Schraubprozesse
erfassen und mit qs-STAT® ME auswerten
Alfred Adam, Ing.-Büro
ADAM SOFTWARE, Landshut
Die Erfassung der Ergebnisdaten von Verschraubungen und deren Auswertung
und Archivierung für Dokumentationszwecke, besonders bei sicherheitsrelevanten
Teilen, wird immer wichtiger. Dieser Bericht zeigt am Beispiel eines Projekts
mit BOSCH Schraubsystemen, wie leistungsfähige Datenerfassung mit SPCprocessLink
und aussagekräftige Auswertungen mit qs-STAT® ME mit geringem Aufwand eingerichtet
werden können.
Ein Ziel bei der Einrichtung einer automatischen Datenerfassung ist die
Übernahme aller zur Verfügung stehenden Daten aus dem Schraubsystem, wie
auch aus übergeordneten Systemen der Produktionssteuerung. Wo früher nur
Werte für Drehmoment und Winkel als Ergebnis mitgeteilt wurden, können heute
ausführliche Ergebnisdaten vom Schraubprozess erfasst werden. Da eine Verschraubung
meistens in mehreren Stufen dürchgeführt wird, sind für jede einzelne Schraubstufe
die Werte für Drehmoment und Winkel relevant. Zusätzlich sind auch die in
der Schraubersteuerung eingestellten Grenzwerte dieser Merkmale von Bedeutung
weil man durch deren Überwachung eine falsche Einstellung der Anlage feststellen
kann. Eine IO oder NIO Bewertung der Verschraubung durch die Steuerung zusammen
mit den Ursachen, die zu dem Fehler geführt haben sind wichtige Informationen
die es zu erfassen gilt. Das Schraubsystem 300 von BOSCH liefert nun zusätzliche
Informationen zu einer NIO Verschraubung: die Fehlerklasse und den Qualitätscode.
Das Abschaltkriterium beschreibt die Ursache weshalb eine Verschraubung
beendet wurde, wie z.B. „Winkel zu hoch“ oder „Wegnahme Startsignal“. Der
Qualitätscode beschreibt die Ursache für die NIO Bewertung einer Verschraubung,
z.B. „Streckgrenze“ oder „Moment zu hoch“. Diese Informationen sind wichtige
Hilfsmittel zur Analyse von Schraubabläufen, besonders wenn sie später bei
der Nacharbeit zur Verfügung stehen. Weitere Merkmale sind: Schwellmoment,
Abschaltmoment, Redundanzmoment und Redundanzwinkel.
Bild 1:
Zuordnung der Zusatzdaten zu den Messwerten
Das Abspeichern der Ergebnisdaten wäre aber
nur die halbe Lösung. Eine schnelle und aussagekräftige Auswertung ist erst
möglich wenn die Daten bereits mit der richtigen Zuordnung im Q-DAS® Datentransferformat
bereitgestellt werden, wie es mit der Datenerfassung SPCprocessLink einfach
möglich ist. Die Verknüpfung der Messwerte und Zusatzdaten mit den Zielfeldern
des Q-DAS® Datenformats kann übersichtlich per Mausklich bei der Inbetriebnahme
der Datenerfassung vorgenommen werden (s. Abbildung 1). Die Konformität
der mit SPCprocessLink erzeugten Daten mit dem Q-DAS® Transferformat ist
durch ein Zertifikat von Q-DAS® bestätigt. Durch die Fähigkeit von SPCprocessLink,
Daten gleichzeitig aus unterschiedlichen Quellen zu erfassen, können Informationen
wie Bauteilnummer, Charge, Artikelnummer oder Sachnummer aus übergeordneten
Steuerungen, Datenbanken, Barcodeleser oder Datenträger den Messwerten zugeordet
werden. Da alle Zusatzdatenfelder mit Schraubergebnisdaten verknüpft werden
können, sind ausführliche Auswertungen mit qs-STAT® ME möglich, z.B. durch
die Aufteilung der Wesswerte nach Maschine, Spindel, Werkstückträger, Prüfmittel
oder Prüfer.
Bild 2:
Aufteilung der Fehler nach Werkstückträger.
Durch Darstellungen der Fehler nach diesen Parametern
getrennt können z.B. defekte Spindel oder Werkstückträger schnell lokalisiert
werden. Die Auswertung in Abbildung 2 zeigt wie die Fehler zusätzlich zu
den Merkmalen auch den einzelnen Werkstückträger zugeordnet sind.
Bild 3:
Hardware einsparen durch Netzwerkfähigkeit
der Software
Ein weiteres Ziel bei der Einrichtung der Datenerfassung
ist die Reduzierung des Aufwandes für Installation, Konfiguration und Wartung.
Die Netzwerkfähigkeit von SPCprocessLink erlaubt es mehrere an der Montagelinie
über größere Entfernungen verteilte Schraubsysteme anzubinden. Durch die
Kommunikation über Ethernet und Standardprotokolle wie TCP/IP und FTP bleiben
die Installationskosten gering, weil jeder Standard PC mit diesen Netzwerkkomponenten
bereits ausgestattet ist (s. Abbildung 3). Ältere Schraubsysteme können
mit Seriell -> Ethernet Konverter nachgerüstet werden. Über einen vorgeschalteten
Protokollwandler werden die Daten vom spezifischen Protokoll des Schraubsystems
so früh wie möglich in einen herstellerunabhängigen Standard überführt.
So ist es möglich Schraubsysteme verschiedener Hersteller mit geringem Aufwand
anzubinden. Für die Kommunikation mit übergeordneten Systemen der Produktionssteuerung
gibt es eine Vielzahl von Standard Kommunikationstreiber.
Mit der Fähigkeit neuer Schraubersteuerungen, auch die Kurvenverläufe an
der Ausgabeschnittstelle anzubieten, können nun auch diese Informationen
über SPCprocessLink im Q-DAS® Datenformat abgebildet und in qs-STAT® ME
ausgewertet werden (s. PIQ 2/02 S.44). Wegen der damit verbundenen Datenflut
ist nur die Speicherung der Kurvenverläufe von NIO Verschraubungen sinnvoll.
Durch die schnelle Installation und einfache Konfiguration ist SPCprocessLink
auch für die Durchführung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen geeignet.
Über die richtige Zuordnung der Detailinformationen im Q-DAS® Datentransferformat
ist die Auswertung mit qs-STAT® ME mit wenigen Mausklicks erledigt.
Auch in dieser Anwendung werden die Vorteile konsequenter Nutzung von Standards
klar: ausgefeilte Auswertungen in qs-STAT® ME profitieren von der Fülle
an Zusatzdaten die über das Q-DAS® Datentransferformat mit SPCprocessLink
erfasst werden.
Weitere Informationen finden Sie unter
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beim Autor: Tel. +49-871-951428 oder
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