Akkuwerkzeug für multiple Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Akkuwerkzeug für multiple Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie


Maintal, März 2019. Desoutter hat ein innovatives Akkuwerkzeug für die Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt, das sich flexibel für verschiedenste Bohr- und Montageprozesse einsetzen lässt. Die smarten Tools sind vom 2. bis 4. April erstmals auf der Aircraft Interior Expo in Hamburg zu sehen. Ihre Vorteile spielen sie dort aus, wo eine große Anzahl anspruchsvoller manueller Arbeitsschritte zu bewältigen ist und gleichzeitig hohe Qualität und Rückverfolgbarkeit gefragt sind.
 

„Unser neues, smartes XPB-Tool haben wir für anspruchsvolle manuelle Operationen in der Luftfahrtindustrie entwickelt“, sagt Lukas Kois, Produktmanager bei Desoutter in Maintal. Auf der Aircraft Interior Expo, der internationalen Fachmesse für Flugzeuginnenausstattungen in Hamburg (Halle B1, Stand 1A50), zeigt Desoutter vom 2. bis 4. April die intelligenten Werkzeuge. „Durch ihren modularen Aufbau und eine große Auswahl anpassbarer Köpfe sind die Maschinen für zahlreiche Anwendungen einsetzbar, wie Bohren, Senken, Reiben, Entgraten oder die Heftnadel-Montage. Damit sind sie weit mehr als eine Bohrmaschine: Ein solches Werkzeug gab es bis jetzt noch nicht!“

Den einfachen Funktionswechsel ermöglicht ein ebenso leistungsstarkes wie präzises Schnellwechselsystem für die Werkzeugköpfe. Dabei ist eine Kopferkennung via RFID für die anwendungsspezifische Werkzeugprogrammierung integriert: Über Transponder, die in die einzelnen Köpfe eingebaut sind, werden diese identifiziert und das Werkzeug entsprechend konfiguriert. Die vielfältigen Aufsätze reichen vom Standardbohrkopf über Bohrköpfe für besonders harte oder mehrlagige Materialien bis hin zu Offset-Bohrköpfen und hydraulisch geregelten Lösungen für CFK-Anwendungen. Darüber hinaus stehen dem Anwender Programme für die Montage von Heftnadeln und für Hi-Lok-Verschraubungen zur Verfügung.

Viel flexibler als Druckluftwerkzeuge

Der XPB kommt ohne Kabel und Schlauch aus und leistet maximal 420 Watt (W). Damit hat er das Potenzial, in der Luft- und Raumfahrtindustrie die derzeit vorherrschenden Druckluftwerkzeuge zu ersetzen. „Mit dem Werkzeug sind die Mitarbeiter bei der Arbeit wesentlich flexibler und nicht mehr so eingeschränkt, wie sie es bislang durch die Druckluftschläuche waren“, betont Lukas Kois. Zudem würden Stolperfallen, die durch Schläuche entstehen können, vermieden. Auch den niedrigen Geräuschpegel würden Anwender als sehr angenehm empfinden. Auf der Basis nur eines einzigen Antriebs ließen sich in Kombination mit den diversen Aufsätzen zahlreiche Anwendungen abdecken. „Mit Drehzahlen bis 18500 Umdrehungen pro Minute können wir mit einem einzigen Werkzeug alle Bereiche und Materialien in der Luft- und Raumfahrt bedienen“, erläutert Kois. „Der große Vorteil ist, dass die Drehzahl sich nicht unter Last verringert, wie es bei Druckluftwerkzeugen häufig der Fall ist, sondern konstant bleibt.“ Die Drehzahl könne innerhalb der Grenzen in jeweils zwei Stufen frei programmiert werden.

Hohes Maß an Qualitäts- und Prozesssicherheit

„Über einen zweistufigen intelligenten Starttaster lässt sich die gewünschte eingestellte Drehzahl abrufen – das ist etwa für das Bohren in mehrlagigen Werkstoffen ideal.“ So könne der Anwender in der ersten Stufe mit einer höheren Drehzahl beginnen und im Prozess dann auf eine niedrigere wechseln oder umgekehrt. Auch das Drehmoment lasse sich abhängig von der Anwendung und dem Material festlegen. „Damit erreichen Anwender ein deutlich höheres Maß an Qualitäts- und Prozesssicherheit.“

Zwei weiße Werkzeug-LEDs leuchten den Arbeitsbereich aus und bieten so eine gute Sicht auf die Anwendung. Über zwei weitere Leuchtdioden erhält der Werker die Rückmeldung, ob Arbeitsschritte korrekt (grüne LED) oder fehlerhaft (rote LED) ausgeführt wurden. So signalisiert das Werkzeug durch Blinken oder Dauerleuchten zum Beispiel, dass die vorgesehene Zeit für einen Montageschritt abgelaufen ist oder dass der Anpressdruck in Ordnung war. Warnungen werden als LED-Blitz übermittelt, Fehler und Nachrichten auf dem Display angezeigt (ab Modell XPB Advanced). Dort kann der Anwender zudem einfach den gewünschten Parametersatz auswählen.

Ergonomisch und sicher

Die smarten Tools bestehen im Kern aus hochwertigem Aluminium 7075 in Luft- und Raumfahrtqualität. Das Gehäuse ist leicht und für die einfache Wartung optimiert. „Wir stellen dem Werker ein perfekt ausbalanciertes Werkzeug zur Verfügung, mit ergonomischem Griff, niedrigem Schallpegel und einem Gewicht von lediglich 1200 Gramm inklusive Kopf und ohne Akku“, fasst Lukas Kois zusammen. „Darüber hinaus ermöglichen sogenannte Winglets – das sind kleine Flügelchen an den Werkzeugseiten – eine perfekte Bohrposition. Und der pistolenförmige Griff garantiert, dass Druckkraft und Bohrer auf der gleichen Achse liegen.“

Die innovativen Werkzeuge werden mit Hochleistungs-Standardakkus von Desoutter betrieben. Für bessere Zugänglichkeit und Balance kann zwischen zwei verschiedenen Akkupositionen gewählt werden. Es stehen Akkus mit 18 und 36 Volt (V) zur Verfügung, wobei der 18-V-Akku mit Kapazitäten von 2,1 und 4,2 Amperestunden (Ah) erhältlich ist. Die kleineren Akkus halten laut Desoutter 250 Bohr- oder Montagezyklen durch, die 4,2-Ah-Akkus kommen auf 500 Zyklen pro Ladung. Die Werte beziehen sich auf die Arbeit in 10 mm dickem Aluminium mit Bohrern mit einem Durchmesser von 4,1 mm. Die Akkus sind mit allen anderen Desoutter-Werkzeugen kompatibel.

In drei Ausbaustufen erhältlich

Der Hersteller bietet die Bohr- und Montagemaschinen in drei Varianten an, die je nach Anforderung an Anwendungsbreite und Qualitätskontrolle gewählt werden sollten: Das XPB-Basiswerkzeug ist mit einem Bohrfutter ausgestattet. Der XPB Advanced verfügt zudem über Display, LED-Rückmeldung und Zykluszähler, kann sechs verschiedene Parametersätze speichern und bietet die Möglichkeit, Bohrkurven zu generieren. Beim XPB Modular schließlich ist eine Funktion integriert, mittels derer die Köpfe über ein Schnellwechselsystem getauscht werden können. Die Köpfe lassen sich je nach Anwendungsfall individuell anpassen.

Spezialanwendung Heftnadelmontage

„Die Heftnadelmontage zeichnet sich ebenso wie das Bohren durch hohe Anforderungen an die Genauigkeit und die Produktivität aus“, sagt Desoutters Produktmanager Lukas Kois. „Dem begegnen wir mit kontrollierten Cp-/Cpk‐Werten sowie der Möglichkeit, die exakt benötigte Geschwindigkeit und das geforderte Drehmoment einfach in der Software einstellen zu können.“ Jedem Heftnadelkopf sei normalerweise genau eine Drehzahl und ein Drehmoment zugeordnet, womit Flugzeugbauer bislang entsprechend viele Druckluftwerkzeuge hätten vorhalten müssen. „Mit dem XPB benötigt man nun aber nur noch ein Werkzeug für viele Anwendungen.“

Die Sicherheit, dass 100 % aller Heftnadeln installiert wurden, erhält der Anwender durch einen optionalen Zykluszähler, der die Anzahl der durchgeführten Montageschritte nachhält. Dies gilt gleichermaßen für die Montage von Abriss-Collaren, bei denen sichergestellt sein muss, dass 100 % aller Collare am Ende des Montageprozesses abgerissen wurden. Auch ohne Sicht auf die Montagestelle verfügt der XPB von Desoutter über entsprechende Strategien, die die Sicherheit bieten, dass der Kragen abgebrochen ist.

Kompatibel mit der Smart Factory

Für die Konfiguration der XPB-Werkzeuge und -Köpfe stellt Desoutter Anwendern die kostenlose Software XPB-Config zur Verfügung. Diese erlaubt auch den Zugriff auf Daten und Bohrkurven. Die offene Architektur der Werkzeuge ermöglicht es darüber hinaus, diese in Industrie-4.0-Produktionsumgebungen einzubetten.

Weil das modulare XPB-System eine große Anzahl von Anwendungen abdeckt, sinken nicht nur die Kosten für die Investition, sondern auch für das Kalibrieren und die Wartung der Werkzeuge; denn es sind deutlich weniger Maschinen nötig als im Falle von Druckluftwerkzeugen ohne wechselbare Köpfe. Durch den Zykluszähler, der alle durchgeführten Bohr- oder Montageoperationen mitzählt, erhält der Anwender volle Kontrolle über Wartungsintervalle und Standzeiten der Schneidwerkzeuge. Weniger Ausschuss durch bessere Qualitätskontrolle sowie ein bürstenloser und damit wartungsarmer Motor reduzieren ebenfalls die Gesamtbetriebskosten.

Bilder und Bildunterschriften:

Das Akkuwerkzeug XPB von Desoutter wurde speziell für den Flugzeugbau entwickelt. Es hat gegenüber Druckluftwerkzeugen den großen Vorteil, kabel- und schlauchlos flexibel zu sein. (Bild: Desoutter)

Der XPB kann mit verschiedenen, mit RFID-Chips ausgestatteten Werkzeugköpfen eingesetzt werden und damit zahlreiche unterschiedliche Funktionen im Flugzeugbau übernehmen. (Bild: Desoutter)

Das innovative Tool von Desoutter hier mit einem 360°-Winkelkopf, mit dem auch Stellen erreicht werden, die mit normalen Werkzeugen nicht zugänglich sind. (Bild: Desoutter)

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