen Gegenhalter – und das Werkzeug gliche einem Ungetüm. Einen solchen Schrauber könnten die Mitarbeiter kaum ausbalancieren, da die zu handhabenden Gewichte zu hoch wären.

An der Montagestation ist die Vorderachse am Rahmen zweier neuer Staplermodelle festzuziehen, an Vierrad-Elektro-Gegengewichtstaplern mit Traglasten von 2,2 bis 5 t. Auf jeder Seite der Achse sind bis zu neun Schrauben zu montieren, mit Drehmomenten von 1 100 Nm. Bei früheren Modellen lag eine andere Konstruktion vor, da reichten 660 Nm. Aber auch das war für die Werker mit einem Druckluftwerkzeug schwierig zu bewältigen.

Aus ergonomischen Gründen und um eine Forderung der Qualitätssicherung zu erfüllen, investierte Still an dieser Station in eine intelligente Lösung. Die Schraubverbindungen an der Achse sollten dokumentiert werden und es sollte sicher sein, dass alle Schrauben richtig angezogen sind.

Geglückt ist diese Qualitätssicherung mit einem elektronisch gesteuerten Tensor-S-Schrauber von Atlas Copco Tools, der an einem sogenannten Articulated Arm befestigt ist. Dieser frei bewegliche Ausleger macht das Werkzeug gewichtslos, entlastet also den Werker, und erlaubt ihm, den Schrauber ohne Kraftaufwand an alle 18 Schraubstellen auf beiden Seiten des Staplers zu führen. Die Steuerung des Schraubers erkennt alle Montagefehler und mahnt den Mitarbeiter gegebenenfalls zur Korrektur.

Einer der Schraubenlieferanten stellte in der Vergangenheit Schrauben bereit, die an den Gewindegängen noch Öl aufwiesen. Mit einem Druckluftwerkzeug hätte Still das nicht entdeckt. Der Tensor-Schrauber dagegen erkannte den Fehler schon bei der ersten Schraube, so dass Abhilfe möglich war. Denn durch das Öl stimmten die Reibwerte nicht und die Klemmkraft für die Verbindung hätte außerhalb der Toleranzen gelegen. Die Schraube hätte sich eventuell verformen oder gar reißen können.

In einem solchen Fall bemerkt die Steuerung, dass der Drehwinkel nicht den Vorgaben entspricht; die Schraube dreht deutlich weiter als programmiert. Folglich ist das Schraubenlos zu reklamieren.

Insgesamt hat Still mit dem Tensor-Schrauber nach wenigen Monaten zehn bis fünfzehn Fehler gefunden, die den Ausfall des Staplers beim Kunden hätten bedeuten können. Dagegen ist die im Vergleich zu einem Druckluftschrauber deutlich höhere Investition vertretbar.

Heute setzen die Mitarbeiter die Schrauben von Hand ins Gewindeloch und ziehen mit einem Druckluftwerkzeug auf 150 Nm vor. Der Endanzug erfolgt dann in einem Zug mit dem Tensor S-Schrauber am Articulated Arm. Mittlerweile gibt es sechs oder sieben Mitarbeiter in der Linie, die mit dem einfach handhabbaren System umgehen können. Die Montagesicherheit ist deutlich gestiegen, menschliche Fehler sind nahezu ausgeschlossen oder werden umgehend entdeckt und behoben.

Für alle Schrauben der Vorderachsbefestigung hat Still das gleiche Drehmoment von 1 100 Nm vorgesehen. Wegen höherer Traglasten bei der aktuellen Stapler-Serie und einer anderen Art der Achsbefestigung liegt es deutlich über dem der Vorgängermodelle. Still hatte mit so hohen Drehmomenten in der Vergangenheit keine Erfahrung, weswegen man sicher gehen wollte.

Der Schrauber zeigt dem Mitarbeiter direkt am Werkzeug an, ob die Verschraubung in Ordnung ist. Gleiches wird außerdem an der Lichtsäule über der Station signalisiert: grünes Licht für i. O., rot für Fehler. Die dokumentierten Schraubwerte gehen per Ethernet direkt an die Qualitätssicherung. Sie erhielt von Atlas Copco im Vorfeld eine Schulung, um die Daten sinnvoll auswerten zu können.

Kleiner Nachteil des Systems ist lediglich der Platzbedarf an der Montagelinie, an der man den Articulated Arm unterbringen muss. Sollte es zu eng werden, lässt sich der Arm alternativ auch über dem Montageplatz befestigen.

Still denkt über die Investition in weitere Schraubersysteme nach. Zwar spielten an der Vorderachse Sicherheit und Ergonomie die größte Rolle. Es gibt aber auch Stationen, an denen sehr viele Schrauben mit unterschiedlichen, auch kleinen, Drehmomenten montiert werden müssen. Hier gilt es, die Montagezeiten zu verkürzen. Denn in solchen Fällen müssen bisher noch mehrere Stecknüsse und – bei größeren Schrauben – unterschiedliche Gegenhalter aufgesetzt werden.

Wenn das gespart werden könnte, ließen sich die Taktzeiten an einigen Stellen deutlich verkürzen. Noch weiter ließen sich diese reduzieren, wenn der Articulated Arm mit einer Positionskontrolle ausgestattet werden würde. Dann könnte den Mitarbeitern über eine einfache Visualisierung angezeigt werden, welche Schrauben sie an welchen Stellen in welcher Reihenfolge mit welchen Nüssen montieren müssen. Auch für die Montage der Radschrauben eignet sich das Schraubersystem. Denn damit ist volle Montagesicherheit erreichbar und die Kosten sinken.