Automatisiertes Schrauben: Effizienz steigern, Risiken minimieren, Potenziale erkennen

Warum lesen? Die Automatisierung Ihrer Schraubprozesse kann Produktivität und Produktqualität erhöhen, doch Platzbedarf und Verstopfungsgefahr können Herausforderungen darstellen. Dieser Artikel beleuchtet Vor- und Nachteile und hilft Ihnen, Automatisierungspotenziale in Ihrer Produktion zu identifizieren.

Was ist automatisiertes Schrauben?

Beim automatisierten Schrauben werden Schraubenzufuhr und Schraubvorgang von Maschinen oder Robotern übernommen. Die Lösungen bestehen typischerweise aus zwei Komponenten:

• Schraubmaschine:
  Eine Schraubmaschine hält ein automatisches Schraubwerkzeug, das Schrauben aufnimmt. Die Maschine bewegt entweder das Werkzeug, um Schrauben in das Bauteil einzudrehen, oder das Bauteil, sodass es für das stationäre Werkzeug korrekt orientiert ist.
• Schraubenzuführung:
  Eine Schraubenzuführung liefert Schrauben an die Schraubmaschine. Sie stellt sicher, dass Schrauben korrekt orientiert und einzeln zugeführt werden. Die Zuführung kann in die Maschine integriert sein oder separat existieren.

Vorteile des automatisierten Schraubens

Erhöhte Präzision und schnelleres Schrauben

Die Automatisierung des Schraubprozesses kann die Produktqualität steigern. Sensoren gewährleisten hohe Präzision und optimale Anzugswinkel.

Auch die Produktivität steigt: Manuelle Arbeiter ermüden und müssen ggf. das Tempo drosseln, um Qualität zu halten. Eine automatisierte Lösung arbeitet schnell und stetig bei konstanter Qualität – ohne Ermüdung oder Pausen.

Erprobte, günstige Lösungen sind am Markt verfügbar

Schraubprozesse lassen sich mit Maschinen oder Robotern automatisieren, je nach Aufgabenkomplexität.

Der Vorteil einer Maschine: Günstige, einfache Lösungen existieren. Bei nicht allzu komplexen Aufgaben liefern sie oft schnelle Leistung bei hoher Qualität.

Bei komplexen Bauteilen (z. B. Schrauben an mehreren Flächen oder Winkeln) kann eine Zusatzmaschine das Bauteil halten und positionieren.

Maschinen sind günstiger und schneller einsatzbereit, aber weniger flexibel als Roboter. Robotiklösungen bewältigen mehr Aufgaben dank mehrerer Drehgelenke und Anpassungsfähigkeit. Sie eignen sich für größere Bauteile, sind aber teurer und benötigen mehr Platz.

Herausforderungen und Nachteile

Automatisiertes Schrauben kann zusätzlichen Platz erfordern

In manchen Fällen benötigen automatisierte Schraublösungen mehr Platz als manuelles Schrauben. Das liegt nicht an der Maschinengröße, sondern an den geforderten Sicherheitsbereichen.

Dies betrifft vor allem Robotersysteme. Der Prozess erfordert außerdem eine Schraubenzuführung, die weiteren Platz braucht. Nicht nur für die Maschine, sondern auch um die Verschraubungsstelle des Bauteils muss Raum sein.

Sicherheitsmaßnahmen wie Zäune können den Zugang erschweren. Faustregel: Mindestens 15 mm Freiraum am Schraubenkopf sind nötig.

Spezialwerkzeuge können schwer zugängliche Bereiche erschließen, verursachen aber zusätzliche Kosten.

Schrauben und Werkstoff können den Prozess verkomplizieren

Verschiedene Schraubenarten und Werkstoffe bringen unterschiedliche Herausforderungen. Spitzen-Schrauben können Probleme verursachen.

Ist die Schraube nicht perfekt ausgerichtet, bohrt sie sich in die Flanke der Aufnahme und klemmt, statt korrekt in das Loch zu greifen.

Schrauben in weiche Materialien erhöht das Klemmrisiko weiter. Je weicher der Werkstoff, desto leichter verhakt sich die Spitze in der Flanke.

Stumpfspitzige Schrauben reduzieren dieses Problem – prüfen Sie, ob Ihr Produkt einen Schraubenwechsel zulässt.

Potenzial für die Automatisierung Ihrer Schraubprozesse erkennen

Wenn Sie Schraubprozesse in Ihrem Unternehmen automatisieren möchten, beachten Sie folgende Punkte. Trifft manches auf Ihre Produktion zu, besteht Automatisierungspotenzial:

• Personalbedarf: Ein Großteil Ihrer Belegschaft ist für den Schraubprozess eingespannt. Je mehr Arbeitsstunden derzeit dafür aufgewendet werden, desto höher der Gewinn durch Automatisierung.
• Geeignete Schrauben: Sie verwenden Schrauben mit Innenantrieb, die länger als breit sind und keine Spitze haben.
• Geringe Schraubenvarianz: Wenige Schraubentypen für Ihr Produkt. Je geringer die Varianz, desto einfacher die Lösung.
• Einseitiges Schrauben: Ihr Produkt benötigt Schrauben nur auf einer Fläche, aus einer Richtung.
• Freiraum um Schraubenlöcher: Mindestens 15 mm Freiraum um die Schraubenlöcher.
• Geringe Produktvarianz: Ähnliche Produkte, neue Produkte nutzen denselben Schraubprozess.

Fazit

Die Automatisierung des Schraubprozesses kann Produktivität und Qualität steigern. Stellen Sie jedoch sicher, dass Ihre Prozesse dafür geeignet sind. Nutzen Sie die Checkliste oben – und prüfen Sie, ob in Ihrer Produktion genügend Platz für die neuen Lösungen vorhanden ist.