6810/14.01 RIVTAC. Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen Das innovative Fügeverfahren

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1 6810/14.01 RIVTAC Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen Das innovative Fügeverfahren

2 RIVTAC Automation Inhalt Seite Die Technologie 3 Die Werkstoffkombinationen 4 Die Verbindungsqualität 5 Das vollautomatische System mit Prozessüberwachung 6 Die Komponenten des Systems 7 Verbindlich 9 2

3 RIVTAC Automation Die Technologie Das Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen mit RIVTAC erfolgt in einem einfachen und schnellen Arbeitsgang. In einem Schritt durchdringt der Setzbolzen die Bauteile und fügt diese ohne Vorlochen effizient zusammen. Der Setzbolzen trifft dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die zu fügenden Bauteile auf. Die Geschwindigkeit, die über den einstellbaren Druck regelbar ist, ist abhängig von den Werkstoffen und Bauteildicken. Der Setzbolzen durchdringt die beiden Bauteile. Aufgrund der kurzfristigen Temperatursteigerung in der Fügezone und der dadurch verbesserten Fließfähigkeit kann der Fügeteilwerkstoff in die Rändelungen am Setzbolzenschaft verdrängt werden. Dadurch wird ein hoher Formschluss der Verbindung erzielt. Gleichzeitig wird insbeson dere bei höherfesten Stahlwerkstoffen aufgrund der Verpressung und Stauchung des Werkstoffs ein Kraftschluss erreicht. RIVTAC Bolzensetzen das innovative Fügeverfahren für zahlreiche Werkstoffe Verfahren 1. Ansetzen 2. Eindringen 3. Durchdringen 4. Verspannen Ringnut Setzbolzen Deckblech Basismaterial Durchzug Ihre Vorteile n Fügen ohne Vorlochen bei einseitiger Zugänglichkeit n Minimierung der Füge- und Taktzeiten n Fügen von hochfesten Werkstoffen ohne Verzug im Bauteil n Flexibel einsetzbar für Misch-, Mehrlagen- und Hybridverbindungen n Optimale Kombinierbarkeit mit der Klebtechnik n Umweltfreundliche Arbeitsplatzgestaltung: Keine Dämpfe, Absaugung nicht notwendig n Energieschonende Verarbeitung Verbindungen n Hochfest n Visuell prüfbar n Reproduzierbar und prozesssicher n Keine Vorlochoperation n Kraft- und formschlüssig 3

4 RIVTAC Automation Die Werkstoffkombinationen Vielseitige Materialkombinationen gewinnen vor allem bei der Entwicklung moderner Fahrzeug- und Karosseriekonzepten zunehmend an Bedeutung. RIVTAC ist optimal geeignet für das Fügen verschiedenster Verbindungen von Aluminium, Stählen, Kunststoffen, Nichteisenmetallen sowie für aus diesen Werkstoffen bestehende Misch-, Mehrlagen- und Hybridverbindungen. Exemplarische Werkstoffpaarungen Stahl-Blech / Stahl-Blech Die Verbindungen: n Aluminium (Druckguss, Strangpressprofil, Blech) n Stähle n Höherfeste Stähle mit Rm bis ca N/mm² n Kunststoffe und faserverstärkte Kunststoffe (z. B. Glasfaser oder Carbon) n Außerdem Materialmix mit Magnesium, Kupfer, Folien, Metallgeweben, Holz, Sandwichmaterialien n Fügen von Misch-, Mehrlagen und Hybridver - bindungen der genannten Werkstoffe n Klebstoff als Zwischenlage Aluminium-Blech / Aluminium-Profil Aluminium-Blech / Aluminium-Profil mit Klebstoff 4

5 RIVTAC Automation Die Verbindungsqualität Hochfeste Verbindungen In der nachstehenden Tabelle sind die Verbindungsfestigkeiten exemplarischer Werkstoffkombinationen unter Scherzug- und Kopfzugbelastung dargestellt. Gezeigt werden neben den für die Fügetechnik typischen artreinen Stahl- und Aluminiumverbindungen auch Mischverbindungen. Werkstoff Deckblech Blechdicke (mm) Werkstoff Basismaterial Blechdicke (mm) Kopfzugfestigkeit (kn) Scherzugfestigkeit (kn) AlMgSi1 1,00 AlMg3 4,00 ca. 2,40 ca. 3,00 AlMgSi1 1,20 AlCu4MgSi 2,00 ca. 3,60 ca. 3,60 AlMg3 1,20 H340LAD 2,00 ca. 3,00 AlMgSi1 1,20 22MnB5 (UsiBor) 1,15 ca. 4,00 ca. 4,40 HX220YD 0,95 HCT600XD 2,00 ca. 6,00 ca. 4,00 HX220YD 0,95 DP1000 1,50 ca. 5,50 ca. 4,10 HX220YD 0,95 DP1000 1,20 ca. 4,80 ca. 4,00 H340LAD 1,00 22MnB5 (UsiBor) 1,50 ca. 5,00 ca. 5,20 DC04 1,00 AlMg3 4,00 ca. 5,00 DC04 2,00 DC04 2,00 ca. 3,10 In den folgenden Abbildungen sind die Kraft-Weg-Verläufe artreiner sowie klassischer Mischverbindungen visualisiert. Es ist deutlich erkennbar, dass trotz eines geringen kraftübertragenden Schaftdurchmessers von 3 mm hohe Verbindungsfestigkeiten durch den RIVTAC Setzbolzen übertragen werden können. Dies ist ergänzend zu dem besonderen Nutzen der einseitigen Zugänglichkeit zur Fügestelle eine beispiellose Weiterentwicklung in der mechanischen Fügetechnik. Scherzugwerte Kopfzugwerte Verbindung A HX220YD (0,95) HCT600 (2,00) Verbindung B AIMg3 (1,20) H340LAD (2,00) Verbindung C AIMg3 (1,20) AIMgSi1 (4,00) kn 9,0 < Weg s > 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 A B C 2,0 1,0 0, mm < Kraft F > kn 9,0 < Weg s > 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 A 3,0 2,0 1,0 0,0 B C mm < Kraft F > 5

6 RIVTAC Automation Das vollautomatische System mit Prozessüberwachung Vollautomatisches System für magaziniertes Zuführen Das neue RIVTAC Automationssystem ermöglicht vollautomatisches Bolzensetzen und ist prädestiniert für Anwendungen in der Großserienproduktion mit maximaler Flexibilität in der Fertigungsplanung. Ventilblock Visualisierung Schaltschrank Setzwerkzeug Beladestation Technische Daten Anwendungen aus der Praxis Raummaße Grundgestell B x H x T ca. 780 x 1800 x 1400 mm Beladestation ca. 250 kg Gewicht Bolzenwerkzeug ca. 45 kg Schaltschrank ca. 65 kg Druckluftanschluss 2 x 1/2 Zoll Druckluft gefilterte Druck luft - versorgung nach DIN ISO 8573 Luftverbrauch Bolzensetzwerkzeug max. Luftverbrauch Zuführmodul max. Betriebsdruck 6 NL / Setzvorgang 400 L / Min. 10 bar Arbeitsdruck 3,5 bis max. 8 bar Energiever - sorgung Bolzensetzzeit Elektroanschluss Start Bolzensetzen bis Bereitschaft zum Neustart 230 V / 50 Hz 110 V / 60 Hz 0,9 1,5 Sek. Zuführung der RIVTAC Bolzen in der Belade - station Bolzensetzvorgang Geräusch - emmission Bolzensystem > 105 db(a) Umgebungs - temperatur Luftfeuchtigkeit Bei Betrieb + 15 C bis + 40 C Bei Lagerung + 10 C bis + 60 C Feuchteklasse F nach DIN Im Jahresmittel 75% An 30 Tagen 95% An den ürbigen Tagen 85% 6

7 RIVTAC Automation Die Komponenten des Systems Setzwerkzeug n Einseitige Zugänglichkeit zur Fügestelle n Geringe Störkontur und somit optimale Zugänglichkeit realisierbar n Pneumatischer Antrieb mit Treiberkolben und elastischem, internem Anschlag n Spiralmagazine zur Aufnahme von bis zu 95 Setzbolzen inkl. Füllstands über - wachung und Vereinzelungskontrolle n Integrierte Zustelleinheit (auch zur Dämpfung des Impulses) mit Sensoren zur Endlagen- und Positionskontrolle n Standardadapterplatte zur Roboteranbindung n Kraft- und Wegsensor für die optionale Prozessüberwachung n Koppelmodul zur Echtzeitdatenverarbeitung und Weiterleitung n Sonderadapter zur Roboteranbindung auf Anfrage Beladestation n Beladestation zur Bevorratung und Zuführung loser RIVTAC Setzbolzen n Verteilung der Setzbolzen auf zwei unabhängige Zuführschienen über die automatisch ansteuerbare Setzbolzenweiche n Kardanische Lagerung der Zuführschienen inkl. Positionsabfrage und schrittweiser Füllstandsüberwachung je Zuführschiene n Zuführmodul mit Vibrationswendelförderer und Vorratsbehälter zur Bevorratung von bis zu Setzbolzen n Integrierte Druckerhöhungseinheit und Druckwartungseinheit n Zentraler Klemmkasten inkl. Kommunikationsleitung zur Steuereinheit n Wartungsfreundlichkeit durch vertauschungssichere Kennzeichnung aller Komponenten und Leitungen n Anpassungsfähigkeit an individuelle Zellenanordnung Ventilinsel n Schnelle Reaktionszeiten durch kurze Wege n Integrierte Proportionalventile zur stufenlosen Regelung von Fügedruck und Zustelldruck n Energieoptimierte Ansteuerung des Setzwerkzeuges n Integrierbar auf die dritte Achse des Roboters n Wartungsfreundlich durch vertauschungssichere Kupplungen und Kennzeichnungen 7

8 RIVTAC Automation Die Komponenten des Systems Steuereinheit: Böllhoff Control System (BCS) n Dezentrale Hardwarekonfiguration mit zentraler Steuerung der Einzelmodule mittels Bussystem n Embedded PC basierte Steuerung zum Anschließen eines Visualisierungs - gerätes n Optimierte Prozesszeiten von 0,9 Sek. bis 1,5 Sek. / Setzbolzen (hohe Wirtschaftlichkeit) n Offene Schnittstelle zu diversen Roboterschnittstellen (ProfiNet, Interbus, Profibus usw.) n Normgerechte Kennzeichnung aller Komponenten und Leitungen n Sehr gute Raumausnutzung durch Integration auf dem Roboterschaltschrank n Klimatisierung optional Visualisierung n Visualisierung auf industrietauglichem Bildschirm n Visualisierung über externes Bedienerpanel n Bedienungsführung über Touch Screen n Multivisualisierung von mehreren Geräten über einen Leitstandrechner n Integration der Kalibrierungsfunktion möglich n Optionales Medien Docking n Wartungszähler / Wartungsanzeige möglich n Kundenspezifische Visualisierung nach Absprache n Anwendungsspezifische Erweiterungen Prozessüberwachung n Prozessüberwachungsmodul mittels Reaktionskraftmessung und / oder Wegmessung n Auswertung der Reaktionskraftmessung durch die Fenstertechnik n Auswertung der Wegmessung durch die Fenstertechnik n Statistische Überwachung der Prozessüberwachungsdaten n Integrierte Endfensterkontrolle n Erweiterungen bezüglich Statistikauswertungen und Prozesskurven n Interne und externe Speicherung der Prozesskurven n Übergabe der Prozessdaten an ein übergeordnetes Qualitätsmanagement - system 8

9 Verbindlich! Als internationaler Dienstleister gehört Böllhoff zu den führenden Anbietern von Verbindungs-, Montage- und Systemtechnik. Stammsitz des in der 4. Generation geführten Familienunternehmens ist Bielefeld. Mit über Mitarbeitern sind wir weltweit an 37 Standorten in 23 Ländern präsent. Dabei ist der Dialog mit dem Kunden der rote Faden unserer Arbeit. Wir begleiten Sie durch Ihre Prozessketten und schaffen so Punkt für Punkt maßgeschneiderte Verbindungslösungen. RIVTAC RIVCLINCH RIVSET Innovativ aus Tradition! Innovative Industrien brauchen innovative Partner. Wir sind Spezialisten in der mechanischen Fügetechnik. So bündeln wir unser Wissen und unsere Erfahrung rund um das Stanz - nieten und Clinchen sowie um innovative mechanische Fügetechniken wie das Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen RIVTAC. Unsere Verfahrens- und Produktkompetenz beweisen wir täglich aufs Neue wenn Kunden ihre Produktideen mit uns in die Tat umsetzen, wenn neue Materialien verwendet und Bauweisen erprobt werden. Kompetent für Ihre Branche! Unsere Produkte haben die nötige Markt - erfahrung. Für verschiedene Zielgruppen und Branchen können wir unseren Kunden die passende Verbindung bieten. Denn wir sind darauf spezialisiert, Seite an Seite mit dem Kunden durchgängige und attraktive Lösungen zu entwickeln. Ziehen Sie Ihren Nutzen aus unserer Erfahrung! Automotive Solar Schienenfahrzeuge Landmaschinen Metallbau 9

10 Böllhoff International mit Gesellschaften in: Argentinien Brasilien China Deutschland Frankreich Großbritannien Indien Italien Japan Kanada Korea Mexiko Österreich Polen Rumänien Russland Schweiz Slowakei Spanien Tschechische Republik Türkei Ungarn USA Außerhalb dieser 23 Länder betreut Böllhoff in enger Partnerschaft mit Vertretungen und Händlern den inter natio nalen Kundenkreis in anderen wichtigen Industriemärkten. Hergestellt aus Papier, das mit dem Umweltzeichen der Europäischen Gemeinschaft (RegNr. FR/11/003) zertifiziert ist. Gedruckt vom FSC -zertifizierten Betrieb GFA-COC Technische Änderungen vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur nach ausdrücklicher Genehmigung gestattet. Schutzvermerk nach DIN 34 beachten. Böllhoff Gruppe Archimedesstraße Bielefeld Deutschland Telefon +49 (0)521 / Fax +49 (0)521 / fuegetechnik@boellhoff.com