Hoe Caterpillar de montage van contragewichten heeft gestandaardiseerd met 100% traceerbaarheid van het koppel

Capterpillar counter weight assembly 2

Elektronische moeraanzetter met hoog koppel voor de assemblage van wielladers, waar veiligheid cruciaal is

Het monteren van het contragewicht is een van de laatste bewerkingen op de assemblagelijn van een Caterpillar-wiellader en een van de meest veiligheidskritische.

Afhankelijk van het machinemodel weegt het gegoten of gefabriceerde tegengewicht tussen de 500 kg en meer dan 5 ton. Het wordt vastgezet met 4 tot 8 bouten met hoge treksterkte die uiterst nauwkeurig moeten worden verschroefd om de vereiste klemkracht te garanderen.

Loszittende bouten van het contragewicht kunnen leiden tot catastrofale storingen, waardoor dit een volledig traceerbaar, kwaliteitsgecontroleerd proces voor het verschroeven moet zijn.

Om deze kritieke assemblagebewerking te automatiseren, heeftAnsomat een complete bevestigingsoplossing met hoog koppel ontworpen , waarbij gebruik wordt gemaakt van een elektronische moeraanzetter van Stanley Assembly Technologies, een geïntegreerd koppelreactiesysteem en de Ansomat Traceability Software voor volledige procescontrole.

De uitdaging

Contragewichtbouten variëren doorgaans van M20 tot M36, eigenschapsklasse 10.9 (soms 12.9), en vereisen aandraaimomenten van 570 Nm tot bijna 4.000 Nm.

Typische specificaties voor het verschroeven zijn onder meer:

BoutDoelkoppel
M20570–650 Nm
M241.000–1.150 Nm
M302.000–2.250 Nm
M363.500–3.900 Nm

Naast het genereren van een extreem hoog koppel moeten productiebedrijven het volgende garanderen:

  • De juiste voorspanning van de bouten
  • Volledige koppelbewaking
  • 100% traceerbaarheid
  • Geen gemiste bouten
  • Geen dubbele verschroeving
  • Consistente verschroevingsoordorde
  • Langdurige opslag van productiegegevens

Traditionele pneumatische tools bieden beperkte procesfeedback en kunnen niet de digitale traceerbaarheid bieden die vereist is voor moderne Industrie 5.0 -productieomgevingen.

De Ansomat-oplossing

Ansomat leverde een compleet ergonomisch werkstation dat intelligente bevestigingstechnologie combineert met geïntegreerde kwaliteitsborging.

De oplossing bestaat uit:

  • Stanley Assembly Technologies 5000 Nm elektronische moeraanzetter
  • Hoogwaardig elektrisch schroefsysteem
  • Geïntegreerde koppelbuis
  • Zwaar uitgevoerde 6-meter dubbeldragende zwenkarmkraan
  • Op maat gemaakte constructie voor het opvangen van het koppel
  • Lange doppen voor verzonken contragewichtbouten
  • Digitale operator guidance software
  • Automatische verzameling van productiegegevens

In tegenstelling tot conventionele schroefsystemen met hoog koppel worden alle koppelreactiekrachten opgevangen door de geïntegreerde koppelbuis en de kraanconstructie.

Hierdoor is een aparte koppelarm of reactiestang op het gereedschap zelf niet meer nodig, wat de ergonomie voor de operator, de toegankelijkheid en de veiligheid op de werkplek aanzienlijk verbetert.

Gecontroleerd verschroeven met hoog koppel

Omdat het tegengewicht gelijkmatig tegen het machineframe moet rusten, worden de bouten in een gecontroleerd kruispatroon aangedraaid in plaats van achtereenvolgens rondom de flens.

Het verschroeven bestaat uit drie fasen.

Fase 1 – Vooraf vastdraaien

Elke bout wordt verschroefd tot ongeveer 30% van het uiteindelijke koppel om het tegengewicht correct te plaatsen.

Fase 2 – Tussentijdse aandraaibeurt

De bouten worden verschroefd tot ongeveer 70% van het uiteindelijke koppel om de klemkrachten gelijk te maken.

Fase 3 – Definitief verschroeven

Afhankelijk van de toepassing past Caterpillar een van twee geavanceerde strategieën voor het verschroeven toe.

Koppelregeling met hoekbewaking

De elektronische moeraanzetter past het gespecificeerde koppel toe terwijl dehoek van het verschroeven continu wordt bewaakt.

Het koppel-hoekgereedschap detecteert onmiddellijk afwijkend verschroevend gedrag veroorzaakt door:

  • Verkeerd in de schroefdraad gedraaid
  • Vastzittende schroefdraden
  • Ontbrekende ringen
  • Zachte verbindingen
  • Opnieuw aangedraaide bouten

Hoekregeling met koppelbewaking

Voor de meest veiligheidskritische verbindingen schakelt het proces over op hoekgestuurd verschroeven.

De verbinding wordt eerst verschroefd tot een gedefinieerd drempelkoppel, waarna de bout over een gespecificeerde hoek wordt gedraaid.

In vergelijking met conventioneel verschroeven op koppel vermindert deze methode de variatie in klemkracht aanzienlijk en zorgt ze voor een veel consistentere voorspanning van de bout.

Meer informatie over verschroevingstrategieën

Intelligente koppelbewaking

Elke verschroeving wordt continu geanalyseerd.

De geïntegreerde, gekalibreerde opnemer in het elektronische DC-gereedschap registreert:

  • Koppel
  • Hoek
  • Koppel-hoekcurve
  • Maximaal koppel
  • Verschroeven
  • Status van de definitieve verschroeving

Geavanceerde koppelbewaking detecteert automatisch:

  • Verkeerd ingeschroefde schroefdraad
  • Ontbrekende bevestigingsmiddelen
  • Dubbele slagen
  • Onjuiste volgorde van het verschroeven
  • Te losse verbindingen
  • Te strakke verbindingen
  • Ontspanning van de verbinding
  • Schroefdraadbeschadiging

De machinecapaciteit is gevalideerd bij Cm/Cmk ≥ 1,67, waardoor het bevestigingsproces consequent voldoet aan de productie-eisen van Caterpillar.

Software voor volledige traceerbaarheid

Elk resultaat van het verschroeven wordt automatisch gekoppeld aan het individuele serienummer van de machine met behulp van de Ansomatsoftware voor digitale werkinstructies .

Productiegegevens omvatten:

  • Eindkoppel
  • Eindhoek
  • Verschroevencurve
  • Tijdstempel
  • Operatoren-ID
  • ID gereedschap
  • Boutpositie
  • Machineserienummer

Wanneer een NOK-resultaat wordt gedetecteerd, start de software automatisch een gecontroleerde herstelprocedure, waardoor wordt voorkomen dat defecte verbindingen onopgemerkt de productie doorlopen.

De volledige digitale geschiedenis blijft jarenlang beschikbaar, wat kwaliteitsborging, garantieonderzoeken en naleving van regelgeving ondersteunt.

Voor & Na

VoorNa met Ansomat
Handmatig verschroeven met hoog koppelGeautomatiseerd verschroeven met een elektronische moeraanzetter van 5000 Nm
Externe koppelarm vereistGeïntegreerd koppelreactiesysteem maakt afzonderlijke reactiearmen overbodig
Beperkte procescontroleIntelligente koppelbewaking voor elke bout
Moeilijke toegang tot verzonken boutenOp maat gemaakte lange doppen en ergonomisch gereedschap
Handmatige kwaliteitsdocumentatieAutomatische traceerbaarheidssoftware gekoppeld aan serienummers van machines
Risico op overgeslagen of dubbel verschroeve boutenDigitale controle van het aantal bouten en hun positie
Verschroeven afhankelijk van de operatorBegeleide meerfasige verschroevingstrategie
Variabele klemkrachtGecontroleerd verschroeven op basis van koppel en hoek
Beperkt inzicht in de productieVolledige registratie van koppel-hoekgegevens
Hoger garantierisicoVolledig gevalideerd, veiligheidskritisch bevestigingsproces

Resultaten

Het Caterpillar-werkstation voor de montage van contragewichten biedt nu:

  • ✔ 100% digitale traceerbaarheid van het koppel
  • ✔ Gecontroleerd verschroeven tot 5.000 Nm
  • ✔ Ergonomische montage met hoog koppel
  • ✔ Geen externe koppelarm nodig
  • ✔ Intelligente koppel- en hoekbewaking
  • ✔ Geautomatiseerde operator guidance software
  • ✔ Volledige MES-integratie
  • ✔ Minder vermoeidheid bij de operators
  • ✔ Verbeterde 'first-time-right'-ratio
  • ✔ Validatie van veiligheidskritische processen

Waarom Ansomat?

Ansomat ontwerpt completebevestigingsoplossingen met hoog koppel voor OEM's in de off-highway-, bouwmachines-, automobiel-, lucht- en ruimtevaart- en industriële productiebedrijven.

Onze expertise omvat:

  • Elektronische schroevendraaiers
  • Gelijkstroomtools
  • Elektrische schroefsystemen
  • Aandraaisystemen voor het verschroeven met hoog koppel
  • Techniek voor koppelreactie
  • Koppelarmen en koppelbuizen
  • Koppel-hoekgereedschap
  • Koppelbewaking
  • Software voor traceerbaarheid
  • Operator guidance software
  • Gereedschap op maat
  • Integratie in Industrie 5.0
  • Kant-en-klare montagesystemen

Of u nu een gecontroleerd verschroevingsmoment van 500 Nm of 5.000 Nm nodig hebt, Ansomat levert complete bevestigingsoplossingen die productiviteit, ergonomie en 100% kwaliteitsborging combineren.

Klaar om uw assemblageproces met hoog koppel te verbeteren?

1 / 1