System-Dokumentation System Documentation

Arbeiten mit dem System

Working with the System

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Deutsch............................................................................................................................................................................................................................................ 4 English .......................................................................................................................................................................................................................................... 88

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Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1

Einleitung Zweck dieser Dokumentation Bestimmungsgemäßer Gebrauch Gültigkeit dieses Dokumentes Qualifiziertes Personal

6 6 6 6 6

Einstellungen in BS300 7 Einrichtung mehrerer BS300 Verzeichnisse bei „BS300 mehrfach startbar“ 7 2.1.1 Erst-/Neuinstallation des Bedienprogramms BS300 für mehrere Schraubzellen 7 2.1.2 Nachträgliche Änderung auf „mehrfach startbar“ 9 2.1.3 Zuweisung der Schnittstellen zu den verschiedenen Schraubzellen 9 2.2 Einrichtung der Ethernet-Schnittstelle an PC und Schraubsystem 10 2.2.1 Datum und Uhrzeit mit externer Uhr synchronisieren10 2.2.2 Konfiguration des Schnittstellenmoduls SMeth 11 2.2.3 Speichern der Konfiguration im Schraubsystem 12 2.3 Updates und Servicepacks 12 2.3.1 Firmwareupdates 13 2.3.2 Konvertieren von bestehenden Programmen und Anwendungen nach einem Firmware-Update 13 2.3.3 Update Sprachpakete 13 2.3.4 Sprachen der Bildschirmanzeige von BS300 und SD301 bzw. Display-Anzeige von LTU350 15 2.3.5 Abhängigkeiten der Software- und Firmware-Stände 15 2.3.6 Kompatibilität der Firmware auf Komponenten SE/SEH/KE31x bzw. SE/SEH/KE30x 16 2.4 Benutzerverwaltung 17 2.4.1 Konzept der Benutzerverwaltung 17 2.4.2 Ortsbezeichnungen 17 2.4.3 Passwortverwaltung und Ortsberechtigungen 18 2.4.4 Logbuch 20 2.5 Spindelabwahl 20 2.6 Seriennummernüberwachung 20 2.7 Erstellung einer Qualitätscodezuordnungstabelle 21 2.8 Nacharbeitscodes und Nacharbeitsanweisung 23 2.8.1 Zuordnung der Nacharbeitscodes und Eingabe der Nacharbeitsanweisung 24 2.8.2 Ausgabe der Nacharbeitscodes/-anweisungen 25 2.9 Korrektur der Messwerte in der Signalaufbereitung im System 300 25 2.9.1 Korrektur der Winkelwerte bei Anzeige des erreichten Winkels 26 2.9.2 Korrekturfaktoren für die Kalibrierung der Messwertgeber Km (Momentenkorrekturwert)/Kred (Momentenkorrekturwert des redundanten Gebers) 27 2.10 OK/NOK-Zähler 29 2.10.1 Einrichten der Zähler 29 2.10.2 Ausgabe und Rücksetzen der OK/NOK-Zähler 30 2.11 Kanalüberwachung ein- und ausschalten 32

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301 Darstellung der Einheiten Parametrierung von Schraubprogrammen Eingabegrenzen Einloggen und ausloggen auf der Steuerung Senden der Programme an die Steuerung Kurvenausgabe Auswahl des Schraubprogramms Einloggen über BS300 und SD301

33 33 34 37 38 39 40 40 40

4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3

Schraubfallanalyse Istwertetabelle Kurvendarstellung der Messwerte im BS300 Messwerte Kurvendarstellung Kurve speichern Kurve überlagern Beispiele zur Schraubfallanalyse Pleuellagerverschraubung mit Synchronisation Pleuellagerverschraubung mit Nacharbeit Löse-/Nachziehverfahren

41 41 41 41 43 45 46 47 47 49 52

5 5.1 5.2 5.3

Ergebnisspeicher und Statistik Einführung Statistische Begriffe und Grundlagen Fähigkeitsuntersuchungen: Maschinenfähigkeit, Prozessfähigkeit Maschinenfähigkeitsuntersuchung Prozessfähigkeitsuntersuchung Typische Grenzindizes Ergebnisspeicher Konfiguration Abfrage der Belegung des Ergebnisspeichers Batteriewechsel in SE/SEH Zusammenhang Ergebnisspeicher und Statistik Funktionen unter Ergebnisspeicher und Statistik Globale Funktionen auf allen Registerkarten Registerkarte Ergebnisse Registerkarte Werteverlauf Registerkarte Auswerteblatt Registerkarte Gut-Fenster Registerkarte Histogramm Registerkarte Xquer/s Registerkarte Xquer/R Ergebnisdaten drucken Ergebnisdaten speichern Backup der Ergebnisdaten Besonderheiten im Offline-Modus

53 53 54

5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5 5.6 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.7.4 5.7.5 5.7.6 5.7.7 5.7.8 5.8 5.9 5.9.1 5.10

56 56 59 59 60 60 62 63 64 65 65 67 68 69 70 71 72 73 74 74 75 75

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6 6.1

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6.3.6

Datensicherung Speichern der gesamten Schraubzelle in Form von Einzeldateien Speichern in Einzeldateien Wiederherstellen auf Basis von Einzeldateien Backup/Restore als Speicherabbild Backup in ein Speicherabbild Restore aus einem Speicherabbild Compare – Vergleich des Inhalts des Speicherabbilds mit der Schraubzelle Automatisches Backup/Restore Speicherorte und -format für das automatische Backup Konfiguration des automatischen Backup/ Restore in BS300 Ablauf des automatischen Backup-Vorgangs Ablauf des automatischen Restore-Vorgangs Löschen von Backup-Daten auf den Komponenten einer Schraubzelle Status des automatischen Backup

7

Service

86

8

Vertrieb

86

6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5

76 76 77 78 79 79 80 81 82 82 82 83 83 84 84

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1 Einleitung

1

Einleitung

1.1

Zweck dieser Dokumentation Die Dokumentation „Arbeiten mit dem System“ vermittelt Ihnen weitergehende Informationen, die für den Betrieb der Schraubanlage und für eine Optimierung der Schraubprozesse notwendig sind. Informationen zur ersten Inbetriebnahme eines Schraubsystems finden Sie in Kapitel 3 der Systemdokumentation „Basisinbetriebnahme“ (3 609 929 912). Informationen zum Bediensystem BS300 finden Sie in der Online-Hilfe des Bediensystems.

1.2

Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Produkte wurden unter Beachtung der Normen gemäß CE-Richtlinie entwickelt, gefertigt, geprüft und dokumentiert. Bei Beachtung der für Projektierung, Montage und ordnungsgemäßen Betrieb beschriebenen Handhabungsvorschriften und Sicherheitsanweisungen gehen vom Produkt im Normalfall keine Gefahren für Personen und Sachen aus.

1.3

Gültigkeit dieses Dokumentes Die Angaben zu den Konfigurationsmöglichkeiten des Schraubsystems 300 enthalten die bei Drucklegung aktuellen Informationen. Erweiterungen des Schraubsystems 300, die nicht die in dieser Dokumentation beschriebenen Informationen betreffen, führen nicht automatisch zur Aktualisierung dieses Dokuments. Alle Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf den Softwarestand V1.6.

1.4

Qualifiziertes Personal Diese Technische Information wendet sich an Projektierungspersonal und Inbetriebnahmepersonal. Projektierungspersonal sind Personen, die mit den Sicherheitsrichtlinien der Elektro- und Automatisierungstechnik vertraut sind. Inbetriebnahmepersonal sind Personen, die berechtigt sind, Stromkreise und Geräte/Systeme gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen.

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2 Einstellungen in BS300

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Einstellungen in BS300 Voraussetzung für die Installation des BS300 ist das Betriebssystem Windows 2000 oder Windows XP (inklusive aktuellem Service Pack) und mindestens der Windows Installer 3.1. Eine Installation unter Windows NT ist nicht möglich. Das Bediensystem BS300 wird auf CD-Rom ausgeliefert. Die Installation erfolgt benutzergeführt über ein Installationsprogramm.

2.1

Einrichtung mehrerer BS300 Verzeichnisse bei „BS300 mehrfach startbar“ Sollen mehrere Schraubzellen von einem PC-Arbeitsplatz aus verwaltet werden, kann das Bedienprogramm BS300 so eingerichtet werden, dass mehrere Instanzen (auch gleichzeitig) lauffähig sind. Hierzu sind zwei Voraussetzungen notwendig: – Die Verzeichnisstruktur, welche die Parameterdateien für jede Schraubzelle enthält, muss für jede Schraubzelle getrennt angelegt und verwaltet werden. – Das Bedienprogramm muss „mehrfach startbar“ sein (s. u.).

2.1.1 Erst-/Neuinstallation des Bedienprogramms BS300 für mehrere Schraubzellen Wird BS300 neu installiert, so gehen Sie wie folgt vor: – Installieren Sie BS300 gemäß den Anweisungen des Installationsprogramms. Wählen Sie mehrfach startbar aus:

Bild 1:

Auswahl der Option „mehrfach startbar“ im Installationsprogramm des Bedienprogramms BS300 (Version 1.6)

Nach erfolgreicher Installation ist BS300 in einem Verzeichnis (z. B. C:\Program Files\Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH\BS300 V1.600) installiert.

– Benennen sie das Installationsverzeichnis so um, dass eine eindeutige Zuordnung zu einer Schraubstation möglich ist. – Duplizieren Sie das gesamte Verzeichnis von BS300 für jede weitere Schraubzelle. Vergeben Sie die Namen der Verzeichnisse so, dass die Zuordnung zur jeweiligen Schraubstation eindeutig ist:

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2 Einstellungen in BS300

Bild 2:

Kopien des Installationsverzeichnisses für jede Schraubzelle

– Löschen Sie die Datei BS300.exe aus allen Kopien, nicht jedoch aus der ursprünglich installierten Version. – Duplizieren Sie die Verknüpfung mit der Anwendung BS300.exe auf dem Desktop für jede Schraubzelle. Übernehmen sie hier dieselbe Namenszuordnung wie für die Verzeichnisse. – Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf jede Verknüpfung und stellen Sie unter „Eigenschaften/Ausführen in“ das zugehörige Verzeichnis ein. Das „Ziel“ der Verknüpfung (BS300.exe) bleibt für alle gleich.

Bild 3:

Eine Verknüpfung je Schraubzelle, Ausführungsverzeichnis individuell eingestellt

Nun kann über die jeweilige Verknüpfung eine Version des Bedienprogramms mit den zur Schraubzelle gehörenden Parametern gestartet werden.

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2 Einstellungen in BS300

2.1.2 Nachträgliche Änderung auf „mehrfach startbar“ In der Registry des Betriebssystems ist abgelegt, ob BS300 nur einfach oder auch mehrfach startbar ist. Dieser Eintrag kann verändert werden: – Starten Sie den Registrierungs-Editor über „Start → Ausführen“ und die Eingabe regedit. – Gehen Sie im Registrierungs-Editor in den Abschnitt BS300/. – Ändern Sie den Eintrag RunMultiple auf 1. – Sichern Sie den geänderten Eintrag. BS300 ist jetzt mehrfach startbar. – Kopieren Sie das Programmverzeichnis, wie in Abschnitt 2.1.1 beschrieben.

Bild 4:

Ändern des Eintrags im Registrierungs-Editor

2.1.3 Zuweisung der Schnittstellen zu den verschiedenen Schraubzellen Entsprechend der Anzahl frei verfügbarer COM-Schnittstellen am PC können mehrere Schraubzellen über diese Schnittstellen angeschlossen werden. Über das Ethernet können an einer Ethernet-Schnittstelle des PC beliebig viele Schraubzellen mit Kommunikationseinheit und Schnittstellenmodul SMeth angesprochen werden. Die notwendigen Einträge der IP-Adresse werden für jede Schraubzelle im Programmverzeichnis abgelegt und bei Start über die zugehörige Verknüpfung automatisch zum Verbindungsaufbau verwendet.

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2 Einstellungen in BS300

2.2

Einrichtung der Ethernet-Schnittstelle an PC und Schraubsystem Ist die Kommunikationseinheit mit einem Schnittstellenmodul SMeth ausgestattet, so kann diese Schnittstelle auch für die Kommunikation zwischen dem Schraubsystem 300 und dem Bedienprogramm BS300 verwendet werden. Alle Funktionen des BS300 sind damit ebenfalls verfügbar. Zur Aufnahme der Verbindung über Ethernet müssen beide Partner als Ethernet-Teilnehmer konfiguriert sein. Für den PC geschieht das über das Betriebssystem, für das Schnittstellenmodul erfolgt die Einstellung über das Bedienprogramm BS300. Daraus resultiert, dass zur Einstellung der Schnittstelle eine (einmalige) Verbindung zwischen PC und Kommunikationseinheit über die RS232-Schnittstelle notwendig ist1 (siehe Kapitel 3 der Systemdokumentation „Basisinbetriebnahme“ [3 609 929 912]).

2.2.1 Datum und Uhrzeit mit externer Uhr synchronisieren Die Uhr in der Kommunikationseinheit kann über BS300 manuell eingestellt werden. Darüberhinaus ist aber auch ein automatisches Stellen der Uhr über einen sog. Timeserver möglich. Dabei wird die Uhr beim Hochlaufen des Systems und je nach Einstellung zyklisch auf die Uhrzeit des Timeservers eingestellt. Die Konfiguration erfolgt über das Bedienprogramm BS300 unter Konfiguration KE und anschließendes Doppelklicken der dargestellten Zeile für die Kommunikationseinheit:

Bild 5:

Konfiguration der Uhrzeit-Synchronisation mit einem NTP-Server

Geben Sie den Namen (oder die IP-Adresse) des Timeservers ins Feld NTP Server Adresse ein und legen Sie das Synchronisationsintervall im Feld Synch Intervall fest.

1 Die Ethernet-Schnittstelle kann nicht ab Werk vorkonfiguriert werden, da die IP-Adresse im lokalen Ethernet gültig sein muss.

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2 Einstellungen in BS300

2.2.2 Konfiguration des Schnittstellenmoduls SMeth Die Konfiguration der erforderlichen Parameter zur Kommunikation im Ethernet erfolgt über die Konfiguration der Schnittstellenkarte. Dies erfolgt über das Bedienprogramm BS300 unter Konfiguration KE:

Bild 6:

Konfiguration KE im Bediensystem

Doppelklicken Sie hier die dargestellte Zeile für die Baugruppe SMeth (an X15 eingeschoben).

Bild 7:

Konfiguration der Schnittstellenkarte SMeth im Bediensystem

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2 Einstellungen in BS300 Hinweis: Die erforderlichen Daten zur Konfiguration werden vom Netzwerkverwalter festgelegt. Änderungen in diesen Einträgen können das gesamte Netzwerk beeinträchtigen, bis hin zum Ausfall der Verbindung. Die IP-Adresse (IP = Internet-Protokoll) wird vom Netzwerkverwalter zugeteilt. Sie identifiziert den Teilnehmer beim Datenaustausch. Die Subnetz-Maske enthält Informationen über die Netzkonfiguration (Größe des Adressbereichs). Sie wird vom Netzwerkverwalter festgelegt. Der Hostname ist der Name, über den der Ethernet-Teilnehmer (hier die Kommunikationseinheit des Schraubsystems) angesprochen werden kann. Der Domain-Name-Service (DNS) hat die Aufgabe, eine Zuordnung von logischen Teilnehmernamen zu eindeutigen IP-Adressen bereitzustellen. Diese Informationen werden vom DNS-Server bereitgestellt. Der DNS-Server wird hier mit seiner IP-Adresse eingegeben, damit die Kommunikationseinheit gegebenenfalls eine Namensauflösung (aus Name wird IP-Adresse) vollziehen kann1. Der Domain-Name ist allen Teilnehmern eines Ethernets gemeinsam. Der vollständige logische Name eines Teilnehmers ist „Schraubsystem.Domainname“1. Das Gateway stellt die Verbindung nach außen her. Wird ein Teilnehmer nicht im eigenen Netzwerk gefunden/ist er fremd, so werden die Datenpakete an das Gateway geschickt. Dieses wiederum sucht den Empfänger und schickt die Datenpakete weiter.

2.2.3 Speichern der Konfiguration im Schraubsystem Die Schnittstellenkonfiguration ist erst nach dem Senden der Einstellungen an das Schraubsystem gültig.

2.3

Updates und Servicepacks Die Funktionalität vieler Komponenten des Schraubsystems wird über Software realisiert. Hierzu gehören: – Kommunikationseinheit KE – Steuerungseinheit SE, SEH – Messwertgeber MC, VMC – Leistungsteil LT, LTU – Systemdisplay SD301 – Bedienprogramm BS300 – Handschrauber ErgoSpin ESA, ESV und ESM Diese Software wird im Zuge der Produktentwicklung weiterentwickelt und z. B. per Internet bereitgestellt (BS300 nur Servicepacks). Grundsätzlich kann man zwischen zwei Arten von Softwareaktualisierung unterscheiden: – Servicepacks beziehen sich immer auf eine Vollversion und beinhalten auch die in vorherigen ServicePacks durchgeführten Änderungen. Service-Packs für das BS300 benötigen die Installation der zugehörigen Vollversion, da diese nur Ergänzungen an der installierten Vollversion vornehmen. – Ein Update für eine Firmware ersetzt die vorherige Firmware-Version vollständig. Ein Update für BS300 installiert eine neue Vollversion.

1 DNS-Server und Domain-Name ist sind dann notwendig, wenn die Adressierung der Netzteilnehmer auf der Kommunikationseinheit mit Hostnamen statt IP-Adressen erfolgen soll.

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2 Einstellungen in BS300 Bedienprogramm BS300

Zur Erstinstallation der Software oder zur Installation einer Vollversion (Update) wird eine Installations-CD (BS300-CD-ROM) benötigt. Diese können Sie über Bosch Rexroth beziehen. Durch Installation einer Vollversion wird eine zusätzliche Version des Programms installiert. Alte, nicht mehr benötigte Programmversionen können nach Installation der neuen Version deinstalliert (gelöscht) werden. Servicepacks des Bedienprogramms werden per Internet (http://www.schraubtechnik.com) zur Verfügung gestellt.

Firmware der Komponenten

Die Software der Hardwarekomponenten (Firmware) kann nur mit Hilfe des Bedienprogramms BS300 aktualisiert werden. Hinweis: Die Softwarestände können im Bedienprogramm BS300 abgefragt werden: Firmware der Komponenten je Schraubkanal über Systemtest → Info Schraubzelle → Firmware, Bedienprogramm BS300 über ? → Über BS300

2.3.1 Firmwareupdates Firmwareupdates dienen zur Aktualisierung der Software in den verschiedenen Komponenten des Schraubsystems. Der Vorgang des Updates ist in der Online-Hilfe beschrieben.

2.3.2 Konvertieren von bestehenden Programmen und Anwendungen nach einem Firmware-Update Durch die Weiterentwicklung von Hard- und Software für das Schraubsystem 300 kann es erforderlich sein, bestehende Schraubprogramme und Schraubanwendungen entsprechend der verwendeten Firmwarestände auf den Komponenten der Schraubzelle zu aktualisieren. Schraubprogramme und Schraubanwendungen, die mit älteren Programm-/Firmwareversionen erstellt wurden, bleiben lauffähig. Das Senden einer Anwendung/eines Schraubprogramms mit veralteter Version in die Kommunikationseinheit/die Steuerung ist möglich. Nach Ausführen des Befehls Senden wird die Programmversion mit der Firmware-Version verglichen und ggf. eine Inkompatibilität gemeldet. Senden Sie trotzdem, wird das Schraubprogramm/die Schraubanwendung in der älteren Version gesendet. Beim Aufruf eines Schraubprogramms/einer Schraubanwendung in BS300 wird dessen/deren Version mit der aktuellen Version von BS300/Firmware verglichen. Ist eine Aktualisierung erforderlich, so erscheint im Bedienprogramm eine zusätzliche Taste Konvertieren zur Aktualisierung.

2.3.3 Update Sprachpakete Zu jeder Software-Version von SE/SEH oder KE gehört ein sogenanntes Sprachpaket für die Anzeigetexte für das Systemdisplay SD301 und das Leistungsteil LTU. Folgende Sprachen sind verfügbar: – Deutsch – Englisch – Französisch – Spanisch – Portugiesisch – Italienisch Es können nur jeweils zwei Sprachen gleichzeitig in die Kommunikationseinheit oder Steuerungseinheit geladen werden. Das Sprachpaket kann beim Firmware-Update mit aktiviert werden. Dazu ist im Bedienprogramm BS300 folgende Einstellung möglich:

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2 Einstellungen in BS300

Bild 8:

Installieren der Sprachpakete für die Anzeige im Systemdisplay SD301

Aus dem ausgewählten Firmwarepaket werden die gewählten Sprachpakete mitinstalliert. Soll nachträglich nur eine andere Sprache installiert werden, so muss bei dieser Funktion trotzdem das Firmware-Update komplett durchgeführt werden. Eine alternative Methode zur Übertragung von Sprachpaketen an eine Steuerung oder eine Kommunikationseinheit besteht über die Funktion System → Konfiguration Systemdisplay SE oder System → Konfiguration Systemdisplay KE. Hier können Sie Sprache 1 und Sprache 2 aus der Liste der verfügbaren Sprachen auswählen. Durch den Befehl Senden ( ) werden die ausgewählten Sprachpakete an die Steuerung bzw. Kommunikationseinheit gesendet.

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2 Einstellungen in BS300

2.3.4 Sprachen der Bildschirmanzeige von BS300 und SD301 bzw. Display-Anzeige von LTU350 Das Schraubsystem verwendet sprachabhängige Dialoge und Meldungen in folgenden Bereichen: – Bedienprogramm BS300 – Systemdisplay SD301 – Leistungsteil LTU350 Für die Auswahl einer verfügbaren Sprache ergibt sich folgender Ablauf: BS300 PC-Sprache

Wählen Sie die gewünschte Sprache im Bedienprogramm unter PC → Sprache… aus. Systembedingt müssen alle Fenster geschlossen werden. Danach erscheint die gesamte Bedienoberfläche in der ausgewählten Sprache.

SD301/LTU350 Sprache

Am SD301/LTU350 können Sie aus maximal 2 installierten Sprachen auswählen (siehe Bedienungsanleitung SD301 Best.-Nr. 3 609 929 826). Ist die gewünschte Sprache nicht installiert, installieren Sie das entsprechende Sprachpaket, wie in Abschnitt 2.3.3 beschrieben. Danach können Sie am SD301 diese Sprache auswählen. Durch Auswahl der Sprache für SD301 wird auch die Sprache im Display von LTU350 eingestellt. In BS300 kann die Displaysprache über System → Einstellung Systemdisplay ebenfalls ausgewählt werden.

Übersicht über installierte Sprachpakete

Im Bedienprogramm BS300 kann über Systemtest → Info Schraubzelle → Sprachpakete eine Übersicht über die installierten Sprachpakete der gesamten Schraubzelle angezeigt werden:

Bild 9:

Übersicht über installierte Sprachpakete der Schraubzelle

2.3.5 Abhängigkeiten der Software- und Firmware-Stände Sämtliche Komponenten werden mit installierter Firmware ausgeliefert. Hinweis: Wenn Sie die Komponente in einer bestehenden Anlage als Ersatz oder Erweiterung verwenden, müssen Sie die Firmware einsetzen, die in der Anlage verwendet wird. Die Abhängigkeiten der Software- und Firmware-Stände untereinander sind aktuell im Internet hinterlegt unter: http://www.schraubtechnik.com.

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2 Einstellungen in BS300

2.3.6 Kompatibilität der Firmware auf Komponenten SE/SEH/KE31x bzw. SE/SEH/KE30x Die Firmware V1.350 HK_SP21 und höher, sowie die Version V1.400 laufen sowohl auf den Steuerungen SE/SEH/KE31x als auch auf Steuerungen SE/SEH/KE30x. Version 1.500 steht nur für die Steuerungen der 310er Serie zur Verfügung.

Achtung: Wird versucht über einen Firmware-Update oder Restore einen älteren Service Pack auf eine Komponente SE/SEH/KE31x herunter zuladen, so geht die Komponente mit dem Systemfehler 2915 (Fehlerklasse 3) auf Störung. Das richtige Service Pack aus dem Internet ist also zwingend notwendig.

1 Die Kennung „HK“ (Hardware Kompatibel) in der Versionsangabe der Firmware kennzeichnet Firmware-Versionen, die sowohl auf der Steuerungsgeneration 300 (SE30x, SEH302, KE300) als auch auf der Steuerungsgeneration 310 (SE31x, SEH312, KE31x) lauffähig sind.

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2 Einstellungen in BS300

2.4

Benutzerverwaltung Die Benutzerverwaltung besteht aus folgenden Komponenten: – Ortsbezeichnungen für jede Schraubzelle – Liste der gültigen Benutzer mit Passworten – Ortsberechtigungen für die Benutzer – Logbuch über die eingeloggten Benutzer

2.4.1 Konzept der Benutzerverwaltung Name und Passwort des Superusers (Werkseinstellung: Bosch – Robert) sind in der Steuerungs- bzw. der Kommunikationseinheit abgelegt. Die Liste der übrigen gültigen Benutzer und deren Passwort sowie Berechtigungen sind im Bedienprogramm BS300 abgelegt. Damit ist es z. B. möglich, sich mit einem Laptop in einer beliebigen Schraubzelle einzuloggen, nachdem über die COM-Schnittstelle eine Verbindung aufgebaut wurde. Um diesen (eventuell unerwünschten) „freien“ Zugriff einzuschränken, kann jeder Schraubzelle (Kommunikationseinheit bzw. Steuerungseinheit) eine eindeutige Ortsbezeichnung erteilt werden. Diese wird in der Kommunikationseinheit bzw. der Steuerung abgelegt. Die Ortsbezeichnung wird bei Verbindung zu einer Kommunikationseinheit an die Kommunikationseinheit und alle zugeordneten Steuerungseinheiten gesendet. Die Schraubzelle hat also eine einheitliche Ortsbezeichnung. Bei Anschluss direkt an eine Steuerungseinheit wird die Ortsbezeichnung genau dieser Steuerungseinheit verändert (vorgesehen als Ortsbezeichnung für Einzelkanäle ohne übergeordnete Kommunikationseinheit). Durch die Zuordnung von sog. Ortsberechtigungen für Benutzer kann festgelegt werden, wer auf Schraubzellen mit bestimmter Ortsberechtigung Zugriff hat.

2.4.2 Ortsbezeichnungen Über die Ortsbezeichnungen kann jede Schraubzelle für die Benutzerzugriffs-Berechtigungen eindeutig angesprochen werden. Dazu wird der Schraubzelle eine in bis zu sieben Verwaltungsebenen klassifizierte Adresse zugeteilt. Die Verwaltungsebenen sind frei definierbar. Sinnvoll ist z. B. die Angabe von Ortsbezeichnung und Schraubzellenname. Die Namen der Verwaltungsebenen werden im BS300 abgelegt (max. 8 Zeichen).

Bild 10: Beispiel-Festlegung zur Verwendung der Verwaltungsebenen

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2 Einstellungen in BS300 Die Ortsbezeichnung wird über eine Eingabemaske eingegeben. Es müssen nicht alle sieben Verwaltungsebenen eingetragen sein. Sinnvoll ist aber die Eintragung von links nach rechts, um ungewollten Zugriff zu vermeiden. Die Länge der Einträge beträgt bis zu 8 Zeichen aus dem Bereich ASCII 32 bis 127, andere Zeichen werden nicht angenommen. Achtung: Wird die oberste Verwaltungsebene in der Ortsbezeichnung einer Schraubzelle leer gelassen, kann jeder Benutzer auf diese Schraubzelle zugreifen, der in seinen Ortsberechtigungen eine leere Zeile stehen hat.

Beispi el

Folgende Bilder zeigen beispielhaft die Vergabe von Ortsbezeichnungen:

Bild 11: 7-stufige Ortsbezeichnung mit zugehöriger Benennung der Verwaltungsebenen (aus Bild 10)

Bild 12: 3-stufige Ortsbezeichnung

2.4.3 Passwortverwaltung und Ortsberechtigungen Die Passwortverwaltung liegt im Bedienprogramm BS300 und damit auf dem Rechner, auf dem BS300 installiert ist. Jeder Rechner hat somit seine eigene Passwort-/Ortsberechtigungs-Verwaltung (Für mehrfach startbare Installationen [nach Abschnitt 2.1] gibt es nur eine Passwort-/Ortsberechtigungs-Verwaltung). In der Passwort-/Ortsberechtigungs-Verwaltung werden folgende Einträge für jeden Benutzer verwaltet: – Benutzername – Passwort – bis zu 10 Ortsberechtigungen Aufbau der Ortsberechtigungen

Die Ortsberechtigungen werden auf der Basis der sieben Verwaltungsebenen vergeben (bis zu 8 Zeichen aus dem Bereich ASCII 32 bis 127, andere Zeichen werden nicht angenommen). Eine leerer Eintrag erzwingt automatisch, dass auch die hierarchisch darunterliegenden Einträge leer sind. Achtung: Leere Felder (= wildcard) in den Ortsberechtigungen geben dem Benutzer Zugriff auf Schraubzellen mit beliebigem Eintrag in dieser Verwaltungsebene. Ausnahme: Ist der erste Eintrag leer, so erlaubt diese Ortsberechtigung keine Zugriffsmöglichkeit auf eine Schraubzelle, es sei denn die Ortsbezeichnung der Schraubzelle enthält keinen Eintrag in der obersten Verwaltungsebene.

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2 Einstellungen in BS300 Bei sp i e l

Folgende Ortsberechtigungen sind für den Benutzer eingetragen:

Bild 13: Ortsberechtigungen für einen Benutzer

Die Einträge (Zeilen) haben folgende Bedeutung: Zeile 1: Es sind alle 7 Verwaltungsebene eingetragen. Der Benutzer erhält Zugriff auf Schraubzellen – mit Übereinstimmung in allen Einträgen der Ortsbezeichnung, also Ortsberechtigung: D

Muenchen III

PLZ

3A

F3A

ZylKopf

Ortsbezeichnung: D

Muenchen III

PLZ

3A

F3A

ZylKopf

Ortsberechtigung: D

Muenchen III

PLZ

3A

F3A

ZylKopf

Ortsbezeichnung: D

Muenchen

3A

F3A

ZylKopf

Aber:

= kein Zugriff, da nicht alle gesetzten Einträge übereinstimmen!

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2 Einstellungen in BS300 Beispi el ( F o r ts. )

Zeile 2: Es sind nur drei Verwaltungsebenen eingetragen. Der Benutzer erhält Zugriff auf Schraubzellen – mit Übereinstimmung in diesen drei Einträgen, also alle Anlagen, die sich in Werk II in Stuttgart befinden (die Einträge „Bereich“, „Abteilung“, „Gruppe“ und „Station“ werden nicht berücksichtigt [wildcard]) Ortsberechtigung: D

Stuttgar

II

Ortsbezeichnung: D

Stuttgar

II

Ortsberechtigung: D

Stuttgar

II

Ortsbezeichnung: D

Stuttgar

II

ABC

57

7

Zeilen 3 bis 10: Es sind keine Einträge gemacht. Der Benutzer erhält Zugriff auf Schraubzellen, – deren oberste Verwaltungsebene in der Ortsbezeichnung leer ist. Die anderen Stellen sind irrelevant. Ortsberechtigung: Ortsbezeichnung:

☞

Berlin

24

II

PM

AT

Achse

Setzen Sie immer die obersten Einträge in der Ortsbezeichnung einer Schraubzelle (Steuerungs-/Kommunikationseinheit).

2.4.4 Logbuch Das Logbuch wird auf einer Steuerung (SE oder SEH) oder einer Kommunikationseinheit geführt. Darin sind die letzten 50 angemeldeten Benutzer des Systems abgelegt. Damit können Zugriffe auf die Einheit mit Benutzername und Datum ermittelt werden. Das Logbuch ist als Ringspeicher organisiert, ein neuer Eintrag überschreibt immer den ältesten.

2.5

Spindelabwahl Mit der Spindelabwahl existiert die Möglichkeit, einzelne Schraubkanäle (Spindeln) einer Schraubzelle zu deaktivieren. Dies kann z. B. sinnvoll sein, wenn eine Spindel defekt ist, aber durch einen nachgeschalteten Nacharbeitsplatz trotzdem korrekt verschraubte Bauteile erzielt werden können. Die Spindelabwahl wirkt sich wie folgt aus: Der abgewählte Schraubkanal läuft beim Start einer Schraubanwendung, die diesen Kanal verwendet, nicht mit. Für die Schraubanwendung verhält sich der abgewählte Schraubkanal so, als würde er mitlaufen, allerdings stets mit NOK-Ergebnis. Am Ende der Schraubanwendung ist das Gesamtergebnis der Anwendung bedingt durch das NOKErgebnis des abgewählten Kanals ebenfalls NOK. Sind jedoch die übrigen Kanäle mit OK bewertet, so kann die fehlende Verschraubung am Nacharbeitsplatz durchgeführt werden und das Bauteil ist korrekt verschraubt. Die Vorgehensweise zur Abwahl eines Schraubkanals finden Sie in der Online-Hilfe.

2.6

Seriennummernüberwachung Die Überwachung der Seriennummern von elektronischen Komponenten eines Schraubkanals (Leistungsteil, Messwertgeber) stellt sicher, dass ein Tausch einer dieser Komponenten innerhalb der Konfiguration des Schraubkanals erkannt wird (die Betriebsbereit-LED der SE blinkt rot, als Hinweis auf einen Systemfehler Klasse 1 [z. B. LT: Seriennummer hat sich geändert !]) und der Schraubkanal erst nach Übernahme der neuen Komponente in die Kanalkonfiguration einsatzbereit ist.

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2 Einstellungen in BS300 Die Überwachung der Seriennummern ist nur für Komponenten möglich, deren „Typschild“ elektronisch ausgelesen werden kann. Für die Schnittstellenmodule ist diese Funktion nicht implementiert, da sich deren Austausch nicht auf die Schraubergebnisse auswirkt. Beim Speichern einer Kanalkonfiguration auf der Festplatte über BS300 werden die Seriennummern der Komponenten und auch die Einstellung der Seriennummernüberwachung (aktiv/inaktiv) ebenfalls abgelegt. Ist die Seriennummernüberwachung aktiv, so kann die abgelegte Kanalkonfiguration nur dann wiederverwendet werden, wenn diese auf genau denselben Kanal aufgespielt wird. Ein Aufspielen auf einen anderen Kanal (mindestens eine Komponente mit veränderter Seriennummer) ist möglich, führt aber nach dem Hochlauf zu einer Fehlermeldung bezüglich der geänderten Seriennummer!

2.7

Erstellung einer Qualitätscodezuordnungstabelle Der Qualitätscode macht eine Aussage über das Ergebnis einer Verschraubung. Bei einer NOK-Bewertung wird außerdem die Ursache hierfür beschrieben. Durch die Zuordnung der Ursache von NOK-Bewertungen von Schraubabläufen zu bestimmten Qualitätscodes ist eine Einteilung in bestimmte Bereiche möglich. Diese kann z. B. bei einer Auswertung von ausgegebenen Schraubergebnissen hilfreich sein. Im Auslieferungszustand des Schraubsystems ist in jeder Steuerung/Kommunikationseinheit eine Zuordnungstabelle festgelegt (Tabelle 1). In Abstimmung mit einem Auswertesystem/einer Partnersteuerung kann aber eine andere Zuordnung der Qualitätscode gewünscht sein. Hierzu kann die Zuordnungstabelle verändert und an die Steuerung/Kommunikationseinheit gesendet werden. Die Vorgehensweise ist in der Online-Hilfe beschrieben. Hinweis: Qualitätscodes werden grundsätzlich nur für Schraubkanäle verwendet, nicht für Schraubanwendungen. Die Qualitätscodezuordnungstabelle in der Kommunikationseinheit dient zur Ergebnisaufbereitung von Einzelkanalverschraubungen über die Kommunikationseinheit. Qualitätscode

Überwachungsfunktion NOK

1 2 4 8 10 12 16 18 20 32 34 36 40 42 44 48 50 52 64 66 68 72 74 76 80 82 84 128 129

– W+, W–, M+, W+, M+, W–, M+, M–, W+, M–, W–, M–, G+, W+, G+, W–, G+, M+, G+, W+, M+, G+, W–, M+, G+, M–, G+, W+, M–, G+, W–, M–, G+, G–, W+, G–, W–, G–, M+, G–, W+, M+, G–, W–, M+, G–, M–, G–, W+, M–, G–, W–, M–, G–, NOK Systemfehler (Fault)

Tabelle 1: Qualitätscodes und ihre Bedeutung (section 1 of 2)

alle anderen Überwachungsfunktionen alle OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK/NOK OK/NOK

Kategorie System Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle Alle System System

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2 Einstellungen in BS300 Qualitätscode

Überwachungsfunktion NOK

130 130 131 131 132 133 135 137 138 139

Wegnahme Startsignal ((C)Cw = 0) Wegnahme Freigabe (En = 0) Timeout Sync/Nacharbeit (t+Sync/NA) Timeout Anwendung (t+Anw) Synchronisation (Sync) Nacharbeit (NA) Spindelabwahl (ByPass) Redundanz Moment (RedM) Redundanz Winkel (RedW) Anlaufprüfung (StartUp)

alle anderen Überwachungsfunktionen OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK

Kategorie System System System System System System System System System System

Tabelle 1: Qualitätscodes und ihre Bedeutung (section 2 of 2)

Beispiel:

Kategorie der Schraubstufe

W+, M–, G+ bedeutet oberer Grenzwert vom Winkel und unterer Grenzwert vom Moment und oberer Grenzwert vom Gradient überschritten.

Standardschraubstufen und erweiterte Schraubstufen können einer von insgesamt 10 Kategorien zugeordnet werden (siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ [3 609 929 919]). Bei der Erstellung/Änderung von Einträgen in der QC-Zuordnungstabelle kann ein Qualitätscode mit einer oder mehreren Kategorien verknüpft werden. Ein Qualitätscode wird dann nur ausgegeben, wenn die Schraubstufe, die das NOK-Ergebnis lieferte, auch von der richtigen Kategorie ist. Die Einträge der Standard-QC-Zuordnungstabelle sind entweder der Kategorie System (= systemintern) oder allen Kategorien (= Alle) zugeordnet. Neue Einträge können nur explizit den Kategorien zugeordnet werden, die für eine Schraubstufe einstellbar sind.

Reihenfolge der Einträge

Die Tabelle wird bei der Auswahl des Qualitätscodes von oben nach unten durchsucht. Die Reihenfolge der Einträge ist also ggf. entscheidend für die Auswahl des Qualitätscodes.

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2 Einstellungen in BS300 Bei sp i e l

Zwei individuelle Einträge lauten wie folgt: Qualitätscode

Überwachungsfunktion NOK

241 242

W+, G-, W+, G-,

alle anderen Überwachungsfunktionen OK OK

Kategorie Eindrehen Voranzug

Damit erzeugt ein NOK-Ergebnis, bei dem die beiden Überwachungsfunktionen W+ und G- NOK und alle anderen Überwachungsfunktionen OK waren, folgenden Fehlercode: – Falls die Schraubstufe als Eindrehen klassifiziert wurde QC = 241 – Falls die Schraubstufe als Voranzug klassifiziert wurde QC = 242 – Falls die Schraubstufe anders klassifiziert wurde QC = 66 (dieser QC resultiert aus der Default-Tabelle [Tabelle 1]). Hinweis: Die oben angegebenen QC stimmen nur dann, wenn die beiden individuellen Einträge (241 und 242) in der Zuordnungstabelle über dem Default-Eintrag (66) eingetragen sind (siehe Bild 14).

Bild 14: Ausschnitt aus der Zuordnungstabelle

2.8

Nacharbeitscodes und Nacharbeitsanweisung Mit Hilfe eines Nacharbeitscodes können dem Anwender notwendige Schritte zur Nacharbeit einer mit NOK bewerteten Verschraubung mitgeteilt werden. Die Nacharbeitsanweisung kann in Form eines Textes oder einer Nummer am Display des LTU350 oder am Systemdisplay erfolgen oder über entsprechende Steuersignale ausgegeben werden. Durch eine geeignete BMS-Zuordnungstabelle können z. B. Signallampen über die Signalausgänge angesteuert werden. Intern werden 31 Nacharbeitscodes zur Verfügung gestellt. Diesen Codes kann je ein Text (max. 80 Zeichen) zugeordnet werden. Der Code wird binär codiert als Steuersignal ausgegeben. Nacharbeitscodes werden nur auf Kanalebene angeboten. Mit dem Ergebnis einer Verschraubung (Ch x.y OK bzw. Ch x.y NOK) werden auch die Nacharbeitscodes als 5-Bit-Zahl gesetzt (Ch x.y RC0 bis Ch x.y RC4).

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2 Einstellungen in BS300

2.8.1 Zuordnung der Nacharbeitscodes und Eingabe der Nacharbeitsanweisung Die Nacharbeitscodes werden zusammen mit den Qualitätscodes im Bediensystem BS300 eingegeben. Im Auslieferungszustand des Schraubsystems sind in der Zuordnungstabelle (System → Qualitätscode) keine Nacharbeitscodes zugeordnet. Nacharbeitsanweisung

Die Eingabe des Textes der Nacharbeitsanweisung erfolgt auf dem Registerblatt Nacharbeitsanweisung. Hier tragen Sie für jeden Nacharbeitscode den Text ein, der im Systemdisplay

SD301 bei der Ergebnisausgabe erscheint.

Bild 15: Eintragen der Nacharbeitsanweisungen

Nacharbeitscode

Die Zuordnung des Nacharbeitscodes zu einer Qualitätscodezeile erfolgt auf dem Registerblatt Qualitätscode im Bereich Qualitätscode Tabelle (siehe Bild 14). Die Eingabe erfolgt in der Spalte Nacharbeitscode. In der Auswahlliste wird neben dem Nacharbeitscode auch die für diesen Code hin-

terlegte Nacharbeitsanweisung angezeigt. Hinweis: Die Zuordnung von Qualitätscodes und Nacharbeitscodes/-anweisungen wird auf jedem Schraubkanal in der Steuerung gespeichert.

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2 Einstellungen in BS300

2.8.2 Ausgabe der Nacharbeitscodes/-anweisungen Die Ausgabe von Nacharbeitscode und -anweisung erfolgt im Display des LTU350 und im Systemdisplay: Ausgabe am LTU350

Am LTU350 wird in der 4. Zeile abwechselnd mit anderen Werten der Nacharbeitscode (NC) ausgegeben.

Ausgabe am SD301

Ist das SD301 an einer SE angeschlossen, so werden Qualitätscode und -anweisung in der Standardanzeige (Anzeige → Standard) und in der Istwerteanzeige 2 (Anzeige → Istwerte 2) jeweils in der dritten Zeile ausgegeben:

Bild 16: Ausgabe von Nacharbeitscode und Nacharbeitsanweisung am SD301

Ausgabe in BS300

Im Bediensystem BS300 wird der Nacharbeitscode ebenfalls ausgegeben: – Anzeige → Istwerte, in der Spalte NC – Anzeige → Kurve, unter der Angabe des Qualitätscodes

Ausgabe über Datendienst

Nacharbeitscodes werden in folgenden Datendiensten unterstützt (nur im Format Standard Plus): – Ergebnisausgabe über Ethernet (FTP) – Ergebnisausgabe an Drucker Außerdem können die Steuersignale (Ch x.y RC0 bis Ch x.y RC4) über die Steuersignalschnittstellen ausgegeben werden.

2.9

Korrektur der Messwerte in der Signalaufbereitung im System 300 Die Messwerte, wie sie von den Messwertgebern übermittelt werden, werden vor der Ablage im Speicher der Steuerung bearbeitet. Folgende Berechnungen werden ggf. durchgeführt: – Umrechnung der Werte der Messwertgeber auf die Schraube – Momentenkorrektur für Moment von primärem und redundantem Geber – Umrechnung der Momente in die eingestellte Einheit (z. B. Nm). Die o. g. Berechnungen werden während der Verschraubung durchgeführt und können nachträglich nicht mehr verändert werden, d. h. Messwerte, die im Ergebnisspeicher der Steuerung stehen, sind nicht mehr veränderbar. Zur Bewertung des Schraubablaufs wird außerdem ggf. eine Winkelkorrektur für Zielfunktion und Überwachungsfunktion Winkel durchgeführt.

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2 Einstellungen in BS300

2.9.1 Korrektur der Winkelwerte bei Anzeige des erreichten Winkels Die Winkelkorrektur dient dazu, die Torsion der Abtriebswelle bei der Winkelangabe zu kompensieren. Dazu werden nach Erreichen der Zielfunktion die Messwerte weiter ermittelt, bis die Torsion im Abtriebsstrang der Spindel abgebaut ist. Als Ist-Winkel wird der Messwert gewertet, der beim Abbau des Moments bis auf den Wert des Schwellmoments MS (= Start der Winkelzählung) gemessen wird. Hinweis: Die Winkelkorrektur wird für jedes Schraubprogramm in der Startstufe gewählt. Der Kurvenverlauf sieht in etwa wie folgt aus: M

Mist

Ms

Wist W1 W2

Winkel

Bild 17: Drehmomentverlauf über Drehwinkel

Die rote Kurve zeigt den Drehwinkel, wie er in der Kurve im BS300 dargestellt wird: Winkel werden nur fortlaufend dargestellt, also steigt der Drehwinkel auch, wenn die Spindel sich entspannt und damit rückwärts dreht. Die graue gestrichelte Gerade zeigt den physikalischen Verlauf des Drehmoments über dem Drehwinkel. Aus den Messwerten W1 uns W2 berechnet sich der echte Drehwinkel Wist wie folgt: W ist = W 1 – ( W 1 – W 2 ) = W 1 – W 2 + W 1 = 2 ⋅ W 1 – W 2 Beispi el

Mit den folgenden Werten: W1= 90° und W2= 91,4° ergibt sich Wist = 180° – 91,4° = 88,6°

Hinweis: Da die Winkelkorrektur nur durch Entspannen der Spindel erfolgen kann, gilt sie auch nur für die Ziel- oder Überwachungsfunktion der letzten Schraubstufe oder anderer Schraubstufen, bei denen das Moment abgebaut wird wie z. B. eine Synchronisations-/Nacharbeitsstufe, einer NOK-Verzweigungsstufe, Warten auf Eingang, Schraubstufe mit Einschraubüberwachung.

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2 Einstellungen in BS300

2.9.2 Korrekturfaktoren für die Kalibrierung der Messwertgeber Km (Momentenkorrekturwert)/ Kred (Momentenkorrekturwert des redundanten Gebers) Die Messwertgeber werden in der Fertigung mit Hilfe eines rückgeführten Referenzsystems statisch kalibriert. Im laufenden Betrieb können sich geringe Abweichungen zwischen Messwert und tatsächlichem Drehmoment ergeben. Die Ursachen können sein: – Spindelaufbau (Komponenten Abtrieb, Umlenkgetriebe etc.) – anderes Referenzsystem – dynamische Einflüsse Durch einen Abgleich in der realen Schraubspindel können diese Abweichungen minimiert werden. Damit kann auch z. B. der redundante Messwertgeber mit dem primären in Übereinstimmung gebracht werden. Ermittlung von Km

Der Korrekturfaktor Km wird durch Vergleich der Messwerte des primären Gebers mit einem Referenzsystem ermittelt. Dazu wird eine geeignete Verschraubung am Referenzsystem durchgeführt (Schraubprogramm idealerweise wie bei der nachher durchzuführenden Verschraubung). Durch Vergleich der Messwerte vom System 300 mit denen des Referenzsystems wird der Korrekturfaktor ermittelt: M Referenzsystem Km = ----------------------------------M System300 Der ermittelte Korrekturfaktor Km wird nun in die Startstufe des Schraubprogramms eingetragen. Damit werden alle Momenten-Messwerte in diesem Schraubprogramm vor der Weiterverarbeitung und Ausgabe mit Km multipliziert. Durch die Ermittlung des Korrekturfaktors Km mit einer realen Verschraubung werden auch die dynamischen Einflüsse mit berücksichtigt.

Ermittlung von Kred

Der Korrekturfaktor Kred ergibt sich durch Vergleich der Messwerte des sekundären Gebers mit denen des primären. Hierzu ist die Kurvendarstellung in BS300 nützlich.

Bild 18: Kurvenanzeige in BS300

Bild 18 zeigt die Einstellung für die Kurvenanzeige im Bedienprogramm BS300. Über die Taste „>>“ können Sie die Kurvenauswahl für M-Kurve und MRed-Kurve einstellen. Die Kurve des primären Gebers wird schwarz, die des redundanten Gebers wird hellbraun dargestellt.

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2 Einstellungen in BS300

Bild 19:

Führen Sie eine Verschraubung mit dem Schraubprogramm durch, für das der Korrekturfaktor ermittelt werden soll, und vergleichen Sie die beiden angezeigten Kurven. Geben sie einen geeigneten Zoom-Bereich ein und vergleichen Sie die beiden Kurven im Detail (Bild 20). Berechnen Sie aus den Kurven den notwendigen Korrekturfaktor Kred: M prim. System 300 Kred = --------------------------------------M red. System 300 Geben Sie den Korrekturfaktor für das Schraubprogramm ein, senden Sie das Schraubprogramm zur Steuerung und führen Sie wieder eine Verschraubung durch. Wiederholen Sie das Ganze solange, bis die beiden Kurven nahezu deckungsgleich sind.

∆M = 0,11 Nm

Bild 20: Ausschnittvergrößerung einer Schraubkurve

Hinweis: Messtechnisch bestimmt sind die beiden Messkurven in höchster Auflösung nie deckungsgleich. Die Abweichung in Bild 20 von 0,11 Nm ist vernachlässigbar! Dieser Abgleich gewährleistet die bestmögliche Übereinstimmung der Messwerte von primärem und redundantem Geber und somit die Schraubkanal-Überprüfung mit der Redundanzüberwachung (siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ [3 609 929 919]). Achtung: Beim Senden auf mehrere Kanäle werden die Korrekturfaktoren aller Kanäle mit dem aktuellen Wert überschrieben!

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2 Einstellungen in BS300

2.10

OK/NOK-Zähler Die Zähler für OK- und NOK-Verschraubungen dienen dazu, eine Sequenz von Verschraubungen zu bewerten. Jede Verschraubung wird entsprechend Ihrer Bewertung gezählt. Erreicht ein Zähler seinen vorgegebenen Maximalwert, so wird ein Steuersignal (Ch x CntOK bzw. Ch x.y CntNOK) ausgegeben und, falls gewünscht der Schraubkanal blockiert.

2.10.1 Einrichten der Zähler Das Einrichten der Zähler erfolgt in BS300 über System → Konfiguration OK/NOK Zähler.

Bild 21: Konfiguration der OK/NOK-Zähler

Es sind insgesamt 48 OK/NOK-Zähler konfigurierbar. Für jeden Zähler ist ein Maximalwert für OK-Verschraubungen und ein Maximalwert für NOK-Verschraubungen definiert. Es können maximal 999 Verschraubungen gezählt werden. Im Gruppenfeld Anwahl BMS Signal stellen Sie ein, wodurch die Auswahl der Zähler erfolgen soll: – Prog0 … Prog5: Die Zähler werden durch die Steuersignale zur Anwahl des Schraubprogramms ausgewählt. Dadurch wird jedem Schraubprogramm der Zähler mit derselben Nummer zugeordnet, d. h. die Sequenz besteht aus Verschraubungen mit demselben Schraubprogramm. – CntSel0 … CntSel5: Die Zähler werden durch diese Steuersignale ausgewählt. Diese Auswahl erfolgt unabhängig vom Schraubprogramm z. B. durch die Partnersteuerung. Innerhalb der Sequenz können damit unterschiedliche Schraubprogramme verwendet werden. Im Gruppenfeld Zählrichtung stellen Sie ein, ob der Zähler aufsteigend oder absteigend zählen soll. Bei Erreichen der Maximalzahl des aktuellen Zählers wird das zugehörige Steuersignal (Ch x CntOK bzw. Ch x.y CntNOK) ausgegeben. Zusätzlich können Sie im Gruppenfeld Verhalten bei Erreichen Anzahl OK/NOK oder Abbruch einstellen, ob der Schraubkanal bei Erreichen der Maximalzahl gesperrt werden soll oder nicht. Zusätzlich kann bei Anwahl „Schrauber sperren“ das Löseprogramm Nr. 99 freigegeben werden.

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2 Einstellungen in BS300 Hinweis: Diese Einstellung betrifft auch das Wechseln auf einen anderen Zähler (Ändern der Steuersignale Prog0 … Prog5 bzw. CntSel0 … CntSel5). Ist ein Zähler aktiv (der Zähler ist konfiguriert und hat mindestens eine Verschraubung gezählt) aber keiner der Maximlawerte für OKVerschraubungen oder NOK-Verschraubungen wurde erreicht, so wird beim Wechseln auf einen anderen Zähler stets das Steuersignal Ch x.y CntNOK ausgegeben und ggf. der Schraubkanal gesperrt.

2.10.2 Ausgabe und Rücksetzen der OK/NOK-Zähler Ausgabe am LTU350

Am LTU350 werden in der 3. und 4. Zeile abwechselnd mit anderen Werten die Zählerstände für OKund NOK-Verschraubungen ausgegeben.

M

OK

12. 34 ΣOK

4

Σ NO K

1

Bild 22: Ausgabe von Zählerständen des aktiven OK/NOK-Zählers am LTU350

Ist ein Maximalwert erreicht (Steuersignal Ch x CntOK bzw. Ch x.y CntNOK wird ausgegeben), so wird die entsprechende Zeile invers dargestellt. Ist das Steuersignal Ch x.y CntNOK durch Wechsel des Zählers bedingt, so wird die 4. Zeile invers dargestellt und außerdem zwischen ΣNOK und dem Zählerstand ein „C“ für Cancel angezeigt. Ausgabe am SD301

Ist das SD301 an einer SE angeschlossen, so werden die Zählerstände in der Standardanzeige (Anzeige → Standard) in der zweiten Zeile und in der Istwerteanzeige 2 (Anzeige → Istwerte 2) in der dritten Zeile ausgegeben:

Bild 23: Ausgabe von Zählerstände des aktiven OK/NOK-Zählers am SD301

Ist ein Maximalwert erreicht (Steuersignal Ch x CntOK bzw. Ch x.y CntNOK wird ausgegeben), so wird die Zeile invers dargestellt. Ist das Steuersignal Ch x.y CntNOK durch Wechsel des Zählers bedingt, so wird die Angabe des NOKZählers invers dargestellt und außerdem zwischen NOK und dem Zählerstand ein „C“ für Cancel angezeigt. Ausgabe in BS300

Die Zählerstände aller aktiven Zähler können in BS300 unter Systemtest → Info Schraubzelle → OK/NOK Zähler angezeigt werden.

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2 Einstellungen in BS300

Bild 24: Anzeige der Zählerstände der OK/NOK-Zähler

Striche in der Spalte Ist zeigen an, dass der Zähler nicht aktiv ist. Ein vorangestelltes „C“ in der Ist-Spalte zeigt, dass das Steuersignal Ch x.y CntNOK durch Wechsel des Zählers bedingt ist. Rücksetzen

Das Rücksetzen eines Zählers kann auf zwei Wegen erfolgen: – Mit dem Steuersignal Ch x.y CntRes werden beide Werte des aktiven Zählers (ausgewählt über die Steuersignale Prog0 … Prog5 bzw. CntSel0 … CntSel5) auf ihren programmierten Ausgangszustand gesetzt und der Kanal freigegeben. – Über ein an der Steuerungseinheit angeschlossenes Systemdisplay kann unter System → OK/ NOK Zähler der gewünschte Zähler ausgewählt und anschließend mit der Taste Reset Zähler zurückgesetzt werden (Bild 25).

Bild 25: Parametrierung und Rücksetzen der Zähler in SD301

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2 Einstellungen in BS300

2.11

Kanalüberwachung ein- und ausschalten Die Kanalüberwachung wird von der KE durchgeführt. Sie überwacht, ob sich Schraubkanäle, die am Arcnet-Bus angemeldet waren, abmelden. Bei einer Abmeldung wird eine entsprechende Fehlermeldung in die Fehlerliste der KE eingetragen. Meldet sich der Schraubkanal wieder an, wird die Fehlermeldung auf der KE quittiert. In Anlagenkonstellationen mit über Arcnet verbundenen 1-Kanal Boxen, die bedarfsabhängig aus- und eingeschaltet werden (nicht alle Kanäle immer im Betrieb) führt das Abschalten einzelner 1-Kanal Boxen dazu, dass die Schraubzelle wegen des Systemfehlers auf der KE nicht mehr weiterarbeiten kann. Um diesen Ausfall zu vermeiden kann die Kanalüberwachung für einzelne Kanäle abgeschaltet werden. Im BS300 wird die Kanalüberwachung über System → Kanalüberwachung konfiguriert.

Bild 26: Konfiguration der Kanalüberwachung

Ist ein Kanal durch die Abwahl im BS300 von der Kanalüberwachung ausgenommen, wird von der KE kein Systemfehler „23xx“ bzw. „24xx“ (Fehlerklasse 1) beim Ausschalten oder Neustart des Kanals in die Fehlerliste eingetragen. Ist für einen Kanal bereits ein Fehler eingetragen, so wird dieser bei Abschalten der Kanalüberwachung quittiert. Falls beim Einschalten der Kanalüberwachung ein Kanal nicht vorhanden ist, so wird kein Fehler eingetragen.

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3

Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301 Das Systemdisplay SD301 ist ein Bedien- und Anzeigegerät für das Schraubsystem 300. Es dient bei einem Schraubprozess zur – Ergebnisanzeige und Kurvenausgabe – Programmanwahl – Parameteränderung in Schraubprogrammen – Anwahl des Ablauftests (siehe Bedienungsanleitung SD301 Best.-Nr. 3 609 929 826) – Parametrierung des OK/NOK-Zählers (siehe Kapitel 2.10.2) – Serviceunterstützung – Fehleranalyse.

3.1

Darstellung der Einheiten Die Darstellung der Einheiten für Moment und Gradient am SD301 erfolgt gemäß Tabelle 2. Moment

Gradient

Nm Ftlb Inlb Kpm Kgm Kgfm

Nm/° Ftlb/° Inlb/° Kpm/° kgm/° Kgfm/°

Tabelle 2:

Für weitere Werte werden Einheiten gemäß Tabelle 3 verwendet: Wert

Einheit

Winkel Streckgrenzabfall Zeit Drehzahl

° % s oder ms U/min oder %

Tabelle 3:

Die Anzeige erfolgt in der Maßeinheit, die in BS300 vereinbart wurde.

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3.2

Parametrierung von Schraubprogrammen Informationen zur Konfiguration des SD301 über BS300 finden Sie in der Online-Hilfe sowie in der Bedienungsanleitung SD301, Best.-Nr. 3 609 929 826. Über das SD301 sind die numerischen Werte (Parameter) folgender Schraubstufen veränderbar: – Startstufe – Standard-Schraubstufe – Erweiterte Schraubstufe – Synchronisationsstufe – Nacharbeitsstufe – Endestufe. Nicht über das SD301 veränderbar sind die Parameter der Schraubstufen: – Sprungstufe – bedingte Verzweigung Eingang – NOK-Verzweigung. Eine Strukturänderung von Schraubprogrammen ist über das SD301 nicht möglich, d. h. es können keine Schraubstufen oder Ziel- und Überwachungsfunktionen hinzugefügt oder gelöscht werden. Die Änderung der Parameter im Schraubprogramm wird am SD301 über den Menüpunkt Prozess → Schraubprogramme durchgeführt. Nach Aufruf des Menüpunkts zeigt das Display die Programmstruktur:

1

2

3

4

5 6 7 8 Bild 27:

Der Bildschirm am SD301 gemäß Bild 27 gliedert sich in folgende Bereiche: Bereich-Nr. Anzeige/Funktion 1 Programmauswahl 2 Stufenauswahl 3

Programminformation

4

Titelleiste

5 6

Scrollleiste Anzeigefeld

7 8

+-Taste Hauptmenüleiste

Beschreibung ruft die Liste der verfügbaren Schraubprogramme auf ruft die Liste der verfügbaren Schraubstufen des aktuellen Schraubprogramms auf ruft zusätzliche Informationen zum aktuellen Schraubprogramm auf (z. B. Version, Datum/Uhrzeit) zeigt die Kanaladresse, die Menüebene, eventuell aufgetretene Fehler, die LogOn/Off-Taste und die PowerOn-Taste an zum Scrollen nach oben oder unten zeigt je nach Tastenanwahl z. B. Programmauswahl, Stufenauswahl, Programminformationen usw. an über diese Taste gelangt der eingeloggte Anwender zum Menü „Senden“ zeigt die verfügbaren Menüpunkte an

Tabelle 4:

Die Parameteränderung wird an Hand des folgenden Beispiels beschrieben.

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301 Bei sp i e l

Es soll im Schraubprogramm 02 in der Stufe 3,A der Parameterwert M = 17 Nm der Zielfunktion Moment auf M = 18 Nm geändert werden.

Bild 28:

Durch Drücken des dunkel hinterlegten Feldes 02 des Programms 02 (Bild 28) wird dieses in seinen Schraubstufen dargestellt:

Bild 29:

Danach kann die Schraubstufe durch Drücken des dunkel hinterlegten Feldes 3,A (Bild 29) ausgewählt werden und ihre Parameter werden dargestellt:

Bild 30:

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Arbeiten mit dem System

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301 Durch Drücken des dunkel hinterlegten Feldes mit dem Parameterwert für ZF Moment 17,000 Nm (Bild 30), wird der Ziffernblock zur Änderung des Wertes geöffnet:

Bild 31:

Der Wert wird im Ziffernblock auf 18 Nm geändert und durch Drücken der Übergabetaste Programm übernommen:

Bild 32:

Zum Versenden des geänderten Programmes an die Steuerung siehe Abschnitt 3.5.

ins

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3.3

Eingabegrenzen Die eingegebenen Parameter werden auf ihren Wertebereich hin geprüft. Hierfür werden fest gelegte Grenzen verwendet. Bei Verletzung des Wertebereichs wird eine Fehlermeldung ausgegeben und die Daten werden nicht übernommen (Beispiel siehe Bild 33):

Bild 33:

Eine Plausibilitätsprüfung inklusive Prüfung auf die Spindelgrenzen erfolgt nicht.

Können innerhalb einer Schraubstufe durch das SD301 keine Parameter verändert werden, wird eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben:

Bild 34:

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3.4

Einloggen und ausloggen auf der Steuerung

Einloggen

Mit der LogOn/Off-Taste erfolgt das Einloggen auf der Steuerung (z. B. um Schraubprogramme zu senden oder Fehler der Klasse 3 zu quittieren). Beim Einloggen wird der Anwender zur Eingabe einer PIN über den Ziffernblock aufgefordert. Im Auslieferungszustand des SD301 ist die Grundeinstellung der PIN „0000“ einzugeben.

Die eingegebenen Ziffern werden als „*“ dargestellt. Die Eingabe wird mit der Übergabetaste endet. Bei eingeloggtem Anwender wird das Symbol angezeigt.

be-

War die PIN falsch, wird eine Fehlermeldung angezeigt. Ein erneuter Versuch wird wieder über die Log On/Off-Taste gestartet. Ist bereits ein anderer Anwender eingeloggt, wird dies angezeigt. Eine Änderung der PIN kann nur über den Systemadministrator im BS300 unter Verwaltung → Passwortverwaltung→ SD301 PIN erfolgen. Als SD301 PIN kann eine beliebige 4 bis 6stellige Ziffernfolge vergeben werden.

Bild 35: SD301-PIN-Eingabe: 123456

Achtung: Wird als SD301 PIN „999999“ vergeben, kann sich kein Anwender einloggen. Die Parametereingabe am SD301 ist damit gesperrt. Das Einloggen über das SD301 wird im Logbuch der Steuerung vermerkt (siehe Abschnitt 2.4.4). Ausloggen

Der Anwender wird automatisch ausgeloggt 15 Minuten nach der letzten Handlung am SD301 oder beim Drücken der LogOn/Off-Taste oder beim Abziehen des SD301 von der Steuerung.

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3.5

Senden der Programme an die Steuerung Hinweis: Das Senden ist nur im eingeloggten Zustand möglich (siehe Abschnitt 3.4)! Zum Senden des aktuellen Programmes die +-Taste und anschließend Senden drücken:

Bild 36:

Wird das Programm bzw. der Menüpunkt verlassen ohne das geänderte Programm gesendet zu haben, wird folgende Meldung gezeigt:

Bild 37:

Mit Senden wird das aktuelle Programm gesendet, mit Verwerfen wird die Änderung zurück genommen und mit Abbrechen wird in den Parameterdialog zurückgekehrt.

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3 Einstellungen mit dem Systemdisplay SD301

3.6

Kurvenausgabe Die Kurvenausgabe ist ausführlich in der Software-Bedienungsanleitung zum SD301 beschrieben. Folgende Kurvenausgaben sind möglich: – Moment über Winkel (M – W), Standardeinstellung – Redundanzmoment über Winkel (MRed – W) – Gradient über Winkel (G – W) – Moment über Zeit (M – t) – Redundanzmoment über Zeit (MRed – t) – Gradient über Zeit (G – t) Es können alle Schraubabläufe oder nur die NOK-Schraubabläufe dargestellt werden.

Bild 38: Kurvenausgabe im SD301

Es ist möglich eine Kurve „einzufrieren“ um anschließend einen Ausschnitt zu vergrößern.

3.7

Auswahl des Schraubprogramms Zur Programmanwahl über SD301 sind in der Firmware sechs Steuersignale SD: 0.0 Prog0 bis SD: 0.5 Prog5 realisiert. Werden diese in der BMS-Tabelle mit den Steuersignal-Eingängen zur Programmwahl Prog0 bis Prog5 verknüpft, so erscheint in der Titelzeile, im dritten Feld von Links, das ausgewählte Programm (z. B. P 01). Durch Berühren dieser Taste kann ein anderes Programm ausgewählt werden. Das ausgewählte Schraubprogramm bleibt beim Aus- und Einschalten des Schraubsystems erhalten. Beim Abziehen des SD301 bleibt das zuletzt angewählte Programm aktiv.

3.8

Einloggen über BS300 und SD301 Ein gleichzeitiges Einloggen über BS300 und SD301 ist nicht möglich.

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4 Schraubfallanalyse

4

Schraubfallanalyse

4.1

Istwertetabelle Die Istwertetabelle dient dazu, die Ergebnisse der Schraubanwendungen oder Einzelkanalverschraubungen tabellarisch darzustellen. Für jedes Schraubprogramm (bei Einzelkanalverschraubungen) bzw. jede Schraubanwendung wird jeweils das Ergebnis der letzten damit durchgeführten Verschraubung angezeigt. Angezeigt werden können je Stufe jedes Schraubprogramms: – Programmname – Anwendungsname – Ergebnis (OK, NOK) der Anwendung – Ergebnis (OK, NOK) des Programms (Einzelkanal oder in einer Anwendung) – Zielfunktionen – Überwachungsfunktionen – Qualitätscode – Schwellmoment – Redundanzwinkel – Redundanzmoment – Stufenname innerhalb des Schraubprogramms – ID-Code (bei Einzelkanal) – Kanalnummer – Laufende Nummer SE/KE – Info der Anwendung – Nacharbeitscode Der Aufruf erfolgt über Anzeige → Istwerte. Die möglichen Einstellungen für die Darstellung sind in der Online-Hilfe beschrieben.

4.2

Kurvendarstellung der Messwerte im BS300

4.2.1 Messwerte Die Kurvendarstellung ist eine Visualisierung der Messwerte je Messpunkt des Schraubablaufs. Es können diejenigen Messwerte angezeigt werden, die auch für die interne Schraubablaufbewertung (Ziel- und Überwachungsfunktionen) verwendet werden: Winkel W, Moment M, Redundanzmoment MRed, Gradient G. In der Startstufe jedes Schraubprogramms wird die Kurvenauflösung (0,25°; 0,5°; 1°; 2°; 5°; 10°; 20°; 50°) und die maximale Anzahl der Messpunkte (100, 200, 500, 1000, 1500, 2000) festgelegt (siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ [3 609 929 919]). Innerhalb jeder Schraubstufe kann die Kurvenauflösung für die Messwerterfassung in dieser Stufe angepasst werden. Damit kann bei längeren Einschraubphasen (z. B. „Eindrehen“) eine geringe Auflösung gewählt werden (z. B. 10°; 20°; 50°) um den „Anzugsbereich“ in einer hohen Auflösung (z. B. 0,25°; 0,5°; 1°; 2°; 5°) zu erfassen, ohne die maximale Anzahl der speicherbaren Messwerte zu überschreiten. Die Messwerte werden nach Aufbereitung (siehe Abschnitt 2.9, Seite 25) in der Steuerung abgelegt. Hierzu gibt es innerhalb der Steuerung drei reservierte Speicherbereiche: – Messwertspeicher letzte Verschraubung – Messwertspeicher NOK-Verschraubung – Kurvenspeicher Die Steuerung legt immer die Messwerte vom zuletzt ausgeführten Schraubprogramm (egal ob innerhalb einer Anwendung oder als Einzelkanalverschraubung) im Messwertspeicher für die letzte Verschraubung ab. Die Messwerte, die bereits in diesem Speicher sind, werden, wenn es sich um eine NOK-Verschraubung handelte, in den Messwertspeicher NOK-Verschraubung verschoben. Stammen die „alten“ Messwerte von einer OK-Verschraubung, werden sie gelöscht. Für die Inhalte der Messwertspeicher ergibt sich:

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4 Schraubfallanalyse Messwertspeicher letzte Verschraubung

In diesem Speicher befinden sich immer die Ergebnisse der zuletzt durchgeführten Verschraubung (Zyklus n).

Messwertspeicher NOK-Verschraubung

In diesem Speicher befinden sich die Ergebnisse der letzten NOK-Verschraubung bis einschließlich Zyklus n-1.

B eispie l

Messwertspeicher letzte Verschraubung

NOK?

Nein

Ja Messwertspeicher NOKVerschraubung

Bild 39: Messwertspeicher-Verwaltung auf der Steuerung

Inhalt Messwertspeicher letzte NOKVerschraubung Verschraubung Die Schraubzelle wird neu gestartet: Nach Einschalten der Schraubzelle befinden sich keine Daten in den Messergebnisspeichern.

–

–

In Zyklus 1 wird eine NOK-Verschraubung durchgeführt. Die Messergebnisse werden in den Messwertspeicher letzte Verschraubung geschrieben.

NOK1

–

In Zyklus 2 wird eine OK-Verschraubung durchgeführt. Die Messergebnisse werden in den Messwertspeicher letzte Verschraubung geschrieben. Die NOK-Ergebnisse von Zyklus 1 werden in den Messwertspeicher NOK-Verschraubung verschoben.

OK2

NOK1

In Zyklus 3 wird eine OK-Verschraubung durchgeführt. Die Messergebnisse werden in den Messwertspeicher letzte Verschraubung geschrieben. Die OK-Ergebnisse von Zyklus 2 werden gelöscht.

OK3

NOK1

In Zyklus 4 wird eine NOK-Verschraubung durchgeführt. Die Messergebnisse werden in den Messwertspeicher letzte Verschraubung geschrieben. Die OK-Ergebnisse von Zyklus 3 werden gelöscht.

NOK4

NOK1

In Zyklus 5 wird eine OK-Verschraubung durchgeführt. Die Messergebnisse werden in den Messwertspeicher letzte Verschraubung geschrieben. Die NOK-Ergebnisse von Zyklus 4 werden in den Messwertspeicher NOK-Verschraubung verschoben. Die NOK-Ergebnisse von Zyklus 1 werden gelöscht.

OK5

NOK4

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4 Schraubfallanalyse Kurvenspeicher

Der Kurvenspeicher auf der Steuerung dient zur Ablage von Messergebnissen in Kurvenform. Er ist in der Default-Einstellung als sogenannter Ringspeicher aufgebaut, d. h. bei vollem Speicher überschreibt eine neue Kurve die älteste im Speicher. Der Kurvenspeicher wird über die Funktion System → Konfiguration Kurvenspeicher konfiguriert. Die Konfiguration ist in der Online-Hilfe beschrieben. Das Speichern der Kurven im Kurvenspeicher erfolgt innerhalb des Schraubablaufs, unabhängig von der Ablage der Ergebnisse in den Messwertspeichern.

4.2.2 Kurvendarstellung Die Darstellung von Ergebniskurven im BS300 dient zur optischen Kontrolle der gesamten Verschraubung. Die Messwerte in den Messergebnisspeichern werden vom Bedienprogramm BS300 ausgelesen und zur Darstellung verwendet. Im Bedienprogramm BS300 sind zwei Kurvendarstellungen realisiert: – Einzelkurvendarstellung (Anzeige → Kurve) – Kurvenüberlagerung (Anzeige → Kurvenüberlagerung) Die Messwerte (Moment oder Gradient) werden über dem Winkel (genau: Betrag des Winkels) oder über der Zeit dargestellt. Die Darstellungen sind am Bildschirm skalierbar und Sie können einzelne Messwerte ablesen. Die Funktionalität der Kurvenanzeigen ist in der Online-Hilfe beschrieben.

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4 Schraubfallanalyse Kanal Programm Stufe

Zielfunktion Schwellmoment

Überwachungsfunktionen

Visualisierung Schwellmoment

Bewertung + Istwert Zielfunktion und Abschaltkriterium

Visualisierung Erreichen der Zielfunktion (grau) Visualisierung Drehrichtungsumkehr (blau)

Bild 40: Beispiel für die Darstellung einer Schraubkurve (Drehmoment über Winkel) aus dem Kurvenspeicher der Steuerung

Visualisierung OK Fenster

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4 Schraubfallanalyse Kanal Programm Stufe

Zielfunktion Schwellmoment

Überwachungsfunktionen

Visualisierung Schwellmoment

Bewertung + Istwert Zielfunktion und Abschaltkriterium

Visualisierung Erreichen der Zielfunktion

Visualisierung OK Fenster

Bild 41: Beispiel für die Darstellung einer Schraubkurve (Drehmoment über Zeit) aus dem Kurvenspeicher der Steuerung

Hinweis: Die Angaben für das Schwellmoment im Bereich oberhalb der Kurve (MS: 16,89 Nm) ist der erste Messwert im Ergebnisspeicher, der über dem eingegebenen Schwellmoment liegt. In der Kurvenanzeige wird der Drehwinkel wegen der Übersichtlichkeit immer fortlaufend aufgetragen. Bei einer Drehrichtungsumkehr (Winkel wird physikalisch kleiner) wird in der Kurvenanzeige eine senkrechte, blau gestrichelte Linie eingezeichnet. Hierdurch kann es in Ausnahmefällen zu einer nicht plausiblen Darstellung zwischen dem Winkel und dem eingezeichneten Winkelfenster kommen.

4.2.3 Kurve speichern Mit der Funktion Kurve speichern werden alle Messwerte von Schraubprogrammen innerhalb des Schraubablaufs (vor Ablaufende CyCmp) als crv- oder csv.Datei1 abgelegt. Über das Bedienprogramm kann ein Dateinamens-Stamm vergeben werden, der dann, mit der laufenden Nummer des Schraubzyklus, dem ID-Code oder der Systemzeit ergänzt, einen eindeutigen Dateinamen je Schraubablauf ergibt. Die gespeicherten Kurven können z. B. zur Archivierung der Ergebnisse verwendet werden oder es können typische Kurvenverläufe abgelegt und bei der Überlagerung von Kurven als Masterkurve verwendet werden (siehe Online-Hilfe und Abschnitt 4.2.4). 1 Das Format .crv ist das interne Format im Schraubsystem 300, das Format -csv (comma-separated value) ist ein auch z. B. in Excel gebräuchliches Format, in dem je Zeile ein Messpunkt abgelegt wird.

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4 Schraubfallanalyse

4.2.4 Kurve überlagern Diese Funktion dient der vergleichenden Analyse von Schraubabläufen in grafischer Form. Durch das Überlagern mehrerer Kurven können Streuungen im Schraubprozess erkannt werden. Kurven können online (laufend aus dem Speicher letzte Verschraubung der Steuerung) oder offline (von Datei) überlagert werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, eine abgespeicherte Kurve als Masterkurve zu laden. Hierbei kann um die Master-Kurve herum eine Hüllkurve dargestellt werden.

Bild 42: Abgespeicherte Kurve als Masterkurve geladen (grüne Linie)

Bild 43: Masterkurve (grüne Linie) und Hüllkurve relativ dazu (rote Kurven)

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4 Schraubfallanalyse

Bild 44: Kurvenschar überlagert zu Masterkurve (letzte überlagerte Kurve = blaue Linie, alle übrigen = graue Linien)

Bild 45: Kurvenschar überlagert zu Masterkurve mit Messwertanzeige

Hinweis: Die dargestellten Kurven sind bis auf die Masterkurve und die Toleranzintervalle nicht mehr einzeln greifbar. Insbesondere können einzelne Kurven aus der Darstellung nicht nachbearbeitet oder abgespeichert werden. Die Vorgehensweise zum Überlagern von Kurven ist ausführlich in der Online-Hilfe beschrieben.

4.3

Beispiele zur Schraubfallanalyse

4.3.1 Pleuellagerverschraubung mit Synchronisation Ein Pleuellager mit zwei Schraubstellen wird verschraubt. Die Anwendung startet beide Kanäle und synchronisiert den Endanzug. In Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ (3 609 929 919) ist eine Parametrierung für dieses Beispiel angegeben.

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4 Schraubfallanalyse

Synchronisationspunkt

Bild 46: Schraubkurve von Kanal 2.1 der Schraubanwendung „Pleuel1+2“

Synchronisationspunkt

Bild 47: Schraubkurve von Kanal 2.4 der Schraubanwendung „Pleuel1+2“

Die Kurvenverläufe zeigen deutlich den Synchronisationspunkt mit kurzzeitigem Entspannen und Wiederanspannen der Spindel (der Winkel wird immer fortlaufend aufgetragen). Die Istwerteausgabe ist in Bild 48 gezeigt.

Bild 48: Istwertanzeige der Schraubanwendung „Pleuel1+2“

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4.3.2 Pleuellagerverschraubung mit Nacharbeit Das in Abschnitt 4.3.1 gezeigte Anwendungsbeispiel kann auch für die einzelnen Schraubkanäle mit einer Nacharbeitsstufe programmiert werden (Parametrierung siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ [3 609 929 919]). Im Synchronisationspunkt der Schraubanwendung wird bei NOK eines Schraubkanals dieser in Nacharbeit geschickt. Für diesen Fall ergibt sich z. B. folgende Istwertanzeige (Bild 49):

Bild 49: Istwertanzeige der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“ mit Nacharbeit

Bild 50: Schraubkurve von Kanal 2.1 der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“ (erfasster Bereich der Messergebnisse)

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4 Schraubfallanalyse

Bild 51: Schraubkurve von Kanal 2.4 der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“

Das Ergebnis der Anwendung ist NOK, da Kanal 2.1 auch nach 4 Nacharbeitsstufen kein OK in Stufe 4A erreicht (die Schraube greift nicht). Beide Ergebniskurven zeigen NOK als Ergebnis, da die Anwendung insgesamt NOK verlief. Stufe 6A (synchroner Endanzug) wurde nicht gestartet. Für den Fall, dass die Schraube bei der Nacharbeit doch noch greift und damit die Stufe 4A von Kanal 2.1 OK meldet, ergibt sich folgendes Ergebnis (Bild 52 bis 54):

Bild 52: Istwertanzeige der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“ mit Nacharbeit mit OK-Ergebnis

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Bild 53: Schraubkurve von Kanal 2.1 der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“ (erfasster Bereich der Messergebnisse)

Bild 54: Schraubkurve von Kanal 2.4 der Schraubanwendung „Pleuel1+2N“

Das Ergebnis der Anwendung ist OK, da Kanal 2.1 in der vierten Nacharbeitsstufe 4A (fünfter Durchlauf der Stufe 4A) ein OK-Ergebnis erreicht. Danach erfolgt der synchrone Endanzug von Stufe 6A. Beide Ergebniskurven zeigen OK als Ergebnis, da die Anwendung insgesamt OK verlief.

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4 Schraubfallanalyse

4.3.3 Löse-/Nachziehverfahren Das Löse-/Nachziehverfahren dient dazu, Setzerscheinungen innerhalb des Schraubablaufs (vor Beendigung der letzten Schraubstufe) abklingen zu lassen (Parametrierung siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ [3 609 929 919]).

Bild 55: Istwertanzeige der Schraubanwendung „Löse-/Nachzieh1+2“

Bild 56: Schraubkurve von Kanal 2.1 der Schraubanwendung „Löse-/Nachzieh1+2“ (erfasster Bereich der Messergebnisse)

Bild 57: Schraubkurve von Kanal 2.4 der Schraubanwendung „Löse-/Nachzieh1+2“ (erfasster Bereich der Messergebnisse)

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5

Ergebnisspeicher und Statistik

5.1

Einführung Um innerhalb einer Schraubmontage eine Aussage über den Prozessverlauf geben zu können, gibt es im Bedienprogramm BS300 die Möglichkeit der statistischen Auswertung von Ergebnisdaten. In der Praxis sieht dies so aus: Der Anwender fordert für seinen konkreten Schraubfall das Erreichen eines bestimmten Sollwertes (z. B. für Drehmoment oder -winkel) und erwartet, dass dieser mit dem eingesetzten Schraubsystem „punktgenau getroffen“ wird. Tatsächlich wird aber immer eine gewisse Abweichung vom Sollwert eintreten. Um diese Abweichungen zu analysieren, werden sämtliche Ergebnisse in einem so genannten Ergebnisspeicher abgelegt, der die Basis für eine statistische Bewertung darstellt. Im Rexroth Schraubsystem ist zum Zwecke der Visualisierung und statistischen Auswertung von Schraubergebnissen im Bedienprogramm BS300 die Funktion Ergebnisspeicher und Statistik implementiert. Dort werden die aus dem frei konfigurierbaren Ergebnisspeicher von SE/SEH ausgelesenen Schraubergebnisse übersichtlich auf verschiedenen Registerkarten (siehe Abschnitt 5.7) dargestellt und mit den für die Beurteilung einer Verschraubung notwendigen statistischen Methoden ausgewertet. Mit der Funktionalität Ergebnisspeicher und Statistik können folgende Aussagen getroffen werden: – Abschätzung der Qualität laufender Verschraubungen auf Grund der statistischen Auswertung von Stichproben – Sicherung der Qualität, Qualitätsmanagement – Nachweis der Reproduzierbarkeit von Schraubprozessen, Wiederholgenauigkeit – Vermeidung von Fehlern im Schraubprozess durch frühzeitiges Erkennen von Abweichungen und korrigierenden Eingriff – Maschinenfähigkeits- und Prozessfähigkeitsuntersuchungen (mit Hilfe eines Referenzsystems) – Vergleich von Schraubwerkzeugen am konkreten Schraubfall, um die Qualität (Leistungsfähigkeit) des Schraubers bzw. Schraubprogramms zu beurteilen – Trenderkennung (Wie viel Prozent der Verschraubungen liegen voraussichtlich innerhalb der geforderten Toleranzgrenzen?).

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.2

Statistische Begriffe und Grundlagen Im Folgenden werden Begriffe der Statistik erläutert, die in diesem Dokument sowie im BS300 im Menüpunkt Ergebnisspeicher und Statistik verwendet werden.

Statistik

Statistik beschäftigt sich mit den Methoden des Sammelns, der Ordnung, der Zusammenfassung, der Darstellung und Analyse von Daten, ebenso mit dem Ziehen gültiger Schlussfolgerungen.

Stichprobe

Eine Stichprobe enthält eine zufällige Auswahl an Daten. Diese müssen repräsentativ für die Gesamtheit aller Daten sein (in der Schraubtechnik damit für den gesamten Schraubfall).

Merkmal

Ein Merkmal ist eine Eigenschaft mit der bestimmte Objekte behaftet sind. In der Schraubtechnik bedeutet das z. B.: – Objekte = Verschraubungen bzw. Messdaten – Merkmal = Drehmoment, Drehwinkel, …

Histogramm

Um eine Vielzahl an Daten (hier: ausgelesen aus dem Ergebnisspeicher der SE/SEH) in übersichtlicher Form darzustellen, bedient sich die Statistik der Darstellung in Histogrammen.

Mittelwert

20

6 5

Klasse

15

„Breite“ der Klasse

4

10

absolute Häufigkeit

relative Häufigkeit

Ein Histogramm teilt alle Messdaten der Stichprobe in bestimmte Teilbereiche auf (Bild 58), da es aus Gründen der Übersichtlichkeit oftmals nicht erwünscht/möglich ist, jeden Messwert als eigenen Wert darzustellen. Diese Teilbereiche (=Säulen) heißen Klassen (m), die durch Breite, Grenzen und Anzahl charakterisiert sind. In diese Klassen werden alle Messdaten eingeordnet. Auf der Y-Achse ist jeweils die absolute bzw. relative Häufigkeit angegeben mit der diese Messdaten innerhalb der Stichprobe auftraten.

3 2

5 1 0

0 1.50

2.5

2.75

(m)

Bild 58: Darstellung der Messdaten in Form eines Histogramms

Verteilung

Die typischen Histogramme in der Schraubtechnik sind annähernd symmetrisch, mit dem Maximum in der Mitte und monoton abnehmenden Dichten rechts und links. Als statistisches Modell für viele Verteilungskurven in der Schraubtechnik kann die Normalverteilung (Histogramme in Form einer Glocke, Gauß’sche Glockenkurve, siehe Bild 58) verwendet werden. Die Normalverteilung liegt überall dort vor, wo versucht wird, einen bestimmten Sollwert (z. B. Drehmoment, Drehwinkel) zu „treffen“. Die Abweichungen der Istwerte vom Mittelwert werden als Streuung1 bezeichnet. Die Normalverteilung wird angewendet zur Schätzung der Wahrscheinlichkeit von Ereignissen (z. B. Erreichen des Sollwertes) und um Aussagen über die Verteilung von Messwerten zu treffen.

1 Ursachen hierfür können z. B. sein: Änderungen in Materialchargen, Gewindetoleranzen, Verschleiß von Werkzeugen, personelle Einflüsse usw.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik Aus der Verteilungskurve der Normalverteilung lassen sich für eine Stichprobe ermitteln: – Anzahl der Messwerte innerhalb und außerhalb der vorgegebenen Toleranz – Mittelwert der Stichprobe – Standardabweichung σ im Wendepunkt der Verteilungskurve und deren Vielfache als Maß für die Streuung der Messwerte.

-6σ -5σ

+6σ +5σ -4σ

+4σ -3σ

+3σ -2σ

+2σ -σ

+σ

Mittelwert

Wendepunkt der Verteilungskurve = Standardabweichung

68,27% 95,46% 99,75% 99,9937% 99,99994266% 99,999999803% Bild 59: Normalverteilung (Gauß’sche Glockenkurve) mit Standardabweichung und deren Vielfachen

Standardabweichung

Die Standardabweichung σ (Sigma) ist der Abstand vom Mittelwert der Verteilungskurve bis zum Wendepunkt der Verteilungskurve (Punkt mit maximaler Steigung) mit der Dimension des Merkmals (z. B. M [Nm], W [°]). Sie ist größer oder gleich Null und kleiner als die Spannweite R (siehe unten). Mittels Standardabweichung wird die Streubreite der Messergebnisse beschrieben. Die prozentuale Verteilung der Messwerte ist innerhalb der Normalverteilung immer folgendermaßen definiert: – 68,27 % aller Messwerte befinden sich im Bereich ± 1 σ – 95,46 % aller Messwerte befinden sich im Bereich ± 2 σ – 99,75 % aller Messwerte befinden sich im Bereich ± 3 σ – usw. gemäß Bild 59.

Bei sp i e l

Wenn die zulässige Toleranz des Drehmoments bei ±3 σ liegt, dann sind bei 1000 000 Verschraubungen voraussichtlich 2500 Verschraubungen außerhalb dieser Toleranz (vgl. Bild 59).

Spannweite R

Die Spannweite (Range) ist die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Messwert, also die Differenz zwischen Minimum und Maximum. Sie beschreibt das „Ausreißerverhalten“ der Messwerte. Bei klassierten Daten ist die Spannweite die Differenz zwischen der oberen Klassengrenze der obersten Klasse und der unteren Klassengrenze der untersten Klasse. Die Spannweite klassierter Daten ist damit um „Ausreißer“ bereinigt.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.3

Fähigkeitsuntersuchungen: Maschinenfähigkeit, Prozessfähigkeit Ziel von Fähigkeitsuntersuchungen ist es: – eine Aussage in Form von Kennzahlen (Indizes) über die Eignung eines Schraubers/Schraubsystems/ Schraubprogramms für einen konkreten Schraubfall zu erreichen – allgemeine Leistungsmerkmale von verschiedenen Schraubgeräten objektiv miteinander zu vergleichen.

5.3.1 Maschinenfähigkeitsuntersuchung Die Maschinenfähigkeitsuntersuchung liefert eine Aussage darüber, ob der Schrauber an einem konkreten Schraubfall unter nahezu gleich bleibenden Bedingungen eine definierte Verschraubung herstellen kann. Störende Einflüsse wie z. B. Bedienereinfluss oder fehlerhafte Bauteile sind dabei so weit als möglich auszuschließen. Da die Versuche zur Maschinenfähigkeit über einen relativ kurzen Zeitraum (ca. 50 OK-Verschraubungen) erfolgen, ist keine Aussage über das langfristige Verhalten eines Schraubers (z. B. Lebensdauer, Prozessfähigkeit) möglich. Die Maschinenfähigkeitskennwerte Cm (Maschinenfähigkeit) und Cmk (kritische Maschinenfähigkeit) sind für eine Maschinenabnahme relevant. Ablauf der Maschinenfähigkeitsuntersuchung:

1 Festlegung und Dokumentation vor Beginn der Messungen: – Schraubprogramm mit – Sollwert des Drehmoments – oberer und unterer Drehmomentgrenze als Überwachungsfunktion – Drehzahl, d. h. Taktzeit – Qualität der Schrauben/Muttern – Toleranzband der Streuung (z. B. 7 %). – MFU-Angaben: – Schraubspindel: Wenn ein MFU Protokoll vorliegt, sind die eingetragenen Werte (Wirkungsgrade, Korrekturfaktoren) bei der Inbetriebnahme in die Spindelkonfiguration zu übernehmen. Falls kein MFU Protokoll vorliegt, kann über diese Parameter ein Abgleich zu einem Redundanzsystem erfolgen. – ErgoSpin: Die Werte (MFU Faktor, Wirkungsgrad) sind auf dem Handschrauber gespeichert und werden bei der Inbetriebnahme automatisch übernommen. 2 Messung des Drehmoments am zu untersuchenden Schraubfall: Dazu sind mindestens 50 OK-Verschraubungen unter Idealbedingungen durchzuführen (ein Schraubprogramm, ein Mitarbeiter, günstige Umweltbedingungen, keine Veränderungen z. B. Nachstellen, Änderung des Schraubprogramms) Achtung: Die Messungen müssen bei realistischen Drehzahlen erfolgen, da bei zu hohen Drehzahlen des Schraubers (insbesondere bei harten Schraubfällen1) zu einer größeren Streuung des Drehmomentistwertes und damit automatisch zu schlechteren Fähigkeitskennzahlen führt. Die Messung des Drehmoments kann auf unterschiedliche Arten erfolgen: – über den Messwertgeber der Spindel Vorteil: einfache Realisierung Nachteil: drehzahlabhängige Reibmomente in der Spindel gehen in die Drehmomentmessung mit ein – über den Vorsatzmesswertgeber Vorteil: keine Verfälschung des Drehmoments durch das Reibmoment in der Spindel Nachteil: zusätzliche Messtechnik. 3 Auswertung der Messdaten: Zur Berechnung des Maschinenfähigkeitsindex Cm werden berücksichtigt: – die Drehmomentstreuung der Ergebnisse – die obere und untere Drehmomentgrenze als Überwachungsfunktion. Zur Berechnung des kritischen Maschinenfähigkeitsindex Cmk wird zusätzlich der Mittelwert der Messdaten berücksichtigt.

1 Definition harter Schraubfall: siehe Konstruktionsrichtlinien 3 609 929 911.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik 4 Liegt eine MFU vor, bei der in der Toleranzklasse der cmk Wert nicht erreicht wurde, so sind die Einzelkomponenten zu prüfen (z. B. Messwertgeber, Abtriebe), die Wirkungsgrade bzw. Korrekturfaktoren anzugleichen und ggf. sind die defekten Komponenten zu reparieren oder auszutauschen. Maschinenfähigkeitsindex Cm

Der Maschinenfähigkeitsindex Cm stellt das Verhältnis zwischen der vom Anwender vorgegebenen Drehmomenttoleranz1 und der Streuung der gemessenen Drehmomentergebnisse dar (Formel (1)). Für annähernd normalverteilte Daten, wie sie in der Schraubtechnik vorliegen, wird in der Regel für die Streuung einer Stichprobe ein Wert von 6 σ (= ± 3σ) gefordert (Formel (1)). Der Drehmomentmittelwert wird dabei nicht berücksichtigt. Cm wird in BS300 nach folgender Formel berechnet: M+ – M– (1) C m = --------------------6σ mit M+, M– = eingestellte Überwachungsgrenzen.

Bei sp i e l

Wird ein Wert von 2,00 für Cm gefordert, muss die vorgegebene Drehmomenttoleranz mindestens 12 mal die Standardabweichung der Stichprobe beinhalten (Bild 60). M+ – M– C m = --------------------- = 2,00 6σ

M + – M – = 2 ⋅ 6σ = 12σ

0

-5 σ

-3 σ

+3 σ

M Msoll

M UG

+5 σ

+7 σ

M [Nm]

M OG

MOG - M UG= 12σ Bild 60: Normalverteilung mit vorgegebener Drehmomenttoleranz und ohne Berücksichtigung des Mittelwertes

BS300 berechnet den Maschinenfähigkeitsindex Cm automatisch auf der Basis der Messwerte der Spindel. Achtung: Cm trifft keine Aussage darüber wie genau der Mittelwert getroffen wurde (siehe dazu Kritischer Maschinenfähigkeitsindex Cmk, Seite 58)!

1 Die Drehmomenttoleranz entspricht den eingestellten Überwachungsgrenzen M+ und M– im Schraubprogramm.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik Kritischer Maschinenfähigkeitsindex Cmk

Zur Berechnung des kritischen Maschinenfähigkeitsindex Cmk wird die Streuung der gemessenen Drehmomentergebnisse, die vom Anwender vorgegebene Drehmomenttoleranz sowie zusätzlich der Drehmomentmittelwert der Stichprobe berücksichtigt. Cmk gibt also Auskunft, wie „genau“ der Mittelwert „getroffen“ wurde. Zur Bestimmung von Cmk werden 2 Werte Coben (Formel 3) und Cunten (Formel 4) genutzt: M+ – M C oben = -----------------3σ

(3)

M–M C unten = -----------------–3σ

(4)

Als Cmk wir der kleinere der beiden Werte Coben und Cunten bezeichnet. Beispi el

Betrachtung C unten

0

-5 σ

-3 σ

Betrachtung C oben

+3 σ

M Msoll

M UG M - M UG = 5σ

+5 σ

+7 σ

M [Nm]

M OG

M OG - M = 7σ

Bild 61: Normalverteilung mit vorgegebener Drehmomenttoleranz und mit Berücksichtigung des Mittelwertes

Es ergibt sich gemäß Bild 61: 7σ C oben = ------- = 2, 33 3σ 5σ C unten = ------- = 1, 67 3σ Der kritische Maschinenfähigkeitsindex Cmk = 1,67.

BS300 berechnet den kritischen Maschinenfähigkeitsindex Cmk automatisch. Zusammenfassung

– Cm stellt den maximal erreichbaren Wert von Cmk dar. – Ist der tatsächlich erreichte Wert Cm kleiner als der geforderte Wert für Cm und Cmk, so ist das Schraubergebnis nicht ausreichend. – Ist der tatsächlich erreichte Wert Cm größer als der geforderte Wert und nur Cmk kleiner, kann durch die Verschiebung des Mittelwertes der geforderte Cmk eventuell noch erreicht werden. – Ein Schraubsystem, das für einen konkreten Schraubfall sehr gute Indizes liefert, ist nicht automatisch bei anderen Schraubfällen genau so gut.

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5.3.2 Prozessfähigkeitsuntersuchung Bei der Prozessfähigkeitsuntersuchung wird die Frage beantwortet, ob die Qualität der Verschraubung langfristig und unter realen Bedingungen innerhalb des Schraubprozesses in den vorgegebenen Toleranzen gehalten werden kann. Im Gegensatz zur Maschinenfähigkeitsuntersuchung werden bei der Prozessfähigkeitsuntersuchung störende Einflüsse wie z. B. Bedienereinfluss, Materialchargen, Gewindetoleranzen usw. durch die Auswahl der Stichprobe mit berücksichtigt. Weiterhin benötigt die Prozessfähigkeitsuntersuchung einen größeren Stichprobenumfang (mindestens 100 OK-Verschraubungen unter Normalbedingungen). Ansonsten ist nach dem gleichen Ablauf wie für die Maschinenfähigkeitsuntersuchung vorzugehen. Der Prozessfähigkeitsindex Cp sowie der kritische Prozessfähigkeitsindex Cpk werden nach den gleichen Formeln wie die Maschinenfähigkeitsindizes berechnet. Voraussetzung für eine hohe Prozessfähigkeit ist in jedem Falle eine ausreichende Maschinenfähigkeit.

5.3.3 Typische Grenzindizes In der Schraubtechnik haben sich folgende typische Grenzindizes durchgesetzt: Verschraubung ist

Cm

Cmk

Cp

Cpk

qualitätsfähig bedingt qualitätsfähig nicht qualitätsfähig

> 2,00 > 1,67 ≤ 1,67

> 1,67 > 1,33 ≤ 1,33

> 1,67 > 1,33 ≤ 1,33

> 1,33 > 1,00 ≤ 1,00

Tabelle 5:

Zusammenhang Maschinenfähigkeitsindex Cm und Fehlerquote

Unter der Annahme, dass sich die Zufallsabweichungen der Verschraubung mit Hilfe der Normalverteilung beschreiben lassen (Bild 59), kann man die zu erwartenden Fehlerquoten in ihrer Größenordnung berechnen: Tabelle 6 zeigt den theoretischen Zusammenhang zwischen Cm-Werten und Fehlerquoten. Eine uneingeschränkte Aussage über die zu erwartenden fehlerhaften Schraubfälle ist damit jedoch nicht möglich, da ein Nachweis der exakten Gültigkeit der Normalverteilung bei Fähigkeitsindizes > 1,0 (Randbereiche der Glockenkurve) nicht möglich ist. Maschinenfähigkeit Cm

Quote

1,00 1,33 1,67 2,0

0,25 % 0,0063 % 0,00006 % 0,0000002 %

voraussichtliche fehlerhafte Schraubfälle bei 1 Million Verschraubungen (gerundet) ca. 2500 ca. 63 ca. 0,6 ca. 0,002

Tabelle 6: Theoretischer Zusammenhang zwischen Cm-Werten und Fehlerquoten

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5.4

Ergebnisspeicher Um Schraubergebnisse einer statistischen Auswertung zugänglich zu machen, werden sie im Ergebnisspeicher von SE/SEH abgelegt. Je Schraubkanal (d. h. je SE/SEH) steht ein separater, batteriegepufferter RAM-Ergebnisspeicher zur Verfügung (Werksauslieferung). Achtung: Die Ablage von Daten im RAM-Ergebnisspeicher von SE und SEH ersetzt nicht die Langzeitarchivierung von Schraubergebnisdaten auf einem Server! In den folgenden Abschnitten wird beschrieben: – die Konfiguration des Ergebnisspeichers von SE/SEH (Abschnitt Abschnitt 5.4.1) – die Abfrage des Füllgrades des Ergebnisspeichers (Abschnitt Abschnitt 5.4.2) – der Batteriewechsel (Abschnitt Abschnitt 5.5).

5.4.1 Konfiguration Vor der Nutzung einer statistischen Auswertung muss der Ergebnisspeicher der SE/SEH konfiguriert werden. Hierbei wird festgelegt, welche der Ergebnisdaten innerhalb des Ergebnisspeichers abgelegt und anschließend zur statistischen Auswertung herangezogen werden. Hinweis: Die verwendete Konfiguration bestimmt die Datenausgabe im BS300 Menüpunkt Anzeige → Ergebnisspeicher und Statistik. Der Ergebnisspeicher kann im Offline-Modus konfiguriert werden unter dem Menü Datei → Neu → Konfiguration Ergebnisspeicher SE. Das Laden einer bereits erstellten Konfiguration (*.sre) ist möglich unter Datei → Öffnen. Änderungen an einer bestehenden Konfiguration des Ergebnisspeichers werden durchgeführt unter System → Konfiguration Ergebnisspeicher SE. In allen Fällen wird nachfolgend gezeigtes Konfigurationsfenster geöffnet (Bild 62).

Bild 62: Konfiguration Ergebnisspeicher

Das Fenster Konfiguration Ergebnisspeicher SE besteht aus den 3 Gruppenfeldern: – Ergebnisauswahl – Programmauswahl – Speichereigenschaften.

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5.4.1.1 Ergebnisauswahl

☞

Ausführliche Informationen zur Ergebnisauswahl finden Sie auch in der Onlinehilfe vom BS300.

Per Listbox ist eine Filterung der verfügbaren Werte (verfügbar) des linken Fensters (Bild 62) auswählbar. Folgende Auswahlmöglichkeiten stehen zur Verfügung: – *: Auflistung aller verfügbaren Werte – Allgemein: Auflistung allgemeiner, verschraubungsbezogener Daten (siehe Bild 62) – Istwerte: Auflistung der Istwerte der vier Dokumentationsstufen – Sollwerte: Auflistung der Sollwerte der vier Dokumentationsstufen – Ergebnisstufe (0): Auflistung der Werte der Ergebnisstufe – DokuPuffer 1 (1): Auflistung der Ergebniswerte des DokuPuffers 1 – DokuPuffer 2 (2): Auflistung der Ergebniswerte des DokuPuffers 2 – DokuPuffer 3 (3): Auflistung der Ergebniswerte des DokuPuffers 3 Als Standardeinträge sind Ergebnis, Lfd. Nr. SE und Programm im rechten Fenster bereits ausgewählt und nicht abwählbar (graue Darstellung). Hinzukommende Werte werden schwarz dargestellt und sind abwählbar. Die Ergebnisspeicherung für einen Wert wird folgendermaßen festgelegt: – Wert im linken Fenster (verfügbar) auswählen – Schaltfläche anwählen: der Wert wird ins rechte Fenster (ausgewählt) übernommen und erscheint im linken Fenster grau. Zur Abwahl von Werten entsprechend umgekehrt verfahren. Bei den Schraubparametern (z. B. M+) wird eine Erläuterung angezeigt, wenn mit der Maus kurz über der Abkürzung verharrt wird. Um Speicherplatz zu sparen, sind für die Speicherung von Programmname, Schraubstelle und ID Code Begrenzungsangaben vorgesehen. Z. B. stehen für den ID-Code max. 64 Zeichen zur Verfügung. Die zu speichernde Länge der Zeichenkette kann mit der Eingabe von Beginn und Ende frei gewählt werden (Bild 63: ID Code speichern von Zeichen 1 bis 16).

Bild 63: Zeichenauswahl am Beispiel ID-Code: 16 Zeichen

Hinweis: Je mehr Zeichen gespeichert werden, desto kleiner wird die maximal speicherbare Anzahl an Ergebnissen!

5.4.1.2 Programmauswahl Hier sind per Häkchen diejenigen Schraubprogramme auszuwählen, für die Schraubergebnisse in der SE/SEH gespeichert werden sollen (Bild 62). Alle anwählen aktiviert alle Schraubprogramme. Alle abwählen wählt die bereits aktivierten Program-

me ab. Hinweis: Werden alle Programme abgewählt und diese Konfiguration anschließend versendet, ist der Ergebnisspeicher abgeschaltet!

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5.4.1.3 Speichereigenschaften Ringspeicher

Die Anwahl dieses Kontrollkästchens (Bild 62) bewirkt die Nutzung eines Ringspeichers, in dem bei Erreichen der maximalen Speicherkapazität das älteste Ergebnis mit dem jüngsten überschrieben wird. Wird der Ringspeicher deaktiviert, stoppt die Ergebnisspeicherung nach der maximalen Anzahl an Verschraubungen, für die Ergebnisse abgelegt wurden.

Speichergröße

Diese Feld zeigt die maximale Anzahl an Verschraubungen, für die Ergebnisse gespeichert werden können. Die Speichergröße ist abhängig von der Anzahl der ausgegebenen Ergebnisse (Werte je Verschraubung) und den Begrenzungsangaben zu Programmname, Schraubstelle und ID Code.

5.4.1.4 Konfiguration senden bzw. speichern Erst nachdem die Konfiguration des Ergebnisspeichers zur SE/SEH gesendet wurde, sind die Einstellungen für den jeweiligen Kanal gültig! Achtung: Mit dem Senden einer neuen Konfiguration an einen oder mehrere Kanäle werden alle zuvor gespeicherten Daten im Ergebnisspeicher in diesen Kanälen gelöscht! Die Konfiguration des Ergebnisspeichers kann abgelegt werden mit der Dateinamenserweiterung *.sre.

5.4.2 Abfrage der Belegung des Ergebnisspeichers Der Füllgrad des Ergebnisspeichers wird im Menüpunkt Systemtest → Info Schraubkanal ausgegeben. Zur Anzeige muss SE (Bild 64 rechts) angewählt sein:

Bild 64: Abfrage der Ergebnisspeicherbelegung

Beispi el

Gemäß Bild 64 sind im Ergebnisspeicher 551 Ergebnisse abgelegt. 2290 Ergebnisse können insgesamt bei aktiviertem Ringspeicher (RSP) abgelegt werden. Das 2291-ste Ergebnis würde in diesem Falle das älteste Ergebnis überschreiben.

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5.5

Batteriewechsel in SE/SEH Die Speicherung der Schraubergebnisse bei Netz-Aus erfolgt durch die eingebaute Batterie (Werksauslieferung). 1

3

2

4

Bild 65: Batteriewechsel

Zum Wechseln der Batterie ist wie folgt vorzugehen: – Daten des Ergebnisspeichers sichern: beim Wechsel der Batterie gehen alle im Ergebnisspeicher abgelegten Daten verloren. – Verbrauchte Batterie entfernen (Bild 65). Dazu den Bügel mit einem Schraubendreher etwas anheben und Batterie nach vorn schieben. Batterie mit den Fingern entnehmen. Achtung: Batterie keinesfalls mit einem elektrisch leitenden Werkzeug (z. B. Pinzette) entnehmen Kurzschlussgefahr! – Neue Batterie einsetzen: Pluspol muss zum Haltebügel (nach oben) zeigen. Zum Einsetzen den Bügel leicht anheben und Batterie darunter einschieben. Die korrekte Funktion des Ergebnisspeichers von SE/SEH ist nur gewährleistet, wenn die Batterie richtig eingesetzt wurde. Folgende Batterietypen dürfen in der SE/SEH verwendet werden: Bauteil

Bezeichnung Hersteller/Lieferer Typ

Lithium-Zelle 3 V BT1

SONY

CR2430

SANYO

CR2430

RS

CR2430 No. 114-1843

VARTA

DL2430

DURACELL

DL2430

Bemerkung Lithiumbatterie 3 V, Q ≥ 270 mAh 24,5 x 3 mm

Tabelle 7: Batterietypen für SE und SEH

Wenn die Speicherfunktion nicht benötigt wird, kann auf die Batterie verzichtet werden. Hierfür muss die Steckbrücke von „Batt-active“ nach „No-Batt“ umgesteckt werden. Die Fehlermeldung 1012 „Batterie leer/nicht bestückt” wird erzeugt bei: – entladener Batterie – platzierter Steckbrücke auf „Batt-active“ und nicht gesteckter Batterie. Hinweis: Sie können die Batterieüberwachung im Bedienprogramm 300 unter in den Einstellungen für die Steuerung unter dem Menü Sytem → Konfiguration Schraubkanal deaktivieren.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.6

Zusammenhang Ergebnisspeicher und Statistik Bild 66 zeigt den Einfluss der Konfiguration des Ergebnisspeichers auf die Darstellung im Menüpunkt Anzeige → Ergebnisspeicher und Statistik, Registerkarte Ergebnisse.

Konfiguration des Ergebnisspeichers

Darstellung der Ergebnisse gemäß Konfiguration

Bild 66: Zusammenhang Ergebnisspeicher und Statistik

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.7

Funktionen unter Ergebnisspeicher und Statistik Die Schraubergebnisse, die sich im Ergebnisspeicher von SE/SEH befinden, werden unter dem Menüpunkt Anzeige → Ergebnisspeicher und Statistik auf verschiedenen Registerkarten dargestellt1 und statistisch ausgewertet. Die Darstellung erfolgt separat für jeden Schraubkanal auf insgesamt 7 Registerkarten (Abschnitte 5.7.2 bis 5.7.8): – Ergebnisse (siehe Seite 67). – Werteverlauf (siehe Seite 68) – Auswerteblatt (siehe Seite 69) – Gut-Fenster (siehe Seite 69) – Histogramm (siehe Seite 71) – Xquer/s (siehe Seite 72) – Xquer/R (siehe Seite 73). Zur Erläuterung verwendeter Begriffe siehe Abschnitt 5.2.

5.7.1 Globale Funktionen auf allen Registerkarten Auf allen Registerkarten können die Schaltflächen Optionen, Aktualisieren und Alle Ergebnisse laden betätigt und auf das Gruppenfeld Merkmale mit Eingriffsgrenzen zugegriffen werden (Bild 67). Optionen...

Über diese Schaltfläche wird bestimmt, welche Spalten auf der Registerkarte Ergebnisse angezeigt werden. Bei Anwahl von Optionen öffnet sich folgendes Fenster (Bild 67):

Bild 67: Registerkarte Ergebnisse mit geöffnetem Feld Optionen

Durch Anwahl von Alle Filter löschen werden alle Filter, die in der Spaltenauswahl mit einem Häkchen versehen wurden, auf den Standardwert zurückgesetzt (weitere Filtereinstellungen siehe “Registerkarte Ergebnisse” auf Seite 67). Im Gruppenfeld Q-DAS Feldnamen erfolgt die zusätzliche Eingabe von Informationen für die Speicherung von Schraubergebnissen im Q-DAS ASCII Transferformat.

1 Bei fehlender Konfiguration öffnet BS300 das Fenster Ergebnisspeicher und Statistik nicht. Zur Konfiguration siehe Abschnitt 5.4.1.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik Aktualisieren

Bei Anwahl dieser Schaltfläche (Bild 67) wird permanent das jüngste Ergebnis aus dem Ergebnisspeicher ausgelesen und zu den Ergebnissen im BS300 hinzugefügt. Hinweis: BS300 sammelt die Ergebnisse im Arbeitsspeicher. Ergebnisse, die im Ringspeicher der Steuerung überschrieben werden, bleiben im BS300 erhalten.

Alle Ergebnisse laden

Durch Anwahl dieser Schaltfläche (Bild 67) werden alle im Ergebnisspeicher befindlichen Daten ausgelesen und dargestellt. Die Dauer der Datenübertragung ist abhängig von der Datenmenge sowie der gewählten Verbindung zwischen Schraubzelle und BS300 (Ethernet oder seriell).

Merkmale mit Eingriffsgrenzen

Eingriffsgrenzen werden angegeben, um frühzeitig das Abweichen vom Sollwert in Richtung obere bzw. untere Überwachungsgrenze zu signalisieren. An dieser Stelle sollte bereits korrigierend vom Anwender in den Schraubablauf eingegriffen werden. Entsprechend sind in den Feldern Untere: und Obere: die jeweiligen Eingriffsgrenzen für das Merkmal einzutragen. Die Eingriffsgrenzen müssen geringer sein als die Überwachungsgrenzen, da bei Erreichen der Überwachungsgrenze der Schraubfall mit NOK bewertet und u. U. sogar abgebrochen würde (mehr Informationen zu Überwachungsfunktionen und -grenzen siehe Kapitel 6 der Systemdokumentation „Schraubverfahren und -abläufe“ 3 609 929 919). Überwachungsgrenzen dürfen nicht als Eingriffsgrenzen genutzt werden, da zu diesem Zeitpunkt bereits eine fehlerhafte Verschraubung vorliegt. Dies soll vermieden werden. Sinnvolle Eingriffsgrenzen liegen bei: – 95 % der oberen Überwachungsgrenze (Eingriffsgrenze oben) – 105 % der unteren Überwachungsgrenze (Eingriffsgrenze unten) (siehe Beispiel unten). Eingriffsgrenzen müssen jedoch nicht angegeben werden. In den Listenfeldern 1: und 2: (Bild 67) wird jeweils das Merkmal ausgewählt, dessen Daten statistisch ausgewertet werden sollen. Identische Merkmale in 1: und 2: sind nicht erlaubt. Je nach Konfiguration des Ergebnisspeichers (vgl. Abschnitt 5.4.1) stehen folgende Merkmale zur Auswahl: – Moment – Winkel – Gradient – alle Überwachungsfunktionen. Der Name des Merkmals setzt sich dabei aus der Quelle des Ergebnisses und einer Merkmalsabkürzung zusammen wie z. B.: – 0:M = Zielfunktion Moment aus der Ergebnisstufe – 1:M = Zielfunktion Moment aus der Stufe in DokuPuffer 1 – 2:M = Zielfunktion Moment aus der Stufe in DokuPuffer 2 – 3:M = Zielfunktion Moment aus der Stufe in DokuPuffer 3 – 0:G = Zielfunktion Gradient aus der Ergebnisstufe Die Eingaben im Gruppenfeld Merkmale mit Eingriffsgrenzen sind für alle Registerkarten gültig. Sie werden erst wirksam, nachdem mit der Maus in ein anderes Feld geklickt wurde.

Beispi el

Obere und untere Überwachungsgrenze des Winkels sind im Schraubprogramm auf W+: 1000° und W–: 850° festgelegt. Mit obigen Werten (95 / 105 %) ergibt sich die obere Eingriffsgrenze zu 950° und die untere zu 892,5°.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.7.2 Registerkarte Ergebnisse

Bild 68: Registerkarte Ergebnisse

Innerhalb der Registerkarte Ergebnisse werden die aus dem Ergebnisspeicher der SE/SEH geladenen Schraubergebnisse aufgelistet. Die in Spalten angeordneten Daten werden ausschließlich durch die getroffene Konfiguration des Ergebnisspeichers bestimmt (siehe Abschnitt 5.4.1). Zur weiteren Auswertung der Daten kann in der Registerkarte Ergebnisse jede Spalte separat gefiltert werden, indem das Symbol angewählt wird. Bei aktiviertem Filter erscheint der Pfeil im Symbol blau. Im Standardfall sind alle Filter inaktiv (Pfeil ist schwarz).

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5.7.3 Registerkarte Werteverlauf

Bild 69: Registerkarte Werteverlauf

Auf der Registerkarte Werteverlauf werden in 2 Diagrammen die gewählten Merkmale (Y-Achse) als Funktion der Verschraubungen (max. 50) (X-Achse) gezeigt. Jede Verschraubung wird dabei als Punkt dargestellt. Überwachungsgrenzen (die im Schraubprogramm festgelegt wurden) werden in beiden Diagrammen rot und gewählte Eingriffsgrenzen grün dargestellt. Ein Messwert außerhalb der gezeigten YAchse wird als blauer Pfeil dargestellt, der in Richtung der imaginären Position des Messwertes zeigt. Bei laufender Aktualisierung der Ergebnisse wird der jeweils jüngste Wert beider Diagramme mit einer gestrichelten Linie versehen und unter Ergebnisse (rechts) numerisch dargestellt. Um die Ergebniswerte eines Messpunkts anzuzeigen, deaktivieren Sie die laufende Aktualisierung (Schaltfläche Aktualisieren inaktiv) und klicken Sie auf einen Messpunkt. Im Gruppenfeld Ergebnisse (rechte Seite) werden dazu die konkreten Zahlenwerte angegeben: – K: Kanalnummer mit Angabe der Bewertung der Verschraubung (OK/NOK) – P: Programmnummer mit Angabe der Schraubstufe und Programmspalte – laufende Nummer des selektierten Wertes/Datensatzes – gewählte Merkmale mit numerischer Anzeige der Werte. Die selektierte Verschraubung wird auf der Registerkarte Ergebnisse ebenfalls farblich markiert.

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5.7.4 Registerkarte Auswerteblatt

Bild 70: Registerkarte Werteverlauf

Das Auswerteblatt liefert einen kompakten Überblick über relevante Verschraubungsdaten, statistische Kennwerte sowie Prozess- und Maschinenfähigkeitsindizes. Es ist in vier Gruppenfelder aufgeteilt: – Allgemein: Dargestellt werden die Anzahl der Messwerte gesamt sowie aufgeteilt in OK- und NOKVerschraubungen mit zusätzlicher prozentualer Anteilsangabe. – Optionen: Hier wird ausgewählt, ob die Prozessfähigkeitskennwerte Cp/Cpk oder die Maschinenfähigkeitskennwerte Cm/Cmk in beiden unteren Feldern angezeigt werden. – Merkmal 1 und 2: Es werden die per Schraubprogramm festgelegten Überwachungsgrenzen sowie die aus den Datensätzen des Ergebnisspeichers berechneten bzw. ausgelesenen Werte numerisch dargestellt (Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert, Spannweite, Standardabweichung sowie deren dreifacher Wert1, Maschinen- oder Prozessfähigkeitskennwerte).

1 3 σ stellt den Vertrauensbereich für das Merkmal dar, d. h. im Bereich von ± 3 σ um den Mittelwert liegen ca. 99,75 % aller Messwerte (vgl. hierzu Bild 59).

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5.7.5 Registerkarte Gut-Fenster

Bild 71: Registerkarte Gut-Fenster

Im Gut-Fenster werden Datenpaare im von Merkmal 1 und Merkmal 2 aufgespannten Koordinatensystem dargestellt. Die gültigen Überwachungs- und Eingriffsgrenzen werden ebenfalls gezeigt. Ein Datenpaar wird immer aus Merkmal 1 und Merkmal 2 gebildet; ein Datenpaar aus nur einem Merkmal ist nicht darstellbar. Merkmal 1 wird immer auf der Y-Achse, Merkmal 2 immer auf der X-Achse angetragen. Datenpaare werden als blauer Punkt im Diagramm angezeigt. Liegt ein Datenpaar außerhalb des Diagramms, zeigt ein blauer Pfeil in dessen imaginäre Position. Bei aktiver Schaltfläche Aktualisieren wird das jüngste Datenpaar als Kreuz dargestellt. (Bei inaktiver Schaltfläche Aktualisieren wird ein auf einer beliebigen Registerkarte selektiertes Datenpaar im Gut-Fenster mit einem Kreuz dargestellt.) Die Farbgebung der Flächen kennzeichnet verschiedene Bereiche: – hellgrüne Fläche: Bereich innerhalb der Eingriffsgrenzen – dunkelgrüne Fläche: Bereich zwischen Überwachungs- und Eingriffsgrenzen – rot schraffierte Fläche: Bereich der NOK-Verschraubungen. Die Felder im rechten Teil des Gut-Fensters sind identisch mit denen auf der Registerkarte Werteverlauf (siehe Seite 68). Das Gut-Fenster ermöglicht eine qualitative Beurteilung der Datenpaare relativ zu den definierten Überwachungs- und Eingriffsgrenzen.

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5.7.6 Registerkarte Histogramm

Bild 72: Registerkarte Histogramm

In der Registerkarte Histogramm wird die Verteilung der Schraubergebnisse angezeigt. Als X-Achse wird die unter Merkmal 1 eingestellte Messgröße verwendet. Auf der Y-Achse (links) wird die Anzahl der Verschraubungen gezeigt (absolute Häufigkeit). Eine weitere Achse rechts gibt Auskunft über die prozentuale Verteilung der Schraubergebnisse (relative Häufigkeit). Die Schraubergebnisse werden klassiert sowie mit berechneter Verteilungskurve und Mittelwert dargestellt. Die Anzahl der Klassen wird über das Feld Anzahl Klassen zwischen 5 und 20 festgelegt1. Wenn mit der Maus kurz über einer Klasse verharrt wird, wird die zugehörige Anzahl an Verschraubungen, die in dieser Klasse liegen, dargestellt. Im rechten Teil der Registerkarte Histogramm wird die farbliche Markierung für die Angaben im Histogramm beschrieben: – blau für ± 3 σ (Vertrauensbereich für das Merkmal; im Bereich von ± 3 σ liegen 99,75 % aller Messwerte, vgl. auch Bild 59) – rot gestrichelt für Überwachungsgrenzen – grün gestrichelt für Eingriffsgrenzen – schwarze Punkt-Strich-Linie für Mittelwert. Die numerischen Werte für das gewählte Merkmal 1, dessen 3σ -Wert, Spannweite (Range) sowie die im Schraubprogramm eingestellten Überwachungsgrenzen werden angegeben.

1 je nach Anforderung der Übersichtlichkeit

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5.7.7 Registerkarte Xquer/s

Bild 73: Registerkarte Xquer/s

Auf dieser Registerkarte werden Lage und Streuung von Merkmal 1 über einem gewählten Stichprobenumfang und damit sein Trendverhalten gezeigt. Es werden der Mittelwert sowie die zugehörige Standardabweichung von Merkmal 1 je gewähltem Stichprobenumfang dargestellt. Änderungen im Verlauf deuten auf Änderungen der Prozessparameter hin und ermöglichen rechtzeitige Maßnahmen zur Abstellung systematischer Fehler. Im oberen Diagramm ist der berechnete Mittelwert für Merkmal 1 je Stichprobenumfang als Punkt dargestellt. Im unteren Diagramm ist die Standardabweichung über dem Stichprobenumfang und damit die Streubreite der Messergebnisse dargestellt. Wurde n = 5 eingestellt, dann repräsentiert jeder Punkt eine Stichprobe aus 5 aufeinander folgenden Werten. Der Stichprobenumfang n ist zwischen 5 und 20 einstellbar. Ist der eingestellte Stichprobenumfang noch nicht erreicht, erscheint anstelle des gefüllten Punktes ein Kreis. Eingriffsgrenzen werden als grüne Linien, Überwachungsgrenzen des Schraubprogramms als rote Linien dargestellt. Für die Standardabweichung kann eine obere Eingriffsgrenze festgelegt werden. Im rechten Teil der Registerkarte Xquer/s werden die Ergebnisdaten der jüngsten bzw. selektierten Verschraubung angezeigt.

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5.7.8 Registerkarte Xquer/R

Bild 74: Registerkarte Xquer/R

Diese Registerkarte unterscheidet sich von der Registerkarte Xquer/s nur darin, dass im unteren Diagramm die Range R (Spannweite: Bereich von Minimum bis Maximum) über dem Stichprobenumfang angegeben wird. Das Diagramm der Spannweite beschreibt an dieser Stelle das „Ausreißerverhalten“ der Messwerte.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.8

Ergebnisdaten drucken Zum Drucken der aktuellen Registerkarte den Menüpunkt Datei → Drucken verwenden.

5.9

Ergebnisdaten speichern Die unter Anzeige → Ergebnisspeicher und Statistik ausgewählten Daten können mit Datei → Speichern unter abgelegt werden.

Bild 75: Dialog Speichern unter

Zur Auswahl stehen folgende Formate: – Rexroth BS300-Standardformat *.sdt – Exportformat *.csv zur Weiterverarbeitung in Excel – Exportformat *.dfq für Q-DAS ASCII Transfer.

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5 Ergebnisspeicher und Statistik

5.9.1 Backup der Ergebnisdaten Durch Anwahl von Daten → Ergebnisspeicher wird der Dialog für die Backuperstellung der Ergebnisdaten geöffnet.

Bild 76: Backup

Im Feld Speichern in: wird das Verzeichnis angegeben, in dem das Backup liegen soll. Als Standard ist Ihr BS300 Verzeichnis festgelegt. – Wählen Sie Verzeichnis wechseln an, wenn Sie das Backup in ein anderes Verzeichnis speichern möchten. Im Feld Speicherformat wählen Sie das Format der zu speichernden Daten aus (Speicherformate siehe Abschnitt Abschnitt 5.9). Im Feld Baugruppenträger sind alle Kanäle aufgelistet. Für ein Backup zur Verfügung stehende Kanäle sind weiß dargestellt, nicht zur Verfügung stehende Kanäle grau. Wählen Sie diejenigen Kanäle aus, von denen Sie ein Backup erstellen möchten. (Mehrere Kanäle können nur dann angewählt werden, wenn Verbindung mit einer KE besteht.) – Wählen Sie Alle auswählen an, wenn Sie ein Backup von allen zur Verfügung stehenden Kanälen erstellen möchten. – Wählen Sie Alle abwählen an, wenn Sie alle vorher ausgewählten Kanäle wieder abwählen möchten. Mit Speichern starten Sie die Backup-Funktion, mit Schließen verlassen Sie diesen Dialog, ohne ein Backup zu erstellen.

5.10

Besonderheiten im Offline-Modus Daten des Standardformates *.sdt sind im Offline-Modus unter Anzeige → Ergebnisspeicher und Statistik darstell- und statistisch auswertbar. Geladen werden diese Daten mit Daten → Öffnen. Hinweis: Im Offline-Modus sind die Schaltflächen Aktualisieren und Alle Ergebnisse laden nicht aktivierbar.

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6 Datensicherung

6

Datensicherung Zur korrekten Funktion des Schraubsystems 300 sind verschiedene Software- und Konfigurationsdateien notwendig. Diese werden auf verschiedenen Komponenten in der Schraubzelle gespeichert. Manche dieser Software-Teile wie z. B. die Firmware einer Steuerung werden von Rexroth bereitgestellt und können ggf. erneut angefordert werden. Andere Software-Teile wie die Schraubprogramme oder die BMS-Tabellen sind individuell erstellt und müssen vom Betreiber der Anlage gesichert werden. Folgende Daten können gespeichert werden: – Firmware – Schraubprogramme bzw. -anwendungen – Konfiguration SE/KE/SD301 – BMS-Zuordnungstabelle SE/KE – Qualitätscodezuordnungstabelle inklusive Nacharbeitscodes und Nacharbeitsanweisungen – Sprachpakete – Konfiguration der Datenausgabe (KE) – Konfiguration Ergebnisspeicher – Konfiguration Kurvenspeicher. Die Speicherung der gesamten Schraubzelle in Form von Einzeldateien auf einem externen Datenträger über das BS300 ist in Abschnitt 6.1 beschrieben Zur gemeinsamen Sicherung aller dieser Daten (z. B. im Falle eines Hardware-Defekts) gibt es im Schraubsystem 300 zwei Strategien: – Backup/Restore als Speicherabbild auf externem Datenträger über BS300 – Automatisches Backup/Restore auf Speichermedien in der Schraubzelle

6.1

Speichern der gesamten Schraubzelle in Form von Einzeldateien Im Bediensystem BS300 können Software-Teile wie die Schraubprogramme oder die BMS-Tabellen individuell erstellt und auf die Komponenten des Schraubsystems übertragen werden. Es ist ebenso möglich, diese Daten auf externem Datenträger zu speichern und wieder zu öffnen. Der Zugriff erfolgt ggf. auf ein einzelnes Schraubprogramm. Durch das Speichern der Schraubzelle im BS300 ist es möglich, individuell zusammengestellte SoftwareTeile aus der gesamten Schraubzelle separat abzulegen. Beim Wiederherstellen können dann mit Hilfe des Bediensystems einzelne Dateien geöffnet, editiert und anschließend an die entsprechende Komponente gesendet werden, genau wie bei der Erstellung dieser Software-Teile.

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6 Datensicherung

6.1.1 Speichern in Einzeldateien Mit dem Menüpunkt Datei → Speichern Schraubzelle wird der Inhalt einer Schraubzelle in mehreren einzelnen Dateien gespeichert (je nach Auswahl unter Auswahl SE bzw. Auswahl KE, Bild 77). Diese Dateien können separat mit dem BS300 geöffnet (Datei → Öffnen...) und bei Bedarf einzeln in die SE oder KE zurückgespielt werden.

Bild 77: Speichern Schraubzelle auf Dateibasis

Folgende Einstellungen sind für das Backup anzugeben: – Verzeichnispfad – Auswahl der Kanäle bzw. der KE – Auswahl der zu speichernden Daten. Mit der Anwahl von Speichern wird der Speichervorgang gestartet. Die gesicherten Daten werden im gewählten Verzeichnis in jeweils einem Ordner pro SE mit der Identifikation „Ch x.y Kanalname“ bzw. einem Ordner für die KE mit der Identifikation „KE“ abgelegt. Die Dateinamenerweiterung erfolgt in Anlehnung an Tabelle 8. .

Dateien Schraubprogramme Alle Schraubprogramme Schraubanwendungen Alle Schraubanwendungen Schraubkanalkonfigurationen KE-Konfigurationen BMS-Tabellen für SE BMS-Tabellen für KE Zuordnungstabelle Qualitätscode für SE bzw. KE Konfiguration Systemdisplay für SE bzw. KE Daten Profibus DP für SE Daten Profibus DP für KE Tabelle 8: Dateien mit Dateinamenerweiterung (section 1 of 2)

Dateinamenerweiterung *.prg *.prx *.fop *.fox *.scg *.kcg *.sio *.kio *.qtb *.sdc *.sdp *.kdp

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6 Datensicherung Dateien Konfiguration Kurvenspeicher für SE Konfiguration Ergebnisspeicher für SE Konfiguration OK/NOK-Zähler für SE Konfiguration Auto Backup/Restore für KE Konfiguration Drucker 1/2 Konfiguration SPS (3964R) 1/2 Konfiguration FTP Konfiguration ID-Code

Dateinamenerweiterung *.scv *.sre *.cnt *.cbr *.dcg *.dcg *.dcg *.dcg

Tabelle 8: Dateien mit Dateinamenerweiterung (section 2 of 2)

☞

Alle Schraubprogramme werden als *.prx-Datei (eine Sammeldatei) für jede SE gespeichert. Alle Schraubanwendungen der KE werden als *.fox-Datei (eine Sammeldatei) gespeichert.

Mit Schließen wird der Dialog verlassen. Beispi el

Für eine Schraubzelle mit zwei Kanälen kann die Dateistruktur in etwa so aussehen:

Bild 78: Ablage der Dateien

6.1.2 Wiederherstellen auf Basis von Einzeldateien Sollen auf eine Komponente die Daten aus den Einzeldateien zurückgespielt werden, so werden diese Daten ins Bediensystem BS300 geladen und an die entsprechende Komponente gesendet. Vor dem Senden können Anpassungen der Daten erfolgen. Eine Plausibilitätskontrolle wie beim automatischen Backup/Restore erfolgt nicht, vielmehr ist das Verhalten genauso wie bei über BS300 gespeicherten Konfigurationsdateien.

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6 Datensicherung

6.2

Backup/Restore als Speicherabbild Bei dieser Art des Backup wird ein Speicherabbild des Flash-Speichers einer oder mehrerer Komponente auf einem externen Datenträger abgelegt. Beim Wiederherstellen (Restore) wird das Speicherabbild wieder in den Flash-Speicher der (ausgetauschten) Komponente gespielt. Dieses Verfahren ist sicher und erfordert kein Wissen über den Speicheraufbau. Nachteilig ist jedoch, dass nur der Zustand zum Zeitpunkt des Backup wiederhergestellt werden kann und kein Editieren des Speicherabbilds möglich ist. Erst wenn die Backupdateien über Restore zurück in die SEs/KE übertragen wird, werden die gespeicherten Daten wieder sichtbar. Die Funktion Daten → Compare... erlaubt den Vergleich der aktuellen Daten von SE/KE mit denen der letzten Backupdatei.

6.2.1 Backup in ein Speicherabbild Mit der Backup-Funktion werden Sicherheitskopien von einzelnen Kanälen oder von allen Kanälen sowie der KE angefertigt und auf Festplatte oder Datenträger gespeichert. Hinweis: Besteht Verbindung mit einer SE, so kann nur ein Backup dieses Kanals erstellt werden. Besteht Verbindung mit einer KE, so kann von allen bzw. den ausgewählten Kanälen sowie der KE gleichzeitig ein Backup erstellt werden. Mit Daten → Backup... wird die Backup-Funktion aufgerufen:

Bild 79: Dialog Backup

Im Feld Speichern in: wird das Verzeichnis angegeben, in dem das Backup abgelegt werden soll. Als Standard ist Ihr BS300 Verzeichnis festgelegt. – Wählen Sie Verzeichnis wechseln an, wenn Sie das Backup in ein anderes Verzeichnis als das BS300 Verzeichnis speichern möchten. – Aktivieren Sie inkl. Firmware, wenn auch die Firmware mit ins Backup eingeschlossen werden soll. Im Feld Baugruppenträger sind alle Kanäle aufgelistet. Für ein Backup zur Verfügung stehende Kanäle sind weiß dargestellt, nicht zur Verfügung stehende Kanäle grau. Wählen Sie diejenigen Kanäle aus, von denen Sie ein Backup erstellen möchten. (Mehrere Kanäle können nur dann angewählt werden, wenn Verbindung mit einer KE besteht.) – Wählen Sie Alle auswählen an, wenn Sie ein Backup von allen zur Verfügung stehenden Kanälen erstellen möchten. – Wählen Sie Alle abwählen an, wenn Sie alle vorher ausgewählten Kanäle wieder abwählen möchten. Mit Backup starten Sie die Backup-Funktion, mit Schließen verlassen Sie diesen Dialog, ohne ein Backup zu erstellen.

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6 Datensicherung

6.2.2 Restore aus einem Speicherabbild Mit der Restore-Funktion wird eine Backupdatei wieder auf die SE/KE übertragen und dort abgespeichert. Hinweis: Das Backup wird immer nur auf einem Schraubkanal bzw. der KE abgelegt! Mit Daten → Restore... wird die Restore-Funktion aufgerufen:

Bild 80: Dialog Restore

In Suchen in: wird automatisch das BS300 Backupverzeichnis angegeben, in dem standardmäßig alle Backupdateien abgelegt werden. – Gefundene Backups werden automatisch im Feld Backupdateien aufgelistet. Existieren mehrere Backups, dann muss eines ausgewählt werden. – Sollten Sie Ihre Backupdateien in einem anderen als dem BS300 Backupverzeichnis abgelegt haben, so können Sie dieses über Verzeichnis wechseln anwählen. – Haben Sie eine Backupdatei angewählt, werden im Feld Dateiinformationen die dazugehörigen Parameter angezeigt und im Feld Baugruppenträger der entsprechende Kanal/KE aktiviert. Im Feld Baugruppenträger sind alle Kanäle aufgelistet. Für ein Restore zur Verfügung stehende Kanäle sind weiß dargestellt, nicht zur Verfügung stehende Kanäle grau. Mit Restore wird die Restore-Funktion gestartet, mit Abbrechen verlassen Sie diesen Dialog, ohne Daten auf dem ausgewählten Kanal bzw. der KE abzulegen.

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6 Datensicherung

6.2.3 Compare – Vergleich des Inhalts des Speicherabbilds mit der Schraubzelle Mit Compare werden die aktuellen Daten von SE/KE mit denen der letzten Backupdateien verglichen. Daraufhin kann entschieden werden, ob ein neues Backup sinnvoll ist.

Bild 81: Dialog Compare

Im Feld Backupverzeichnis wird das Verzeichnis angegeben, in dem das Backup liegt. Als Standard ist Ihr BS300 Verzeichnis festgelegt. – Wählen Sie Verzeichnis wechseln an, wenn Sie das Backup aus einem anderen Verzeichnis als dem BS300 Verzeichnis holen möchten. Im Feld Baugruppenträger sind alle Kanäle aufgelistet. Die für einen Datenvergleich zur Verfügung stehende Kanäle sind weiß dargestellt, nicht zur Verfügung stehende Kanäle grau. Wählen Sie diejenigen Kanäle aus, deren Daten Sie mit dem jeweiligen Backup vergleichen möchten. – Wählen Sie Alle auswählen an, wenn Sie einen Vergleich von allen zur Verfügung stehenden Kanälen mit den jeweiligen Backups machen möchten. – Wählen Sie Alle abwählen an, wenn Sie alle vorher ausgewählten Kanäle wieder abwählen möchten. Mit Compare starten Sie die Compare-Funktion, mit Abbrechen verlassen Sie diesen Dialog, ohne einen Vergleich zu erstellen. Im Feld Compare Ergebnisse werden die Ergebnisse des Datenvergleiches mit dem Backup dargestellt. Mit Anwahl von Ergebnisse Drucken erfolgt die Ergebnisausgabe auf dem Drucker.

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6 Datensicherung

6.3

Automatisches Backup/Restore Durch die automatische Speicherung aller notwendigen Software-Teile an zwei Orten in der Schraubzelle kann bei Ausfall einer Komponente diese ausgetauscht und der Zustand zum Zeitpunkt des Backup selbständig, ohne Eingriff durch den Benutzer, wiederhergestellt werden. Folgende Schraubzellen können mit dem automatischen Backup gesichert werden: – Einkanal-Schraubzellen mit KE312 – Mehrkanal-Schraubzellen mit KE310 und eingeschobenem Massenspeicher SMpcc.

6.3.1 Speicherorte und -format für das automatische Backup Einkanal-Schraubzelle mit KE312

Im Flash-Speicher der KE312 werden die Konfigurationsdaten und die Firmware der SE311 und im Flash-Speicher der SE311 werden die Konfigurationsdaten, sowie die Firmware der KE312 zusätzlich abgelegt. Die Sicherungskopie kann nicht geöffnet oder verändert werden.

Mehrkanal-Schraubzellen mit KE310

Im Massenspeicher SMpcc der KE310 werden die Konfigurationsdaten und Firmware der KE und aller Schraubkanäle abgelegt. Die Ablage erfolgt in Form von Einzeldateien, wie beim Backup der gesamten Schraubzelle auf externem Datenträger (Abschnitt 6.1).

6.3.2 Konfiguration des automatischen Backup/Restore in BS300 Über den Menüpunkt System → Auto Backup/Restore wird die automatische Backup-Funktion eingestellt (Bild 82).

Bild 82: Automatisches Backup

Das automatische Backup der Schraubzelle startet je nach Einstellung: – beim Ausloggen vom Schraubsystem im Bediensystem BS300 bzw. am Systemdisplay SD3011 – beim Erreichen eines vorgegebenen Zeitpunkts an jedem Tag – beim Wechsel des BMS-Signals „KE Backup“ von 0 auf 1. Backup manuell starten

Das Backup kann im BS300 auch manuell gestartet werden.

1 Hierdurch wird bei jeder Änderung an der Konfiguration der Schraubzelle ein Backupvorgang angestoßen

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6 Datensicherung Während des Backup wird der Benutzer automatisch ausgeloggt, er kann sich erst nach dem BackupVorgang wieder anmelden. Die Durchführung von Verschraubungen ist auch während des Backup möglich.

☞

Beim Start des Backup wird mit Hilfe von Prüfsummen geprüft, ob sich der Inhalt der zu speichernden Informationen geändert hat. Ist dies nicht der Fall, so werden keine Daten kopiert, die bereits abgelegten Backup-Daten sind gültig und das automatische Backup ist damit erfolgreich beendet.

6.3.3 Ablauf des automatischen Backup-Vorgangs Wird ein Backup durch Erreichen eines festgelegten Zeitpunkts oder durch das Steuersignal KE Backup angestoßen, wird geprüft, ob ein Benutzer angemeldet ist. Ggf. wird der Start des Backup solange verzögert, bis sich der Benutzer abmeldet. Läuft ein Backup, so erscheint beim Anmelden im BS300 bzw. am SD301 eine entsprechende Fehlermeldung: „Im Hintergrund läuft ein automatisches Backup oder Restore. Ein LogOn bricht diesen Vorgang ab. Wollen Sie sich trotzdem einloggen?“. Wird während eines laufenden Backupvorgangs ein weiterer angestoßen (z. B. über Steuersignal KE Backup oder durch ausloggen eines Benutzers), so wird das zweite Backup nicht gestartet. Ist die Schraubzelle während des Zeitpunkts an dem ein Backup starten soll ausgeschaltet, so wird dieses Backup auch nach dem Einschalten der Schraubzelle nicht nachgeholt. Wird die Schraubzelle ausgeschaltet, während ein Backup läuft, so wird dieses Backup beim Hochfahren des Schraubsystems komplett nachgeholt. Die Schraubzelle ist auch während des Backup-Vorgangs in Betrieb, es können Verschraubungen durchgeführt werden.

6.3.4 Ablauf des automatischen Restore-Vorgangs Bei Aktivierung von Auto Restore wird nach dem Austausch einer defekten Komponente automatisch das gespeicherte Backup eingespielt. Dies wird von der Firmware der Kommunikationseinheit gesteuert. Sie überprüft beim Hochfahren des Systems, ob die Prüfsummen der Backupdateien mit denen auf den Komponenten übereinstimmen. Gibt es Abweichungen, so wird als nächstes überprüft, ob die (ausgetauschte) Komponente dieselbe Bestellnummer aber eine abweichende Seriennummer aufweist. Nur in diesem Fall wird der Restore für diese Komponente durchgeführt. Bei unterschiedlichen Bestellnummern der Komponente oder bei identischer Bestell- und Seriennummer wird ein Fehler (Klasse 3) ausgegeben. Restore nach Austausch der KE310

Beim Austausch der Kommunikationseinheit KE310 in Mehrkanalsystemen kann eventuell mit der neuen KE310 auch ein anderer Massenspeicher SMpcc eingebaut werden. Um zu verhindern, dass damit ein Restore von einem nicht zur Schraubzelle passenden Backup durchgeführt wird, wird der Inhalt des Backup auf Plausibilität geprüft: – „Erkennt“ die Kommunikationseinheit KE310 eine Steuerung wieder, d. h. ist mindestens eine der Seriennummern in den von der Kommunikationseinheit in der Schraubzelle vorgefundenen Steuerungen auch für diese Kanalnummer im Backup hinterlegt?

Restore nach Austausch von SE311 oder KE312

Beim Zusammenstellen einer Einkanal-Schraubzelle mit KE312 aus vorhandenen Komponenten kann es vorkommen, dass die o. g. Kriterien für ein automatisches Backup erfüllt werden, aber sowohl auf der SE311 als auch auf der KE312 eine Backup-Datei vorhanden ist. In diesem Falle wird der Restore mit einem Fehler „Datenkonflikt beim Restore“ (Klasse 1) abgebrochen. Um dennoch ein Restore durchzuführen löschen Sie die nicht gewünschte Backup-Datei auf der Komponente (siehe Abschnitt 6.3.5).

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6 Datensicherung Restore manuell starten

Ist die Option Auto Restore nicht aktiv, so kann ein Restore auf Basis der in den Komponenten der Schraubzelle gespeicherten Backup-Daten im BS300 gestartet werden. Der manuelle Restore-Vorgang unterliegt denselben Plausibilitätsprüfungen wie der automatische. Beim manuellen Restore über das BS300 wird immer der Zustand zum Zeitpunkt des letzten Backups wieder hergestellt.

6.3.5 Löschen von Backup-Daten auf den Komponenten einer Schraubzelle Unerwünschte Backup-Daten, die auf den Komponenten einer Schraubzelle gespeichert sind, können über Daten → löschen SE bzw. Daten → löschen KE gelöscht werden.

6.3.6 Status des automatischen Backup Im BS300 kann der Status des Backups jedes Kanals einer Schraubzelle überprüft werden. Über den Menüpunkt Systemtest → Info Schraubzelle → Backup wird das entsprechende Fenster aufgerufen:

Bild 83: Backup- bzw. Restore-Vorgänge innerhalb der Schraubzelle (Registerkarte Status)

Die Registerkarte Status zeigt alle erstellten Backups der Schraubzelle mit Angaben wie Bestellnummer und Seriennummer der Komponente, Auslöser und Datum des zuletzt durchgeführten Backups und die aktuelle firmware-Version. Weicht der Inhalt des Backups von der aktuellen Konfiguration des Kanals ab, wird die entsprechende Zeile rot hinterlegt angezeigt.

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6 Datensicherung

Bild 84: Backup- bzw. Restore-Vorgänge innerhalb der Schraubzelle (Registerkarte Log File)

Die Registerkarte Log File zeigt detaillierte Informationen zum Verlauf des automatischen Backup und des Restore. Bei sp i e l

Die Blau hinterlegte Zeile im Log File (Bild 84) zeigt die Ursache für die rot hinterlegte Zeile in Status (Bild 83): Die Prüfsumme der Konfiguration der Kommunikationseinheit auf Steckplatz 0.5 (KE) stimmt nicht mit der Prüfsumme des Backups für diese Komponente überein.

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7 Service

7

Service Bosch Rexroth AG Electric Drives and Controls Competence Center Murrhardt Service Schraub- und Einpress-Systeme Fornsbacher Str. 92 D-71540 Murrhardt, Germany Tel.: +49 (0)93 52 40 50 60 Fax +49 (0)71 92 22 164 [email protected] www.boschrexroth.com

8

Vertrieb Bosch Rexroth AG Electric Drives and Controls Schraub- und Einpress-Systeme Fornsbacher Str. 92 D-71540 Murrhardt, Germany Tel.: +49 (0)71 92 22 208 Fax +49 (0)71 92 22 181 [email protected] www.boschrexroth.com/schraubtechnik

© Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.

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8 Vertrieb

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Contents 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1

Introduction Purpose of this documentation Intended use Validity of this document Qualified personnel

Settings in the BS300 Setting up multiple BS300 directories with “start BS300 several times” 2.1.1 Initial/reinstallation of the BS300 operating program for several tightening cells 2.1.2 Subsequent change to “start several times” 2.1.3 Assigning the interfaces to the various tightening cells 2.2 Setting up the Ethernet interface on the PC and tightening system 2.2.1 Synchronizing date and time with an external clock 2.2.2 Configuration of the SMeth interface module 2.2.3 Saving the configuration in the tightening system 2.3 Updates and service packs 2.3.1 Firmware updates 2.3.2 Converting existing programs and applications after a firmware update 2.3.3 Update language packs 2.3.4 Languages for the BS300 screen display and SD301 or LTU350 display 2.3.5 Software and firmware version interdependence 2.3.6 Firmware compatibility to SE/SEH/KE31x or SE/SEH/KE30x components 2.4 User administration 2.4.1 User administration concept 2.4.2 Location names 2.4.3 Password administration and location access authorizations 2.4.4 Log book 2.5 Spindle bypass 2.6 Serial number monitoring 2.7 Creating a quality code assignment table 2.8 Rework codes and rework instructions 2.8.1 Rework code assignment and rework instructions entry 2.8.2 Outputting the rework codes/instructions 2.9 Correcting the measurement values during signal processing in the System 300 2.9.1 Correction of the angle values with the display of the attained angle 2.9.2 Correction factors for calibrating the CT measurement transducer (torque correction value)/Cred (torque correction value of the redundant transducer) 2.10 OK/NOK counter 2.10.1 Setting up the counter 2.10.2 Output and reset of the OK/NOK counter 2.11 Switching channel monitoring on and off

90 90 90 90 90 91 91 91 93

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Settings with the SD301 System Display Representation of units Parameterization of tightening programs Entry limits Logging on and off the controller Sending the program to the controller Graph output Tightening program selection Logging on via the BS300 and SD301

117 117 118 121 122 123 124 124 124

4 4.1 4.2

Tightening Case Analysis Actual value tables Graph display of the measurement values in the BS300 Measurement values Graph display Save graph Overlay graph Example of a tightening case analysis Connecting rod bearing tightening with synchronization Connecting rod bearing tightening with rework Loosening/re-tightening sequence

125 125

93 94 94 95 96 96 97 97 97 99 99 100 101 101 101 102 104 104 105 105 107 108 109 109 110

111 113 113 114 116

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5 5.6 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.7.4 5.7.5 5.7.6 5.7.7 5.7.8 5.8 5.9 5.9.1 5.10

Results Storage and Statistics Introduction Statistical terms and basics Capability tests: machine capability, process capability Machine capability test Process capability test Typical limit indices Results storage Configuration Calling up the results storage capacity Changing the battery in SE/SEH Correlation between results storage and statistics Functions under Results Storage and Statistics Global functions on all index cards Results index card Value display index card Evaluation sheet index card Good range window index card Histogramm index card Xbar/s index card Xbar/R index card Printing Results Data Saving results data Backing up the results data Special features in offline mode

125 125 127 129 130 131 131 133 136 137 137 138 140 140 143 143 144 144 146 147 148 149 149 151 152 153 154 155 156 157 158 158 159 159

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6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3

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160 160 161 162 163 163 164

6.3.6

Data Backup Saving the entire tightening cell as single files Saving in single files Restore based on single files Backup/restore as a core image Backup in a core image Restore from a core image Compare – comparison of the contents of the core image with the tightening cell Automatic backup/restore Storage locations and formats for the automatic backup Configuration of the automatic backup/restore in the BS300 Automatic backup procedure Automatic restore procedure Deleting backup data on the components in a tightening cell Status of the automatic backup

7

Service

170

8

Sales

170

6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5

165 166 166 166 167 167 168 168

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1 Introduction

1

Introduction

1.1

Purpose of this documentation The documentation “Working with the System” provides you with further information that is necessary for operating the tightening system and optimizing the tightening process. Information on initial operation of a tightening system can be found in chapter 3 of the system documentation “Basic Initial Operation” (3 609 929 912). Information on the BS300 operating system can be found in the online help for the operating system.

1.2

Intended use The products have been developed, manufactured, tested, and documented using norms in accordance with CE guidelines. There is normally no danger to people or equipment if the described product handling instructions for design, installation, and intended use are followed.

1.3

Validity of this document The indicated configuration options for the Tightening System 300 contain information which was up to date at the time of printing. This document will not be automatically updated for any expansions to the Tightening System 300, which do not affect the information described within this documentation. All information in this document refers to software version V1.6.

1.4

Qualified personnel This technical information is directed at project and commissioning personnel. Project personnel are personnel who are familiar with the safety regulations of automation systems and electrical engineering. Commissioning personnel are personnel who are authorized to set electrical circuits and machines/ systems into operation, earth and mark them, in accordance with the regulations of safety technology.

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2 Settings in the BS300

2

Settings in the BS300 Prerequisite for installation of the BS300 is the Windows 2000 or Windows XP operating system (including current service pack) and at least Windows Installer 3.1. Installation under Windows NT is not possible. The BS300 operating system is delivered on a CD-ROM. The user is guided through the installation with an installation program.

2.1

Setting up multiple BS300 directories with “start BS300 several times” If several tightening cells are to be managed from one PC workstation, the BS300 operating program can be set up in such a manner that several instances can be run (also simultaneously). Two prerequisites are necessary for this: – The directory structure, which contains the parameter files for each tightening cell, must be separately created and managed for each tightening cell. – The operating program must be able to “start several times” (see below).

2.1.1 Initial/reinstallation of the BS300 operating program for several tightening cells Proceed as follows if BS300 is to be initially installed: – Install BS300 in accordance with the instructions of the installation program. Select start several times:

Fig. 1:

Selection of the “start several times” option in the installation program for the BS300 operating program (version 1.6)

After the installation has been completed, the BS300 is installed in a directory (e.g. C:\Program Files\Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH\BS300 V1.600). – Rename the installation directory so that it is possible to clearly assign it to a tightening station. – Copy the entire BS300 directory for each additional tightening cell. Name the directories in such a manner that they are clearly assigned to the respective tightening station.

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2 Settings in the BS300

Fig. 2:

Copy the installation directory for each tightening cell

– Delete the BS300.exe file from all copies, but not from the originally installed version. – Copy the link with the BS300.exe application to the desktop for each tightening cell. Take over the same name assignments here as those used for the directories. – Right click on each link and set the appropriate directory under “Properties/Start in”. The “target” of the link (BS300.exe) remains the same for each one.

Fig. 3:

One link per tightening cell, start directory set individually

Now a version of the tightening program with the parameters associated with the tightening cell can be started via the respective link.

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2 Settings in the BS300

2.1.2 Subsequent change to “start several times” Information on whether the BS300 is capable of single or multiple starts is stored in the registry of the operating system. This entry can be changed. – Start the registration editor with “Start → Run” and enter regedit. – In the registration editor, go to the section BS300/. – Change the entry RunMultiple to 1. – Save the changed entry. The BS300 is now capable of multiple starts. – Copy the program directory, as described under section 2.1.1.

Fig. 4:

Changing the entry in the registration editor

2.1.3 Assigning the interfaces to the various tightening cells Proportionate to the number of available COM interfaces on the PC, several tightening cells can be connected via these interfaces. Using Ethernet, any number of tightening cells with communication unit and SMeth interface module can be addressed from one Ethernet interface on the PC. The necessary entries of the IP addresses are stored in the program directory for each tightening cell and are automatically used during a start to set up the connection via the associated link.

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2 Settings in the BS300

2.2

Setting up the Ethernet interface on the PC and tightening system If the communication unit is equipped with a SMeth interface module, this interface can also be used for the communication between the Tightening System 300 and the BS300 operating program. Thus, all functions of the BS300 are available. Both partners must be configured as Ethernet participants to set up the connection via Ethernet. For the PC, this is done via its operating system; this setting is made for the interface module via the BS300 operating program. The result of this is that a (one-time) connection between the PC and communication unit via the RS232 interface is necessary to set the interface1 (see chapter 3 of the system documentation “Basic Initial Operation” [3 609 929 912]).

2.2.1 Synchronizing date and time with an external clock The clock in the communication unit can be manually set via BS300. Additionally, the clock can be set automatically, via a so-called timeserver. In this case, the clock is set to the timeserver clock whenever the system is booted and periodically thereafter, depending on the setting selected. Configuration is carried out via the operating system BS300 under KE configuration and by subsequently double clicking on the communication unit line:

Fig. 5:

Configuring time synchronization with an NTP server

Enter the name (or the IP address) of the timeserver in the NTP server address field and assign the synchronization interval in the Sync interval field.

1 The Ethernet interface cannot be preconfigured at the factory, as the IP address must be valid in the local Ethernet.

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2 Settings in the BS300

2.2.2 Configuration of the SMeth interface module Configuration of the necessary parameters to communicate in Ethernet takes place via the interface card configuration under Configuration KE in the BS300 operating system:

Fig. 6:

Configuration KE in the operating system

Double click on the line for the SMeth component (located in X15).

Bild 7:

Note:

Configuring the SMeth interface card in the operating system

The data needed for configuration is determined by the network administrator. Modifications

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2 Settings in the BS300 to these entries could influence the entire network, or even close the connection. The IP address (IP = Internet protocol) is assigned by the network administrator. It identifies the participant during data exchange. The subnet mask contains information on the network configuration (size of the address area) and is determined by the network administrator. The host name is the name used to address the Ethernet participant (the tightening system’s communication unit in this case). The Domain Name Service (DNS) assigns logical participant names to distinct IP addresses. This information is provided by the DNS server. Here, the DNS server is entered with its IP address which enables the communication unit to process the name1 (an IP address is derived from the name). The domain name is the same for all of the Ethernet participants. A participant’s complete, logical name is “TighteningSystem.Domainname”1. The gateway creates the outside connection. If a participant is not found in the network or is a stranger, then the data packages are sent to the gateway. The gateway then searches for the receiver and forwards the data packages.

2.2.3 Saving the configuration in the tightening system The interface configuration is only valid after the settings have been sent to the tightening system.

2.3

Updates and service packs The functions of many components in the tightening system are implemented via software. This includes: – KE communication unit – SE, SEH control unit – MC, VMC measurement transducer – LT, LTU servo amplifier – SD301 system display – BS300 operating program – ErgoSpin ESA, ESV and ESM hand-held nutrunner This software is updated during product development and provided e.g. via the Internet (BS300 only service packs). In general, there are two types of software updates: – Service packs always refer to a full version and also contain the changes carried out in the previous service packs. Service packs for the BS300 require an installation of the appropriate full version, as the packs only add supplements to the installed full version. – A firmware update completely replaces the previous firmware version. An update for the BS300 installs a new full version.

BS300 operating program

An installation CD (BS300 CD-ROM) is needed for the initial installation of the software or to install a complete version (update). This CD can be purchased from Bosch Rexroth. An additional program version is also installed when a complete version is installed. Old program versions that are no longer needed can be uninstalled (deleted) after the new version has been installed.

1 A DNS server and domain name are only necessary if participants’ addresses on the communication unit are host names and not IP addresses.

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2 Settings in the BS300 Operating program service packs are provided in the Internet (http://www.schraubtechnik.com). Component firmware

The software of the hardware components (firmware) can only be updated using the BS300 operating program. Note:

The software versions can be called up in the BS300 operating program. Firmware of the components per tightening channel under System test → Tightening cell info → Firmware, BS300 operating program under ? → About BS300

2.3.1 Firmware updates Firmware updates are used to update the software in the various components of the tightening system. The update procedure is described in the online help.

2.3.2 Converting existing programs and applications after a firmware update Due to the further development of hardware and software for the Tightening System 300, it may be necessary to update existing tightening programs and applications in accordance with the firmware versions used in the tightening cell components. Tightening programs and applications that were created with older program/firmware versions can still be run. It is also possible to send an application/tightening program with an older version in the communication unit/controller. After the Send command has been given, the program version is compared to the firmware version and any incompatibility reported, if necessary. If, in spite of an incompatibility, you send the application/tightening program, it will be sent in the older version. The version will be compared to the current BS300/firmware version if a tightening program/application is called up in the BS300. If an update is necessary, an additional Convert button will appear in the operating program.

2.3.3 Update language packs A so-called language pack is included for the display text in the SD301 system display and LTU servo amplifier for every SE/SEH or KE software version. The following languages are available: – German – English – French – Spanish – Portuguese – Italian Only two languages may be simultaneously loaded in the communication unit or control unit. The language pack can also be activated during the firmware update. The following settings for this are possible in the BS300 operating program:

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2 Settings in the BS300

Fig. 8:

Installing the language packs for the SD301 system display

The selected language packs are installed with the chosen firmware package. If another language should be installed later on, the firmware update still has to be completely carried out for this function. An alternative method for transferring language packs to a controller or communication unit can be done via the function System → SE system display configuration or System → KE system display configuration. Here, you can select language 1 and language 2 from the list of available languages. The selected language packs are sent to the controller or communication unit with the Send command ( ).

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2.3.4 Languages for the BS300 screen display and SD301 or LTU350 display The tightening system uses language-dependent dialogs and reports in the following areas: – BS300 operating program – SD301 system display – LTU350 servo amplifier The following procedure is used to select one of the available languages: BS300 PC language

Select the desired language in the operating program under PC → Language… . Due to the system, all windows must be closed. Afterwards, the entire user interface will appear in the selected language.

SD301/LTU350 language

A maximum of 2 installed languages can be selected in the SD301/LTU350 (see the SD301 operating instructions, order no. 3 609 929 826). If the selected language is not installed, install the appropriate language pack as described under section 2.3.3. Then you may select this language in the SD301. Selecting the language for the SD301 also sets the language for the LTU350 display. In the BS300, the display language can also be set with System → System display settings.

Overview of the installed language packs

An overview of the installed language packs for the entire tightening cell can be displayed in the BS300 operating program with System test → Info tightening cell → Language packs:

Fig. 9:

Overview of the installed language packs for the tightening cell

2.3.5 Software and firmware version interdependence All components are provided with installed firmware. Note:

If the component is used as a replacement or extension in an existing system, the firmware used in that system must be applied.

The current interdependences of the software and firmware versions are listed stored in the Internet at: http://www.schraubtechnik.com/download.

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2.3.6 Firmware compatibility to SE/SEH/KE31x or SE/SEH/KE30x components Firmware V1.350 HK_SP21 and higher, as well as version V1.400, run on both the SE/SEH/KE31x and SE/SEH/KE30x controllers. Version 1.500 is only available for controllers in the 310 series. Attention: If an attempt is made to download an older service pack to SE/SEH/KE31x component during a firmware update or restore, the component will report the system error 2915 (error class 3). The correct service pack from the Internet is thus absolutely essential.

1 The “HC” identifier (hardware compatible) in the firmware version information identifies the firmware version that can run on both the 300 (SE30x, SEH302, KE300) and 310 (SE31x, SEH312, KE31x) controller generations.

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2 Settings in the BS300

2.4

User administration The user administration is comprised of the following components: – Location names for each tightening cell – List of the authorized users with passwords – Location access authorizations for the users – Log book of the logged-on users

2.4.1 User administration concept Name and password of the superuser (factory setting: Bosch – Robert) are stored in the control or communication unit. The list of the other authorized users and their passwords, as well as access authorization, are stored in the BS300 operating program. It is thus e.g. possible to log on to any tightening cell with a laptop, after a connection has been established via the COM interface. In order to limit any (possibly undesired) “free” access, each tightening cell (communication unit or control unit) can be assigned a clear location name. This is stored in the communication unit or controller. The location name is sent to the communication unit and all assigned control units if a connection is established to a communication unit. The tightening cell thus has a uniform location name. During a direct connection to the control unit, the location name of this specific control unit is changed (intended as a location name for single channels without a superior communication unit). By assigning so-called location access authorizations for users, it is possible to stipulate who has access to tightening cells with specified location access authorization.

2.4.2 Location names Each tightening cell can be clearly addressed with the location name for user access authorization. To do this, the tightening cell is assigned an adress classified in up to seven administration levels. The administration levels can be freely defined. It makes sense to e.g. indicate the location name and tightening cell name. The names of the administration levels are stored in BS300 (max. 8 characters).

Fig. 10: Example definition for using the administration levels

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2 Settings in the BS300 The location name is entered via an entry mask. Entry of all seven administration levels is not required. However, to avoid unintentional access, entry from left to right is recommended. The entries may consist of up to 8 characters from the ASCII 32 to 127 range; other characters will not be accepted. Attention: If the top administration level in a tightening cell’s location name is left empty, every user who has an empty line in his location access authorization can access this tightening cell.

Examp l e

The following figures show an example of location names allocation:

Fig. 11: 7-stage location name with associated naming of the administration levels (from figure 10)

Fig. 12: 3-stage location name

2.4.3 Password administration and location access authorizations The password administration is located in the BS300 and thus on the computer where the BS300 is installed. Each computer thus has its own password/location access authorization administration (there is only one password/location access authorization administration for installations that can be started several times [in accordance with section 2.1]). The following entries for each user are administered in the password/location access authorization administration. – User name – Password – Up to 10 location access authorizations Structure of the location access authorizations

The location access authorizations are allocated based on the seven administration levels (up to 8 characters from the ASCII 32 to 127 range; other characters will not be accepted). An empty entry automatically entails that the hierarchically lower entries are also empty. Attention: Empty fields (= wildcards) in the location access authorizations give the user access to tightening cells with any entry in the corresponding administration level. Exception: If the first entry is empty, the location access authorization will not permit access to a tightening cell unless the tightening cell’s location name has no entry in the topmost administration level.

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2 Settings in the BS300 Example

The following location access authorizations are entered for the user.

Fig. 13: Location access authorizations for one user

The entries (lines) have the following meanings: Line 1: All 7 administration levels have been entered. The user has access to tightening cells – that correspond to all entries in the location name, e.g. Location access authorization

GB

London

III

PLZ

3A

F3A

Cylhead

Location name:

GB

London

III

PLZ

3A

F3A

Cylhead

Location access authorization:

GB

London

III

PLZ

3A

F3A

Cylhead

Location name:

GB

London

3A

F3A

Cylhead

But:

= no access, as not all of the set entries correspond to each other!

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2 Settings in the BS300 Examp l e ( c o n t. )

Line 2: Only three administration levels have been entered. The user has access to tightening cells – that correspond to these three entries, i.e. all systems that are located in plant II in Birmingham (the entries “Division”, “Department”, “Group”, and “Station” are not taken into account [wildcard]). Location access authorization:

GB

Birmingh

II

Location name:

GB

Birmingh

II

Location access authorization:

GB

Birmingh

II

Location name:

GB

Birmingh

II

ABC

57

7

Lines 3 to 10: No entries have been made. The user has access to tightening cells – where the upper administration level in the location name is empty. The other sections are irrelevant. Location access authorization: Location name:

☞

Berlin

24

II

PM

AT

Axis

Always set the upper entries in the location name of a tightening cell (control/communication unit).

2.4.4 Log book The log book is kept on a controller (SE or SEH) or a communication unit. The last 50 registered system users are stored in it. Thus, access to the unit can be detected with the user name and date. The log book is set up as a ring memory, a new entry always overwrites the oldest one.

2.5

Spindle bypass Spindle bypass makes it possible to deactivate individual tightening channels (spindles) in a tightening cell. This can be useful e.g. if a spindle is defective, but the components can still be correctly tightened due to a downstream rework station. The spindle bypass has the following effect: The bypassed tightening channel is not activated when a tightening application is started that uses this channel. For the tightening application, the tightening channel acts as if it is activated, but always produces an NOK result. At the end of the tightening application, the entire result of the application will also be NOK due to the NOK result of the bypassed channel. If, however, all other channels have been evaluated as OK, the missing tightening can be done at a rework station and the component is correctly tightened. The procedure for bypassing a tightening channel can be found in the online help.

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2 Settings in the BS300

2.6

Serial number monitoring Monitoring of the serial numbers for electronic components in a tightening channel (servo amplifier, measurement tranducer) ensures that an exchange of one of these components within the tightening channel configuration will be recognized (the ready-for-operation LED on the SE will flash red, as an indication of a class 1 system error [e.g. LT: serial number has been changed!]) and the tightening channel is only ready for operation after the new component has been taken over in the channel configuration. Serial number monitoring is only possible with components that have a “name plate” that can be read out electronically. This function is not implemented for the interface module, as exchanging this component has no effect on the tightening results. When saving a channel configuration on the hard drive via the BS300, the component serial numbers and also the setting for serial number monitoring (active/inactive) are also stored. If serial number monitoring is active, the stored channel configuration can only be reused if it is passed back to the exact same channel. It is possible to send it to another channel (at least one component with a changed serial number), but this will lead to an error message related to the changed serial number after a restart!

2.7

Creating a quality code assignment table The quality code provides information on the results of a tightening. With an NOK evaluation, the cause will also be described. By assigning the cause of NOK evaluations from tightening sequences to specific quality codes, it is possible to subdivide the results into certain areas. These can be useful e.g. when evaluating the output tightening results. On delivery of the tightening system, an assignment table is stipulated in each controller/communication unit (table 1). However, another type of assignment for the quality codes may be desired in conjunction with an evaluation system/partner controller. In this case, the assignment table can be changed and sent to the controller/communication unit. The procedure for this is described in the online help. Note:

Quality codes are always used only for tightening channels and not for tightening applications. The quality code assignment table in the communication unit is used to process the results from single-channel tightenings via the communication unit.

Quality code

Monitoring function NOK

1 2 4 8 10 12 16 18 20 32 34 36 40 42 44 48 50 52 64 66 68 72 74

– A+, A–, T+, A+, T+, A–, T+, T–, A+, T–, A–, T+, G+, A+, G+, A–, G+, T+, G+, A+, T+, G+, A–, T+, G+, T–, G+, A+, T–, G+, A–, T–, G+, G–, A+, G–, A–, G–, T+, G–, A+, T+, G–,

Table 1:

Quality codes and their meanings (section 1 of 2)

All other monitoring functions all OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

Category System All All All All All All All All All All All All All All All All All All All All All All

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2 Settings in the BS300 Quality code

Monitoring function NOK

76 80 82 84 128 129 130 130 131 131 132 133 135 137 138 139

A–, T+, G–, T–, G–, A+, T–, G–, A–, T–, G–, NOK System error (fault) Removing start signal ((C)Cw = 0) Removing enable (En = 0) Timeout sync/rework (t+sync/RW) Timeout application (t+app) Synchronization (sync) Rework (RW) Spindle bypass (ByPass) Redundancy torque (RedT) Redundancy angle (RedA) Start-up test (StartUp)

Table 1:

Category All All All All System System System System System System System System System System System System

Quality codes and their meanings (section 2 of 2)

Example:

Category of the tightening step

All other monitoring functions OK OK OK OK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK OK/NOK

A+, T–, G+ mean that the upper limit for the angle and the lower limit for the torque and upper limit for the gradient has been exceeded.

Standard tightening steps and extended tightening steps can be assigned to one of a total of 10 categories (see chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” [3 609 929 919]). A quality code can be linked to one or more categories when creating/changing the entries in the QC assignment table. A quality code is then only output if the tightening step that provided the NOK result is also from the correct category. The entries in the standard QC assignment table are either assigned to the system category (= intrasystem) or all categories (= All). New entries can only be explicitly assigned to the categories that can be set for a tightening step.

Order of the entries

The table is searched from top to bottom when selecting the quality code. The order of the entries is thus decisive for the selection of the quality code.

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2 Settings in the BS300 Example

Two individual entries are as follows: Quality code 241 242

Monitoring function NOK A+, G-, A+, G-,

All other monitoring functions OK OK

Category Tightening Preliminary tightening

Thus, an NOK result will generate the following error code if both of the A+ and G- monitoring functions are NOK and all other monitoring functions are OK: – If the tightening step has been classified as Tightening, QC = 241 – If the tightening step has been classified as Preliminary tightening, QC = 242 – If the tightening step has been classified another way, QC = 66 (this QC results from the default table [table 1]). Note:

The above-listed QCs are only correct if both of the individual entries (241 and 242) in the assignment table have been entered above the default entry (66) (see figure 14).

Fig. 14: Excerpt from the assignment table

2.8

Rework codes and rework instructions A rework code can be used to inform the user of the necessary steps to rework a tightening that has been evaluated as NOK. The rework instructions can be in the form of a text or number on the display of the LTU350 or system display, or be output via appropriate control signals. For example, signal lamps can be actuated via the signal outputs if there is a suitable PLC assignment table. 31 rework codes are provided internally. These codes can each be assigned a text (max. 80 characters). The code is output as a binary encoded control signal. Rework codes are only offered on the channel level. The rework codes are also set as a 5-bit number (Ch x.y RC0 to Ch x.y RC4) along with the results of a tightening (Ch x.y OK or Ch x.y NOK).

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2 Settings in the BS300

2.8.1 Rework code assignment and rework instructions entry The rework codes are entered in the BS300 operating system along with the quality codes. On delivery, no rework codes are assigned in the system's assignment table (System → Quality code). Rework instructions

The text for the rework instructions is entered in the Rework instructions index sheet. Here, you enter a text for each rework code that appears during results output on the SD301 system display.

Fig. 15: Entering the rework instructions

Rework codes

The rework codes are assigned to a quality code line in the Quality code index sheet in the Quality code table (see Fig. 14). They are entered in the Rework code column. The rework instructions stored for the code will be displayed next to the rework code in the selection list. Note:

The assignment of the quality codes and rework codes/instructions is stored in each tightening channel in the controller.

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2 Settings in the BS300

2.8.2 Outputting the rework codes/instructions The rework codes and instructions are output on the display of the LTU350 and the system display. Output on LTU350

The rework code (RC) is output in the 4th line of the LTU350, alternating with other values.

Output on SD301

If the SD301 is connected to an SE, quality codes and instructions are output in the third line in the standard display (Display → Standard) and in the actual value display 2 (Display → Actual values 2):

Fig. 16: Rework code and rework instructions output on SD301

Output in the BS300

The rework code is also output in the BS300 operating system: – Display → Actual values in the RC column – Display → Graph under the information for the quality code

Output via data service

Rework codes are supported in the following data services (only in the standard plus format): – Results output via Ethernet (FTP) – Results output on printer Additionally, control signals (Ch x.y RC0 to Ch x.y RC4) can be output via the control signal interfaces.

2.9

Correcting the measurement values during signal processing in the System 300 The measurement values provided by the measurement transducers are processed in the controller’s memory before storage. The following calculations are done, if necessary; – Conversion of the measurement transducer's values on the bolt – Torque correction for torques from primary and redundancy transducers – Conversion of the torques to the set unit (e.g. Nm). The calculations mentioned above are carried out during the tightening and cannot be changed later on, i.e. measurement values that are in the controller’s results storage cannot be modified. Additionally, an angle correction for the angle target function and monitoring function is carried out, if necessary, to evaluate the tightening sequence.

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2.9.1 Correction of the angle values with the display of the attained angle The angle correction is used to compensate for the torsion of the output drive shaft for the angle information. To do this, the system continues to determine the measurement values after the target function has been reached, until the torsion in the spindle’s output drive shaft has been reduced. The measurement value that was measured during the reduction of the torque until the value of the torque threshold TS (=start of angle counting) is assessed as the actual angle. Note:

The angle correction is selected in the start step of each tightening program.

The course of the graph looks somewhat as follows: T

Tact

Ts

Aact A1

A2

Angle

Fig. 17: Course of torque over angle of turn

The red line indicates the angle of turn, as depicted in the graph in the BS300: The angle is only recorded continuously, i.e. the angle of turn also increases if the spindle is stress-relieved and turns counterclockwise. The broken gray lines indicate the physical course of the torque over the angle of turn. The actual angle Aact is calculated as follows from measurement values A1 and A2: A act = A 1 – ( A 1 – A 2 ) = A 1 – A 2 + A 1 = 2 ⋅ A 1 – A 2 Examp l e

The following values: A1= 90° and A2= 91.4° results in Aact = 180° – 91.4° = 88.6°

Note:

As the angle correction can only take place if the spindle is stress-relieved, it only applies to the target or monitoring functions of the last tightening step or other tightening steps where the torque is reduced such as e.g. a rework step or an NOK branch step, waiting for input, tightening step with tightening monitoring.

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2.9.2 Correction factors for calibrating the CT measurement transducer (torque correction value)/ Cred (torque correction value of the redundant transducer) The measurement transducers are statically calibrated during production using a traced reference system. Slight deviations between the measurement value and the actual torque may appear during operation. The causes could be: – Spindle design (component wear, transverse gearboxes, etc.) – Different reference system – Dynamic influences These deviations can be minimized by calibrating the actual tightening spindle. Thus e.g. the redundancy measurement transducer can also be adjusted with the primary one. Determining CT

The CT correction factor is determined by comparing the measurement values from the primary transducer to a reference system. To do this, a suitable tightening is carried out in the reference system (tightening program is ideally like that of the tightening that will be done after it). The correction factor is determined by comparing the measurement values from the System 300 with those from the reference system: T Reference system CT = -------------------------------------T System300 The determined CT correction factor is now entered in the start step of the tightening program. Thus, all torque measurement values in this tightening program will be multiplied by CT before they are processed further and output. The dynamic influences are also taken into account when determining the CT correction factor using an actual tightening.

Determining Cred

The Cred correction factor results from a comparison of the measurement values from the secondary transducer with those from the primary one. The graph display in the BS300 is useful for this.

Fig. 18: Graph display in the BS300

Figure 18 shows the setting for the graph display in the BS300 operating program. The curve selection for the T graph and the TRed graph can be set using the “>>” button. The curve of the primary transducer is in black and the redundancy transducer in light brown.

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Fig. 19:

Carry out a tightening with the tightening program where the correction factor should be determined and compare both of the displayed graphs. Enter a suitable zoom range and compare both graphs in detail (figure 20). Calculate the necessary Cred correction factor from the graphs. T prim. System 300 Cred = ------------------------------------T red. System 300 Enter the correction factor for the tightening program, send the tightening program to the controller, and carry out another tightening. Repeat this procedure until both graphs are practically identical.

∆M = 0.11 Nm

Fig. 20: Enlarged section of the tightening graph

Note:

When determined with measurement technology, both of the measured graphs are never identical at a high resolution. The deviation of 0.11 Nm in figure 20 is negligible!

The comparison ensures the best-possible agreement between the measurement values from the primary and redundancy transducer, as well as the tightening channel check with the redundancy monitoring (see chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” [3 609 929 919]). Attention: When sending to several channels, the correction factors of all channels are overwritten with the current value!

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2.10

OK/NOK counter The counters for OK and NOK tightenings are used to assess a sequence of tightenings. Each tightening is counted according to its evaluation. If a counter reaches its stipulated maximum value, a control signal is output (Ch x CntOK or Ch x.y CntNOK) and, if desired, the tightening channel blocked.

2.10.1 Setting up the counter The counter is set up in the BS300 under System → OK/NOK counter configuration.

Fig. 21: Configuration of the OK/NOK counter

A total of 48 OK/NOK counters can be configured. A maximum value for OK tightenings and a maximum value for NOK tightenings is defined for each counter. A maximum of 999 tightenings can be counted. Set how the counters should be selected in the PLC signal selection field: – Prog0 … Prog5: The counters are selected using the control signals used to select the tightening program. Thus, a counter with the same number is assigned to each tightening program, i.e. the sequence consists of tightenings with the same tightening program. – CntSel0 … CntSel5: The counters are selected using these control signals. This selection is done independent of the tightening program by e.g. the partner controller. Thus, different tightening programs can be used within the sequence. Set whether the counter should count upwards or downwards in the Counting direction field. The appropriate control signal is output (Ch x CntOK or Ch x.y CntNOK) when the maximum number of the current counter is reached. In addition, you can set whether or not the tightening channel should be blocked once the maximum number is reached in the Procedure if number of OK/NOK reached or for abort field. Loosening program no. 99 can also be enabled if “Block nutrunner” is selected. Note:

This setting also applies when changing to another counter (changing the control signals Prog0 … Prog5 or CntSel0 … CntSel5). If a counter is active (the counter is configured and

has counted at least one tightening), but none of the maximum values for OK or NOK tightenings have been reached, the control signal Ch x.y CntNOK will always be output and, if necessary, the tightening channel blocked if you change to another counter.

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2.10.2 Output and reset of the OK/NOK counter Output on LTU350

On the LTU350, the counter readings for OK and NOK tightenings are output in the 3rd and 4th line, alternating with other values.

T

OK

12. 34 ΣOK

4

Σ NO K

1

Fig. 22: Output of counter readings from the active OK/NOK counter on the LTU350

If a maximum value has been reached (control signal Ch x CntOK or Ch x.y CntNOK is output), the appropriate line will be inversely represented. If the control signal Ch x.y CntNOK is the result of a counter change, the 4th line will be inversely represented and a “C” for Cancel displayed between ΣNOK and the counter reading. Output on SD301

If the SD301 is connected to an SE, counter readings are output in the standard display (Display → Standard) in the second line and in the actual value display 2 (Display → Actual values 2) in the third line:

Fig. 23: Output of counter readings from the active OK/NOK counter on the SD301

If a maximum value has been reached (control signal Ch x CntOK or Ch x.y CntNOK is output), the line will be inversely represented. If the control signal Ch x.y CntNOK has been caused by a counter change, the information from the NOK counter will be inversely represented and a “C” for Cancel displayed between NOK and the counter reading. Output in the BS300

The counter readings of all active counters can be displayed in the BS300 under System test →

Tightening cell info → OK/NOK counter.

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Fig. 24: Display of the counter readings of the OK/NOK counter

Dashes in the Actual column indicate that the counter is not active. A preceding “C” in the Actual column indicates that the control signal Ch x.y CntNOK has been caused by a counter change. Resetting

A counter can be reset in two different ways: – With control signal Ch x.y CntRes, both values of the active counter (selected via the control signals Prog0 … Prog5 or CntSel0 … CntSel5) are reset to their programmed initial state and the channel released. – The desired counter can be selected in a system display connected to the control unit under System → OK/NOK counter and then reset with the Reset counter button (Fig. 25).

Fig. 25: Parameterizing and resetting the counter in the SD301

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2 Settings in the BS300

2.11

Switching channel monitoring on and off Channel monitoring is carried out by the KE. It monitors whether the tightening channels, which were logged on to the Arcnet bus, have logged off. If a logoff occurs, an appropriate error message will be entered in the KE's error list. The error message on the KE is acknowledged if the tightening channel logs on again. In system constellations with single-channel boxes connected via Arcnet, which are switched on and off as needed (not all channels are always in operation), switching off individual single-channel boxes causes the tightening cell to no longer be able to work due to a system error on the KE. Channel monitoring for individual channels can be switched off to avoid this failure. Channel monitoring is configured in the BS300 via System → Channel monitoring.

Fig. 26: Channel monitoring configuration

If a channel is removed from channel monitoring by deselecting it in the BS300, no “23xx” or “24xx” system error (error class 1) will be entered in the error list by the KE when this channel is switched off or restarted. If an error has already been entered for a channel, it will be acknowledged when channel monitoring is switched off. No error will be entered if a channel is not available when channel monitoring is switched on.

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3 Settings with the SD301 System Display

3

Settings with the SD301 System Display The SD301 system display is an operation and display device for the Tightening System 300. It is used in a tightening process for – Tightening results display and graph output – Program selection – Parameter changes in tightening programs – Selection of the sequence test (see SD301 operating instructions order no. 3 609 929 826) – OK/NOK counter set-up (see chapter 2.10.2) – Support for service – Error analysis.

3.1

Representation of units The representation of the units for torque and gradient in the SD301 is done in accordance with table 2. Torque

Gradient

Nm Ftlb Inlb Kpm Kgm Kgfm

Nm/° Ftlb/° Inlb/° Kpm/° kgm/° Kgfm/°

Table 2:

Units in accordance with table 3 are used for additional values: Value

Unit

Angle Yield point reduction Time Speed

° % s or ms rpm or %

Table 3:

The display uses the measurement unit set in the BS300.

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3 Settings with the SD301 System Display

3.2

Parameterization of tightening programs Information on configuration of the SD301 via the BS300 can be found in the online help, as well as in the user manual on the SD301, order No. 3 609 929 826. The numerical values (parameters) of the following tightening steps can be changed via the SD301: – Start step – Standard tightening step – Extended tightening step – Synchronization step – Rework step – End step. The parameters of the following tightening steps cannot be changed via the SD301: – Jump step – Conditional input branch – NOK branch. It is not possible to change the structure of tightening programs via the SD301, i.e. no tightening steps or target and monitoring functions may be inserted or deleted. Parameters in the tightening program are changed in the SD301 using menu option Process → Tightening programs. The display shows the program structure after the menu option has been called up:

1

2

3

4 ö

5 6 +

7 8

Fig. 27:

In accordance with figure 27, the screen on the SD301 is divided into the following sections: Section no. 1 2

Display/function Program selection Step selection

3

Program information

4

Title bar

5 6

Scroll bar Display field

7 8

+-button Main menu bar

Description Calls up the list of available tightening programs Calls up the list of available tightening steps in the current tightening program Calls up additional information on the current tightening program (e.g. version, data/time) Shows the channel address, the menu level, any possible errors, the log on/ off button, and the power on button Used to scroll up or down Depending on the button selection, shows e.g. program selection, step selection, program information, etc. The logged-on user arrives at the “Send” menu with this button Displays the available menu options

Table 4:

The parameter change is described using the following example.

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3 Settings with the SD301 System Display Example

In tightening program 02 step 3,A, the parameter value T=17 Nm for the torque target function should be changed to T=18 Nm.

Fig. 28:

It will be displayed with its tightening steps by clicking the dark 02 field in program 02 (figure 28):

Fig. 29:

Then the tightening step can be selected by clicking on the dark field 3, A (figure 29) and its parameters will be shown.

Fig. 30:

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3 Settings with the SD301 System Display The key pad to change the values is opened by clicking on the dark field with the parameter value for TF Torque 17.000 Nm (figure 30):

Fig. 31:

Change the value to 18 Nm using the key pad and click on the gram:

button to take it over in the pro-

Fig. 32:

See section 3.5 for information on sending the changed program to the controller.

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3 Settings with the SD301 System Display

3.3

Entry limits The entered parameters are checked for their value ranges. Fixed limits are used for this. If the value range is incorrect, an error message will be output and the data is not taken over (see example in figure 33):

Fig. 33:

A plausibility check including a check of the spindle limits is not done.

An appropriate error message will be output if no parameters can be changed within a tightening step via SD301:

Fig. 34:

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3 Settings with the SD301 System Display

3.4

Logging on and off the controller

Logging on

Logging on to the controller is done with the log on/off button (e.g. to send tightening programs or acknowledge class 3 errors). When logging on, the user is asked to enter a PIN with the key pad. On delivery of the SD301, the basic setting of the PIN should be entered as “0000”.

The entered numbers are depicted as “*”. The entry is ended with the displayed if a user is logged on.

button. The

symbol is

An error message will be displayed if the PIN was incorrect. Another attempt can be started with the log on/off button. A display will appear if another user is already logged on. Only the system administrator can change the PIN in the BS300 under Administration → Password administration → SD301 PIN . Any 4 to 6-digit series of numbers can be used as the SD301 PIN.

Fig. 35: SD301 PIN entry 123456

Attention: No users can log on if “999999” has been assigned as the SD301 PIN. The parameter entry in the SD301 is blocked with this PIN. A logon via the SD301 is noted in the controller’s log book (see section 2.4.4). Logging off

The user will be automatically logged off 15 minutes after the last activity in the SD301, by pressing the log on/off button , or by disconnecting the SD301 from the controller.

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3 Settings with the SD301 System Display

3.5

Sending the program to the controller Note:

The program can only be sent if a user is logged on (see section 3.4)!

To send the current program, press the + button and then Send:

Fig. 36:

The following message will appear if the program or menu option has been exited before sending the changed program:

Fig. 37:

The current program is sent with Send, the changes are not accepted with Discard, and the user returns to the parameter dialog with Cancel.

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3 Settings with the SD301 System Display

3.6

Graph output Graph output is described extensively in the software operating instructions for the SD301. The following graph outputs are possible: – Torque over angle (T – A), standard setting – Redundancy torque over angle (TRed – A) – Gradient over angle (G – A) – Torque over time (T – t) – Redundancy torque over time (TRed – t) – Gradient over time (G – t) You can display all of the tightening processes or only the NOK tightening processes.

Fig. 38: Graph output in SD301

It is possible to “freeze” a graph and then enlarge a section.

3.7

Tightening program selection Six control signals SD: 0.0 Prog0 to SD: 0.5 Prog5 have been implemented in the firmware for program selection via the SD301. If they are linked with the Prog0 to Prog5 control signal inputs for program selection in the PLC table, the selected program (e.g. P 01) will appear in the title line, in the third field from the left. Another program can be selected by pressing this button. The selected tightening program remains the same when the tightening system is switched off and on. The last selected program remains active if the SD301 is disconnected.

3.8

Logging on via the BS300 and SD301 Simultaneous logon via the BS300 and SD301 is not possible.

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4 Tightening Case Analysis

4

Tightening Case Analysis

4.1

Actual value tables The actual value tables display the results of the tightening applications or single-channel tightenings in table form. For each tightening program (for single-channel tightenings) or each tightening application, the results for the last tightening conducted are displayed. Each step of the tightening program can be displayed: – Program name – Application name – Result (OK, NOK) for the application – Result (OK, NOK) for the program (single channel or in an application) – Target functions – Monitoring functions – Quality code – Torque threshold – Redundancy angle – Redundancy torque – Step name within the tightening program – ID code (for single channel) – Channel number – Consecutive number SE/KE – Information on the application – Rework code These can be called up via Display → Actual values. The setting options for the display are described in the online help.

4.2

Graph display of the measurement values in the BS300

4.2.1 Measurement values The graph display is a visualization of the measurement values based on the measuring points of the tightening sequence. The measurement values used for the internal tightening sequence evaluation (target and monitoring functions) can be displayed: angle A, torque T, redundancy torque TRed, gradient G. In the start step of each tightening program the graph resolution (0.25°; 0.5°; 1°; 2°; 5°; 10°; 20°; 50°) and the maximum number of measuring points (100, 200, 500, 1000, 1500, 2000) are set (see chapter 6 of the system documentation “Tightening process” [3 609 929 919]). Within each tightening step the graph resolution for recording the measurement values can be adjusted in this step. This allows a low resolution (e. g. 10°; 20°; 50°) to be selected for longer tightening phases (e. g. “tightening”) in order to record the “tightening range” with a higher resolution (e. g. 0.25°; 0.5°; 1°; 2°; 5°) without exceeding the maximum number of storable measurement values. The measurement values are stored in the controller after being processed (see section 2.9, page 109) There are three reserved storage sections within the controller: – Measurement value storage for last tightening – Measurement value storage for NOK tightenings – Graph memory The controller always saves the measurement values from the tightening program last conducted (regardless of whether from an application or as a single-channel tightening) in the measurement value storage. The measurement values that are already in this storage are moved into the measurement value storage for NOK tightenings if the tightening was NOK. If the “old” measurement values come from an OK tightening they are deleted. The contents of the measurement value storages contain: Measurement value storage for last tightening

This storage contains the results of the last tightening conducted (cycle n).

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4 Tightening Case Analysis Measurement value storage for NOK tightenings

This storage contains the results of the last NOK tightening up to and including cycle n-1.

E xample

Measurement values storage for last tightening

NOK?

No

Yes Measurement value storage for NOK tightening

Fig. 39: Measurement value storage administration on the controller

Contents of the measurement value storage for last tightening

NOK tightening

–

–

In cycle 1 an NOK tightening is conducted. The measurement results are saved in the measurement value storage for the last tightening.

NOK1

–

In cycle 2 an OK tightening is conducted. The measurement results are saved in the measurement value storage for the last tightening. The NOK results from cycle 1 are moved to the measurement value storage for NOK tightenings.

OK2

NOK1

In cycle 3 an OK tightening is conducted. The measurement results are saved in the measurement value storage for the last tightening. The OK results from cycle 2 are deleted.

OK3

NOK1

In cycle 4 an NOK tightening is conducted. The measurement results are saved in the measurement value storage for the last tightening. The OK results from cycle 3 are deleted.

NOK4

NOK1

In cycle 5 an OK tightening is conducted. The measurement results are saved in the measurement value storage for the last tightening. The NOK results from cycle 4 are moved to the measurement value storage for NOK tightenings. The NOK results from cycle 1 are deleted.

OK5

NOK4

The tightening cell is restarted: After turning on the tightening cell there is no data in the measurement results storage.

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4 Tightening Case Analysis Graph memory

The graph memory in the controller allows measurement results to be stored in graph form. As default it is structured as a so-called ring memory, which means that when the storage is full a new graph overwrites the oldest in the memory. The graph memory is configured using the function System → Graph memory configuration. The configuration is described in the online help. Graphs are stored in the graph memory during the tightening sequence regardless of the results saved in the measurement value storages.

4.2.2 Graph display The display of result graphs in the BS300 allows optical control over the entire tightening. The measurement values in the measurement results storages are read out by the BS300 operating program and used for the display. In the operating program BS300 two graph displays are made: – Single graph display (Display → Graph) – Graph overlaying (Display → Overlay graph) The measurement values (torque or gradient) are displayed over the angle (more exactly: the angle value) or over the time. The displays are scalable on the screen and you can read individual measurement values. The functions of the graph display are described in the online help.

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4 Tightening Case Analysis Channel Program Step

Target function Torque threshold

Monitoring functions

Visualization of torque threshold

Evaluation + actual value target function and switch-off criteria

Visualization of target function reached (gray) Visualization of reversed direction of rotation (blue)

Fig. 40: Example for the display of a tightening graph (torque over angle) from the graph memory of the controller

Visualization of OK window

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4 Tightening Case Analysis Channel Program Step

Target function Torque threshold

Visualization of torque threshold

Monitoring functions

Evaluation + actual value target function and switch-off criteria

Visualization of target function reached

Visualization of OK window

Fig. 41: Example for the display of a tightening graph (torque over time) from the graph memory of the controller

Note:

The information for the torque threshold in the range above the graph (torque threshold: 18.09 Nm) is the first measurement value in the results storage that is above the entered torque threshold. The angle of turn is always listed consecutively in the graph display to provide a better overview. If the direction of rotation is reversed (angle becomes physically smaller) a perpendicular, dashed blue line will be plotted in the graph display. In some exceptional cases, an implausible representation between the angle and the plotted angle window may be caused by this.

4.2.3 Save graph With the function Save graph all measurement values from the tightening program are saved within the tightening sequence (before sequence end CyCmp) as crv or csv. files1. With the operating program, a file name base can be assigned, which is augmented by the consecutive number of the tightening cycle, the ID code or the system time to give a clear file name for each tightening. The saved graphs can be used e.g. to archive the results or typical graph curves and used as master curves when overlaying graphs (see online help and section 4.2.4).

1 The .crv format is the internal format for the Tightening System 300, the format -csv (comma-separated value) is also a format used e.g. in Excel, in which a measuring point is saved in each row.

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4 Tightening Case Analysis

4.2.4 Overlay graph This function allows the comparative analysis of tightening sequences in graph form. By overlaying several graphs variations in the tightening sequence can be recognized. Graphs can be overlayed online (continuously from the controller's storage for the last tightening) or offline (from files). There is also the possibility of loading a saved graph as the master graph. An envelope graph can be displayed around the master graph.

Fig. 42: Saved graph loaded as the master graph (green line)

Fig. 43: Master graph (green line) and envelope graph relative to it (red graphs)

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4 Tightening Case Analysis

Fig. 44: A group of graphs overlayed to master graph (last overlayed graph = blue line, all others = gray lines)

Fig. 45: Group of graphs overlayed to master graph with measurement value display

Note:

The graphs displayed are no longer individually available except for the master graph and the tolerance intervals. Furthermore, individual graphs from the display cannot be changed or saved.

The procedure to overlay graphs is described extensively in the online help.

4.3

Example of a tightening case analysis

4.3.1 Connecting rod bearing tightening with synchronization A connecting rod bearing with two tightening positions is tightened. The application starts both channels and synchronizes the end tightening. In chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” (3 609 929 919) there is a parameterization provided for this example.

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4 Tightening Case Analysis

Synchronization point

Fig. 46: Tightening graph for channel 2.1 of the tightening application “connecting rod 1+2”

Synchronization point

Fig. 47: Tightening graph for channel 2.4 of the tightening application “connecting rod 1+2”

The graphs clearly show the synchronization point with a short stress relief and reapplication of stress on the spindle (the angle is always listed consecutively). The actual value output is shown in figure 48.

Fig. 48: Actual value display of the tightening application “connecting rod1+2”

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4 Tightening Case Analysis

4.3.2 Connecting rod bearing tightening with rework The application example shown in section 4.3.1 can also be programmed with a rework step for the individual tightening channels (for parameterization see chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” [3 609 929 919]). At the synchronization point of the tightening application a tightening channel is sent to rework if there is an NOK. In this case there is e.g. the following actual value display (Fig. 49):

Fig. 49: Actual value display of the tightening application “connecting rod1+2N with rework”

Fig. 50: Tightening graph for channel 2.1 of the tightening application “connecting rod 1+2N” (recorded range of the measurement results)

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4 Tightening Case Analysis

Fig. 51: Tightening graph for channel 2.4 of the tightening application “connecting rod 1+2N”

The result of the application is NOK since channel 2.1 still has not reached reach OK in step 4A (the screw does not catch). Both result graphs show NOK as the result, since the application as a whole was NOK. Step 6A (synchronous end tightening) was not started. In the case that the screw does catch in the rework and thus the step 4A from channel 2.1 registers OK, there will be the following result (Fig. 52 to 54):

Fig. 52: Actual value display of the tightening application “connecting rod1+2N” with rework with OK result

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4 Tightening Case Analysis

Fig. 53: Tightening graph for channel 2.1 of the tightening application “connecting rod 1+2N” (recorded range of the measurement results)

Fig. 54: Tightening graph for channel 2.4 of the tightening application “connecting rod 1+2N”

The result of the application is OK since channel 2.1 reached an OK result in the fourth rework step 4A (fifth cycle of step 4A). The synchronous end tightening of step 6A then follows. Both result graphs show OK as the result, since the application as a whole was OK.

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4 Tightening Case Analysis

4.3.3 Loosening/re-tightening sequence The loosening/re-tightening process allows settling within the tightening sequence (before the last tightening step) to abate (for parameterization see chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” [3 609 929 919]).

Fig. 55: Actual value display for the tightening application “Loosening/re-tightening1+2”

Fig. 56: Tightening graph for channel 2.1 of the tightening application “Loosening/re-tightening1+2” (recorded range of the measurement results)

Fig. 57: Tightening graph for channel 2.4 of the tightening application “Loosening/re-tightening1+2” (recorded range of the measurement results)

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5 Results Storage and Statistics

5

Results Storage and Statistics

5.1

Introduction In order to be able to make a statement about the process within a tightening assembly, it is possible in the operating program BS300 to statistically evaluate results. In practice it looks like this: The user demands that a certain set value (e. g. for torque or angle) be reached in their concrete tightening case and expects that this value will be reached exactly using the tightening system. However, a certain deviation from the set value will always occur. To analyze these deviations, all results are saved in a so-called results storage, which represents the basis for a statistical evaluation. In the Rexroth tightening system the Results storage and statistics function is implemented for the visualization and statistical evaluation of tightening results in the operating program BS300. From the freely configurable SE/SEH results storage, tightening results are read out and presented in a clear manner on different index cards (see section 5.7) as well as evaluated with the statistical methods necessary for the evaluation of a tightening. With the Results storage and statistics function the following statements can be made: – Estimation of the quality for tightenings currently running based on the statistical evaluation of random samples – Quality assurance and management – Proof of the reproducibility of tightening processes, repetition accuracy – Avoiding errors in the tightening process by recognizing deviations early and correcting them – Machine and process capability examinations (with the help of a reference system) – Comparison of tightening tools on the basis of concrete tightening cases to judge the quality (performance) of the nutrunner or tightening program – Trend recognition (what percent of the tightenings will probably be within the tolerance limits demanded?)

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5 Results Storage and Statistics

5.2

Statistical terms and basics Statistical terms used in this document as well as in the BS300 under the menu item Results storage and statistics will be explained briefly below.

Statistics

Statistics deal with the methods of gathering, sorting, summarizing, displaying and analyzing data, as well as drawing valid conclusions.

Random sample

A random sample contains a random selection of data. They must be representative for all of the data (in tightening technology this means for the entire tightening case).

Characteristic

A characteristic is an attribute for certain objects. In tightening technology this means, for example: – Object = tightening or measurement data – Characteristic = torque, angle, etc.

Histogram

In order to display a large number of data clearly (here: read out from the results storage of the SE/SEH) statistics use histograms. A histogram separates all measurement data of the random sample into specific subsections (Fig. 58), since for the purpose of clarity, it is often not desirable or even possible to show each measurement value separately. These subsections (= columns) are called classes (m), which are characterized by their width, limits and number. All measurement data are arranged in these classes. On the Y-axis either the absolute or the relative frequency is given with which the measurement data occurred within the random sample.

20 6 5

Class

15

Class “width”

4

Relative frequency

Absolute frequency

Average value

10

3 2

5 1 0

0 1.50

2.5

2.75

(m)

Fig. 58: Presenting the measurement data in the form of a histogram

Distribution

Typical histograms in tightening technology are nearly symmetrical with the maximum in the center and evenly decreasing concentrations on the left and right. A normal distribution (histograms in the form of a bell, Gauß curve, see Fig. 58) can be used as the statistical model for many distribution graphs in tightening technology. The normal distribution can be found wherever a specific set value should be reached (e.g. torque, angle). The deviations of the actual values from the mean or average value are called dispersion1. The normal distribution is used to estimate the probability of events (e.g. reaching the set value) and to draw conclusions on the distribution of measurement values.

1 Causes for this could be: Changes in material batches, thread tolerance, worn tools, influence by personnel, etc.

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5 Results Storage and Statistics From the distribution graph of the normal distribution, the following can be determined for a random sample: – Number of measurement values inside and outside of the given tolerance – Random sample average – Standard deviation σ in the turning point of the distribution graph and its multiple as a measure of the dispersion for the measurement values.

-6σ -5σ

+6σ +5σ -4σ

+4σ -3σ

+3σ -2σ

+2σ -σ

+σ

Average value

Turning point of the distribution graph = standard deviation

68.27% 95.46% 99.75% 99.9937% 99.99994266% 99.999999803% Fig. 59: Normal distribution (Gauss curve) with standard deviation and its multiple

Standard deviation

The standard deviation σ (sigma) is the distance from the average value (mean) of the distribution graph to the turning point of the distribution graph (the point with maximum incline) with the dimensions of the characteristic (e. g. T [Nm], A [°]). It is larger than or equal to zero and smaller than the span R (see below). The range for the measurement results is described using the standard deviation. The distribution of the measurement values in percent is defined as follows within the normal distribution: – 68.27 % of all measurement values are located in the range ± 1 σ – 95.46% of all measurement values are located in the range ± 2 σ – 99.75 % of all measurement values are located in the range ± 3 σ – etc. as in Fig. 59.

Example

Range R

When the allowed tolerance of the torque is ±3 σ, it means that from 1,000,000 tightenings, presumably 2500 tightenings will be outside of this tolerance (see Fig. 59).

The range is the difference between the largest and smallest measurement value, in other words the difference between minimum and maximum. It describes the “outlier behavior” of the measurement values. With data in classes, the range is the difference between the upper class limit of the upper class and the lower class limit of the lowest class. The range of data in classes is thus cleared of “outliers”.

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5 Results Storage and Statistics

5.3

Capability tests: machine capability, process capability The goal of capability tests is: – to reach a result in the form of indicators (indices) about the suitability of a nutrunner/tightening system/tightening program for a specific tightening case. – to compare general performance characteristics for various tightening devices objectively.

5.3.1 Machine capability test The machine capability test offers information about whether the nutrunner is able to do a defined tightening under nearly constant conditions for a specific tightening case . Disturbances such as user influence or faulty components must be eliminated as much as possible. Since the tests for machine capability take place within a relatively short amount of time (approx. 50 OK tightenings), no judgement on the longterm abilities of a nutrunner (e.g. lifespan, process capability) can be made. The machine capability indicator Cm (machine capability) and Cmk (critical machine capability) are relevant for machine acceptance. Sequence for the machine capability test:

1 Determination and documentation before beginning measurements: – Tightening program with – Set torque value – Upper and lower torque limits as monitoring function – Speed, i.e. cycle time – Quality of the screws/nuts – Tolerance range for the dispersion (e.g. 7%) – MCE information: – Tightening spindle: If an MCE protocol is available, the entered values (efficiency, correction factors) must be taken over in the spindle configuration during commissioning. If no MCE protocol is available, a comparison with a redundancy system can be done using these parameters. – ErgoSpin: The values (MCE factor, efficiency) are stored on the hand-held nutrunner and are automatically taken over during commissioning. 2 Torque measurement on the tightening case being tested: At least 50 OK tightenings under ideal conditions must be conducted (one tightening program, one employee, advantageous ambient conditions, no changes e.g. adjustment or changes to the tightening program) Attention: Measurements must be done at realistic speeds, as too-high nutrunner speeds (especially in hard tightening cases1) lead to a larger dispersion in the actual torque value and thus automatically to poorer capability indices. The torque measurement can take place in different ways: – with the measurement transducer on the spindle Advantage: simple realization Disadvantage: friction torque in the spindle dependent upon rpm incorporated into the torque measurement – with the attachable measurement transducer Advantage: no distortion of the torque through the friction torque in the spindle Disadvantage: additional measurement technology 3 Evaluation of the measurement data: To calculate the machine capability index Cm the following are taken into consideration: – the torque dispersion of the results – the upper and lower torque limits as monitoring function. To calculate the critical machine capability index Cmk the average for the measurement data is also taken into consideration. 4 If there is an MCE, in which the cmk value was not reached in the tolerance class, the individual components (e.g. measurement transducer, output drives) must be checked, efficiency or correction factors adapted, and, if necessary, the defective components repaired or exchanged.

1 Definition of a hard tightening case: see Construction guidelines 3 609 929 911.

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5 Results Storage and Statistics Machine capability index Cm

The machine capability index Cm represents the ratio of the torque tolerance1 given by the user and the dispersion for the torque measurement results (formula (1)). For data with nearly a normal distribution, as they are in tightening technology, a value of 6 σ (= ± 3σ) is usually required for the dispersion of a random sample (formula (1)). The average torque value is not taken into consideration. Cm is calculated in the BS300 with the following formula: T+ – T– (1) C m = -----------------6σ with T+, T– = set monitoring limits.

Example

If a value of 2.00 for Cm is required, the set torque tolerance must contain at least 12 times the standard deviation of the random sample (Fig. 60). T+ – T– C m = -----------------= 2.00 6σ

T + – T – = 2 ⋅ 6σ = 12σ

0

-5 σ

-3 σ

+3 σ

T T set

T+ T+– T

–

+5 σ

+7 σ

T [Nm]

T–

= 12σ

Fig. 60: Normal distribution with a set torque tolerance and excluding the average value

BS300 calculates the machine capability index Cm automatically based on the measurement values of the spindle. Attention: Cm does not offer information on how exact the average was reached (see Critical machine capability index Cmk, page 142)!

1 The torque tolerance corresponds to the T+ and T– torque monitoring limits in the tightening program.

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5 Results Storage and Statistics Critical machine capability index Cmk

To calculate the critical machine capability index Cmk the dispersion of the measurement torque results, the torque tolerance set by the user, as well as the average torque value of the random sample are used. Cmk therefore provides information on how “exact” the average was “reached”. Two values are used to determine Cmk: Cupper (formula 3) and Clower (formula 4): T+ – T C upper = --------------3σ

(3)

T–T C lower = --------------–3σ

(4)

The smaller of the two values Cupper and Clower is designated Cmk. Examp l e

Analysis Clower

0

-5 σ

-3 σ

Analysis C upper

+3 σ

T T set

T+ T - T + = 5σ

+5 σ

+7 σ

T [Nm]

T–

T – - M = 7σ

Fig. 61: Normal distribution with a set torque tolerance and including the average value

The result according to Fig. 61: 7σ C upper = ------- = 2.33 3σ 5σ C lower = ------- = 1.67 3σ The critical machine capability index Cmk = 1.67.

BS300 automatically calculates the critical machine capability index Cmk. Summary

– Cm represents the maximum reachable value for Cmk. – If the actual value reached for Cm is smaller than the requested value for Cm and Cmk, the tightening result in insufficient. – If the actual value reached for Cm is larger than the requested value and only Cmk smaller, the requested Cmk might still be reached by moving the average value. – A tightening system that provides very good indices for a specific tightening case is not automatically equally suitable for other tightening cases.

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5.3.2 Process capability test In the process capability test the question is answered as to whether the quality of the tightening over the long term and under realistic conditions within the tightening process can be kept within the set tolerances. In contrast to the machine capability test, in the process capability test disturbances such as user influence, material batches, thread tolerance etc. are taken into consideration by the selection of the random sample. The process capability test also needs a larger random sample (at least 100 OK tightenings under normal conditions). Otherwise the procedure is the same as that for the machine capability test. The process capability index Cp and the critical process capability index Cpk are calculated according to the same formula as the machine capability index. A sufficient machine capability is absolutely necessary for a high process capability.

5.3.3 Typical limit indices In tightening technology, the following typical limit indices have established themselves: Tightening is

Cm

Cm

Cm

Cm

Quality capable Conditionally quality capable Not quality capable

> 2.00 > 1.67 ≤ 1.67

> 1.67 > 1.33 ≤ 1.33

> 1.67 > 1.33 ≤ 1.33

> 1.33 > 1.00 ≤ 1.00

Table 5:

Correlation between machine capability index Cm and error rates

Under the assumption that the random deviations of a tightening can be described with the help of the normal distribution (Fig. 59), the size of the expected error rate can be calculated: Table 6 shows the theoretical correlation between Cm values and error rates. A unreserved statement on the expected faulty tightening cases is not possible, however, since proof of the exact validity for the normal distribution for capability indices >1.0 (edges of the bell curve) is not possible. Machine capability Cm

Rate

1.00 1.33 1.67 2.0

0.25 % 0.0063 % 0.00006 % 0.0000002 %

Table 6:

Probable faulty tightening cases per 1 million tightenings (rounded) approx. 2500 approx. 63 approx. 0.6 approx. 0.002

Theoretical correlation between Cm values and error rates

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5 Results Storage and Statistics

5.4

Results storage To make tightening results available for a statistical evaluation they are saved in the SE/SEH results storage. There is a separate, battery buffered RAM results storage available (factory installed) for each tightening channel (that is, per SE/SEH). Attention: The storage of data in the SE and SEH RAM results storage does not replace the long-term archiving of tightening result data on a server! The following will be described in the next section: – The configuration of the SE/SEH results storage (section 5.4.1) – Calling up the storage capacity of the results storage (section 5.4.2) – Changing the battery (section 5.5).

5.4.1 Configuration Before using a statistical evaluation the SE/SEH results storage must be configured. Here it is determined which result data will be stored within the results storage and subsequently used for statistical evaluation. Note:

The configuration used determines the data output in the BS300 menu item Diplay → Results storage and statistics.

The results storage can be configured in offline mode under the menu File → New → SE results storage configuration. Loading a configuration already created (*.sre) is possible under File → Open. Changes to a certain configuration of the results storage are done under System → SE results storage configuration. In all cases, the configuration window opens as shown below (Fig. 62).

Fig. 62: Results storage configuration

The SE results storage configuration consists of 3 group fields: – Results selection – Program selection – Storage characteristics

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5 Results Storage and Statistics

5.4.1.1 Results selection

☞

Comprehensive information on the results selection can be found in the online help for BS300.

The available values (available) in the left window (Fig. 62) can be filtered from the listbox. The following selections are available: – *: List of all available values – General: List of general, tightening-related data (see Fig. 62) – Actual values: List of the actual values for the four documentation steps – Set values: List of the set values for the four documentation steps – Result step (0): List of the values for the result step – Docu buffer 1 (1): List of the result values for the docu buffer 1 – Docu buffer 2 (2): List of the result values for the docu buffer 2 – Docu buffer 3 (3): List of the result values for the docu buffer 3 Result, c. no. SE and Program in the right window are already selected as standard entries and cannot be deselected (shown gray). Added values are shown black and can be selected.

Saving the results for a value is set as follows: – Select value in the left window (available) – Click the left window.

button: the value is taken over (selected) in the right window shows up gray in the

To deselect values, proceed in the opposite direction. For the tightening parameters (e. g. T+) an explanation is shown if the mouse is held briefly over the abbreviation. In order to save storage space, limits are provided for the storage of program names, tightening positions and ID codes. For example a maximum of 64 characters are allowed for the ID code. The length of the character string to be saved can be freely selected by entering the beginning and end (Fig. 63: save ID code from character 1 to 16).

Fig. 63: Character selection with the example of an ID code: 16 characters

Note:

The more characters are stored, the less results can be stored in total!

5.4.1.2 Program selection Here the tightening programs can be selected with a checkmark for which tightening results are to be stored in the SE/SEH (Fig. 62). Select all activates all tightening programs. Deselect all deselects all previously activated programs.

Note:

If all programs are deselected and this configuration is sent, the results storage will be turned off!

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5 Results Storage and Statistics

5.4.1.3 Storage characteristics Ring memory

Selecting this checkbox (Fig. 62) activates the use of a ring memory in which the oldest results are overwritten by the most recent when the maximum storage capacity has been reached. If the ring memory is deactivated the results storage stops after the maximum number of tightenings for which results were stored.

Memory size

This field shows the maximum number of tightenings for which results can be saved. The memory size is dependent upon the number of results output (values per tightening) and the limits on program names, tightening positions and ID codes.

5.4.1.4 Sending or saving configurations Only after the configuration of the results storage has been sent to SE/SEH are the settings for each channel valid! Attention: When a new configuration is sent to one or more channels all previously stored data in the results storage in these channels are deleted! The configuration of the results storage can be stored with the file name extension *.sre.

5.4.2 Calling up the results storage capacity The results storage capacity is indicated in the menu item System test → Tightening channel info. To be displayed, SE (Fig. 64 right) must be selected:

Fig. 64: Calling up the results storage capacity

Examp l e

According to figure 64, 551 results are stored in the results storage. 2290 results in total can be stored in the activated ring memory (RMM) The 2291st result would overwrite the oldest result in this case.

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5 Results Storage and Statistics

5.5

Changing the battery in SE/SEH The storage of tightening results in the case of an emergency-OFF takes place via an installed battery (factory installed). 1

3

2

4

Fig. 65: Changing the battery

To change the battery, proceed as follows: – Save the data of the results storage: all data saved in the results storage will be lost when the battery is changed. – Remove used battery (Fig. 65). Lift the holder slightly with a screwdriver and slide the battery forwards. Remove the battery with your fingers. Attention: Do not remove the battery with an electrically conductive tool (e. g. tweezers) - short circuit danger! – Insert new battery: Positive end must point to the holder (upwards). To insert, lift the holder slightly and slide the battery underneath. The correct function of the SE/SEH results storage is only ensured if the battery has been correctly inserted. The following battery types may be used in the SE/SEH: Component

Designation

Lithium cell 3 V BT1

Table 7:

Manufacturer/ supplier

Type

Comment

SONY

CR2430

SANYO

CR2430

Lithium battery 3 V, Q ≥ 270 mAh 24.5 x 3 mm

RS

CR2430 No. 114-1843

VARTA

DL2430

DURACELL

DL2430

Battery types for SE and SEH

If the storage function is not needed, no battery is necessary. In this case the jumper must be switched from “Batt active” to “No batt”. The error message 1012 “Battery empty/not inserted” will be shown because of: – used-up battery – jumper set to “Batt active” without an inserted battery. Note:

You can deactivate the battery monitoring in the BS300 operating program under the settings for the controller under the menu System → Tightening channel configuration.

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5 Results Storage and Statistics

5.6

Correlation between results storage and statistics The screen in Fig. 66 shows the effect of the results storage configuration on the display in the menu item Display → Results storage and statistics, index card Results.

Results storage configuration

Display of the results according to the configuration

Fig. 66: Correlation between results storage and statistics

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5 Results Storage and Statistics

5.7

Functions under Results Storage and Statistics The tightening results located in the SE/SEH results storage are displayed on different index cards1 and statistically evaluated under the menu item Display → Results storage and statistics. The display takes place separately for each tightening channel on a total of 7 index cards (sections 5.7.2 to 5.7.8): – Results (see page 151). – Value display (see page 152). – Evaluation sheet (see page 153). – Good range (see page 153). – Histogram (see page 155). – Xbar/s (see page 156) – Xbar/R (see page 157) For an explanation of the terms used, see section 5.2.

5.7.1 Global functions on all index cards On all index cards, the Options, Update and Load all results buttons can be selected and the group field Characteristics with intervention limits accessed (figure 67). Options...

This button is used to determine which columns on the Results index card should be displayed. The following window will open if Options is selected (figure 67):

Fig. 67: Results index card with open Options field

If Delete all filters is selected, all filters that have a checkmark next to them in the column selection will be reset to the standard value (see “Results index card” on page 151 for additional filter settings). The additional entries for information necessary to store tightening results in the Q-DAS ASCII transfer format are made in the Q-DAS field names group field.

1 If the configuration is missing BS300 will not open the window Results storage and statistics. For configuration, see section 5.4.1.

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5 Results Storage and Statistics Update

If this button has been selected (figure 67), the most recent result will always be read out of the results storage and inserted in the results in the BS300. Note:

BS300 collects the results in the working memory. Results that are overwritten in the controller’s ring memory remain in the BS300.

Load all results

If this button has been selected (figure 67), all of the data located in the results storage will be read out and displayed. The time needed for the data transfer is dependent on the data quantity, as well as the selected connection between the tightening cell and the BS300 (Ethernet or serial).

Characteristics with intervention limits

Intervention limits are used to signal deviations of the set value towards the upper or lower monitoring limit early on. At this point, the user should intervene to correct the tightening sequence. In accordance with this, in the Lower: and Upper: fields, the respective intervention limits for the characteristic must be entered. The intervention limits must be lower than the monitoring limits, as the tightening case is evaluated as NOK when the monitoring limit is reached and even cancelled (more information on the monitoring functions and limits can be found in chapter 6 of the system documentation “Tightening Processes and Sequences” 3 609 929 919). Monitoring limits may not be used as intervention limits, as the tightening is already faulty at this point. This should be avoided. Suitable intervention limits are at: – 95 % of the upper monitoring limit (upper intervention limit) – 105 % of the lower monitoring limit (lower intervention limit) (see example below). However, intervention limits do not have to be stipulated. In the lists 1: and 2: (figure 67), the characterisic whose data should be statistically evaluated is selected in each field. Identical characteristics in 1: and 2: are not permitted. The following characteristics may be selected, depending on the configuration of the results storage (see section 5.4.1): – Torque – Angle – Gradient – All monitoring functions. The name of the characteristic is made up of the source of the result and a characteristic abbreviation such as e.g.: – 0:T = target function Torque from the result step – 1:T = target function Torque from the step in docu buffer 1 – 2:T = target function Torque from the step in docu buffer 2 – 3:T = target function Torque from the step in docu buffer 3 – 0:G = target function Gradient from the result step The entries in the Characteristics with intervention limits group field apply to all index cards. They only become effective after another field is clicked on.

Examp l e

Upper and lower angle monitoring limits have been set in the tightening program to A+: 1000° and A–: 850°. The upper values (95/105 %) result in an upper intervention limit of 950° and a lower one of 892.5°.

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5 Results Storage and Statistics

5.7.2 Results index card

Fig. 68: Results index card

The tightening results loaded from the SE/SEH results storage are listed in the Results index card. The data organized into columns is only determined by the chosen configuration of the results storage (see section 5.4.1). Each column can be separately filtered in the Results index card for further data evaluation by selecting the symbol. The arrow in the symbol will appear in blue if the filter is activated. All filters are inactive (black arrow) as standard.

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5 Results Storage and Statistics

5.7.3 Value display index card

Fig. 69: Value display index card

The selected characteristics (Y-axis) are displayed as a funciton of the tightenings (max. 50) (X-axis) in 2 diagrams on the Value display index card. Each tightening is represented as a dot. Monitoring limits (that were set in the tightening program) are represented in red in both diagrams and the selected intervention limits are in green. A measurement value outside of the displayed Y-axis will be represented as a blue arrow that points in the direction of the imaginary position of the measurement value. If the results are continually updated, the most recent value from both diagrams will be represented with a dashed line and numerically depicted under the results (on right). To show the result values for measuring point, deactivate the continual update (inactive Update button) and click on a measuring point. The specific numerical values will be output in the Results group field (right side): – K: Channel number with information on the evaluation of the tightening (OK/NOK) – P: Program number with information on the tightening step and program column – Consecutive number of the selected value/data record – Selected characteristics with a numerical display of the values. The selected tightening is also highlighted in color on the Results index card.

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5.7.4 Evaluation sheet index card

Fig. 70: Value display index card

The evaluation sheet provides a complete overview of the relevant tightening data, statistical characteristic values, as well as process and machine capability indices. It is divided into four group fields: – General: The number of total measurement values, also divided into OK and NOK tightenings with supplementary percentage information, is displayed here. – Options: Here you select whether the characteristic values for process capability Cp/Cpk or the characteristic values for machine capability Cm/Cmk are displayed in the two lower sections. – Characteristic 1 and 2: The monitoring limits set per tightening program, as well as the values calculated or read out from the results storage data records are numerically depicted (average value, minimum value, maximum value, range, standard deviation, as well as its tripled value1, machine or process capability characteristic values).

1 3 σ represents the confidence range for the characteristic, i.e. in the range of ± 3 σ of the average value, approx. 99.75% of all measurement values are located (see figure 59).

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5 Results Storage and Statistics

5.7.5 Good range window index card

Fig. 71: Good range window index card

In the good range window, data pairs from characteristic 1 and characteristic 2 of the coordinate system are displayed. The valid monitoring and intervention limits are also displayed. A data pair is always made up of characteristic 1 and characteristic 2; a data pair formed from only one characteristic cannot be displayed. Characteristic 1 is always entered in the Y-axis and characteristic 2 always in the X-axis. Data pairs are displayed in the diagram as a blue dot. A blue arrow shows the imaginary position of the data pair if it is outside the diagram. If the Update button is activated, the most recent data pair will be represented as a cross. (If the Update button is deactivated, any data pair selected from an index card will be represented as a cross in the good range window). The colors of the areas identify various ranges: – Light green area: Range is within the intervention limits – Dark green area: Range is between the monitoring and intervention limits – Red hatched area: Range of the NOK tightenings. The fields in the right section of the good range window are identical to those on the value display index card (see page 152). The good range window enables a qualitative assessment of the data pairs relative to the defined monitoring and intervention limits.

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5.7.6 Histogramm index card

Fig. 72: Histogram Index Card

The distribution of the tightening results is displayed in the Histogram index card. The measured quality set under characteristic 1 is used as the X-axis. The number of tightening jobs (absolute frequency) is displayed on the Y-axis (left). An additional axis on the right provides information on the distribution of the tightening results in percent (relative frequency). The tightening results are displayed according to classes, as well as with the calculated distribution graph and average value. The number of classes is set to between 5 and 201 via the Number of classes field. If the mouse is held shortly over a class, the associated number of tightenings that belong to this class will be displayed. The colors used for the information in the histogram are described in the right section of the Histogram index card. – Blue for ± 3 σ (confidence range for the characteristic, in the range of ± 3 σ, 99.75% of all measurement values are located, see figure 59) – Red dashes for monitoring limits – Green dashes for intervention limits – Black dot and dash line for average value. The numerical values for the selected characteristic 1, its 3σ value, range, as well as the monitoring limits set in the tightening program are indicated.

1 Depending on the requirements for the overview

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5.7.7

Xbar/s index card

Fig. 73: Xbar/s index card

The position and distribution of characteristic 1 over a selected random sample scope are displayed on this index card, thus indicating the trend characteristics. The average value, as well as the associated standard deviation for characteristic 1 per selected sample scope, are depicted here. Changes in the course indicate changes to the process parameters and make it possible to implement measures to remedy systematic errors in good time. The calculated average value for characteristic 1 per sample scope is depicted as a dot in the upper diagram. The standard deviation over the sample scope, and thus the spread (dispersion) of the measurement results, is depicted in the lower diagram. If n=5 has been set, then each dot represents a sample with 5 successive values. The sample scope can be set to between 5 and 20. If the set sample scope has not been attained yet, a circle will appear instead of a filled-in dot. Intervention limits are depicted as green lines; tightening program monitoring limits are red lines. An upper intervention limit can be set for the standard deviation. In the right section of the Xbar/s index card, the results data for the most recent or selected tightening is displayed.

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5 Results Storage and Statistics

5.7.8

Xbar/R index card

Fig. 74: Xbar/R index card

The only difference between this index card and the Xbar/s index card is that the range R (range: area from the minimum to the maximum) over the sample scope is indicated in the lower diagram. The range diagram here describes the “outlier behavior” trends of the measurement values.

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5 Results Storage and Statistics

5.8

Printing Results Data Use the menu option File → Print to print the current index card.

5.9

Saving results data The data selected under Display → Results storage and statistics can be saved using File → Save as.

Fig. 75: Save as dialog

The following formats can be selected: – Rexroth BS300 standard format *.sdt – Export format *.csv for further processing in Excel – Export format *.dfq for Q-DAS ASCII transfer.

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5 Results Storage and Statistics

5.9.1 Backing up the results data The dialog to backup the results data is opened by selecting Data → Results storage.

Fig. 76: Backup

In the Save in: field, the directory is indicted in which the backup should be stored. Your BS300 directory is set as default. – Select Change directory, if you wish to save the backup in another directory. Select the format of the data to be saved in the Storage format field (see section 5.9 for storage formats). In the Card rack field, all channels are listed. Those channels available for a backup are displayed in white, unavailable channels are displayed in gray. Select the channels for which you wish to create a backup. (Several channels can only be selected if a connection to a KE exists.) – Select Select all if you wish to create a backup of all available channels. – Select Deselect all if you wish to deselect all selected channels. With Save, you start the backup function, with Close you exit this dialog without creating a backup.

5.10

Special features in offline mode Data with the standard format *.sdt can be depicted and statistically evaluated in offline mode under Display → Results storage and statistics. This data is loaded with Data → Open. Note:

The Update and Load all results buttons cannot be activated in offline mode.

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6 Data Backup

6

Data Backup Various software and configuration files are necessary for correct function of the Tightening System 300. They are stored on different components in the tightening cell. Some of this software, such as e.g. the firmware for a controller, are provided by Rexroth and can be requested again, if necessary. Other software, such as the tightening programs or the PLC tables, are individually generated and must be saved by the system operator. The following data can be saved: – Firmware – Tightening programs or applications – SE/KE/SD301 configuration – SE/KE PLC assignment table – Quality code assignment table, including rework codes and rework instructions – Language packs – Configuration of the data output (KE) – Results storage configuration – Graph memory configuration. Saving the entire tightening cell as single files on an external data medium via the BS300 is described in section 6.1. There are two strategies in the Tightening System 300 to save all of this data together (e.g. in the case of a hardware defect): – Backup/restore via BS300 as a core image on an external data medium – Automatic backup/restore on storage media in the tightening cell

6.1

Saving the entire tightening cell as single files In the BS300 operating system, software, such as the tightening programs or the PLC tables, can be individually generated and then transferred to the components of the tightening system. It is also possible to save and open this data on an external data medium. An individual tightening program is accessed, if necessary. By saving the tightening cell in the BS300, it is possible to separately store individually generated software from the entire tightening cell. When restored, the operating system can be used to open, edit, and then send individual files to the appropriate components, in the same manner as when generating the software.

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6 Data Backup

6.1.1 Saving in single files The contents of a tightening cell are saved in several single files (depending on the selection under SE selection or KE selection, Fig. 77) with the File → Save tightening cell menu option. These files can be opened separately with the BS300 (File → Open...) and, if needed, individually sent back to the SE or KE.

Fig. 77: Saving the tightening cell as files

The following settings must be entered for the backup: – Directory path – Selection of the channels or KE – Selection of the data to be saved. Selecting Save starts the saving process. The saved data is stored in the selected directory in a folder for each SE with the identification “Ch x.y channel name” or in a folder for the KE with the identification “KE”. The file name extension is based on table 8. .

Files Tightening programs All tightening programs Tightening applications All tightening applications Tightening channel configurations KE configurations PLC tables for SE PLC tables for the KE Quality code assignment table for SE or KE System display configuration for SE or KE Table 8:

Files with file name extensions (section 1 of 2)

File name extension *.prg *.prx *.fop *.fox *.scg *.kcg *.sio *.kio *.qtb *.sdc

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6 Data Backup Files Profibus DP data for SE Profibus DP data for KE Graph memory configuration for SE Results storage configuration for SE OK/NOK counter configuration for SE Auto backup/restore configuration for KE Printer 1/2 configuration PLC (3964R) 1/2 configuration FTP configuration ID code configuration Table 8:

☞

File name extension *.sdp *.kdp *.scv *.sre *.cnt *.cbr *.dcg *.dcg *.dcg *.dcg

Files with file name extensions (section 2 of 2)

All tightening programs are stored as a *.prx file (collective file) for each SE. All KE tightening applications are stored as a *.fox file (collective file).

The dialog is exited with Close. Examp l e

The file structure for a tightening cell with two channels could look like this:

Fig. 78: File storage

6.1.2 Restore based on single files If the data from the single files is to be sent back to a component, this data will be loaded in the BS300 operating system and then sent to the appropriate component. Data adaptations may be made before sending. A plausibility check does not take place as in the automatic backup/restore and the procedure is exactly the same as that for configuration files saved via the BS300.

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6.2

Backup/restore as a core image With this type of backup, a core image of the flash memory of one or more components is stored on an external data medium. During a restore, the core image is sent back to the flash memory of the (exchanged) component. This procedure is secure and does not require any knowledge of the memory structure. A disadvantage is, however, that only the state from the time of the backup can be restored and that it is not possible to edit the core image. The saved data only becomes visible again when the backup file has been transferred back to the SE/KE via Restore. With the Data Æ Compare... function, the current data from the SE/KE can be compared with that in the last backup file.

6.2.1 Backup in a core image With the backup function, backup copies of individual channels or of all channels, as well as the KE, are made and saved on the hard drive or a disk. Note:

If there is a connection to an SE, only one backup of this channel can be created. If there is a connection to a KE, a backup can simultaneously be made of all channels or the selected channels, as well as the KE.

The backup function is called up with Data Æ Backup...:

Fig. 79: Backup dialog

In the Save to: field, the directory is indicated in which the backup should be stored. Your BS300 directory is set as default. – Select Change directory if you wish to save the backup in a directory other than the BS300 directory. – Activate Incl. firmware, if the firmware should also be included in the backup. In the Card rack field, all channels are listed. Those channels available for a backup are displayed in white, unavailable channels are displayed in gray. Select the channels for which you wish to create a backup. (Several channels can only be selected if a connection to a KE exists.) – Select Select all if you wish to create a backup of all available channels. – Select Deselect all if you wish to deselect all selected channels. With Backup, you start the backup function, with Close you exit this dialog without creating a backup.

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6.2.2 Restore from a core image With the Restore function, a backup file is transferred back to the SE/KE and stored there. Note:

The backup is always only filed on a tightening channel or the KE!

The restore function is called up with Data Æ Restore...:

Fig. 80: Restore dialog

In Search in:, the BS300 backup directory where all backup files are stored per default is automatically indicated. – The backups found are automatically listed in the Backup files field. If several backups exist, one of them must be selected. – If you have stored your backup files in a directory other than the BS300 backup directory, you can select it with Change directory . – If you have selected a backup file, the respective parameters are displayed in the File information field and the respective channel/KE is activated in the Card rack field. In the Card rack field, all channels are listed. Channels available for a restore are displayed in white, nonavailable channels are displayed in gray. With Restore, the restore function is started, with Cancel you exit this dialog without storing data on the selected channel or the KE.

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6.2.3 Compare – comparison of the contents of the core image with the tightening cell With Compare, the current data from the SE/KE is compared to that from the most current backup files. This enables the user to decide whether a new backup is necessary.

Fig. 81: Compare dialog

In the Backup directory field, the directory is indicated in which the backup is stored. Your BS300 directory is set as default. – Select Change directory, if you wish to retrieve the backup from a directory other than the BS300 directory. In the Card rack field, all channels are listed. The channels available for a data comparison are displayed in white, the non-available channels in gray. Select those channels whose data you would like to compare with the respective backup. – Select Select all if you would like to compare all available channels with the respective backups. – Select Deselect all if you wish to deselect all selected channels. With Compare, you start the compare function, with Cancel, you leave this dialog, without creating a comparison. The results of the data comparison with the backup are illustrated in the Compare results field. The results are output on the printer if Print results is selected.

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6.3

Automatic backup/restore By automatically saving all necessary software at two locations in the tightening cell, it is possible to exchange a component if it fails and independently restore the state from the time of the backup, without any intervention by the user. The following tightening cells can be saved with the automatic backup: – Single-channel tightening cells with KE312 – Multi-channel tightening cells with KE310 and inserted SMpcc mass storage.

6.3.1 Storage locations and formats for the automatic backup Single-channel tightening cell with KE312

The configuration data and the firmware of the SE311 are stored in the flash memory of the KE312; the configuration data and firmware of the KE312 are additionally stored in the flash memory of the SE311. This backup copy cannot be opened or changed.

Multi-channel tightening cells with KE310

The configuration data and firmware of the KE and all tightening channels are stored in the SMpcc mass storage of the KE 310. They are stored as single files, just as with the backup of the entire tightening cell on an external data medium (section 6.1).

6.3.2 Configuration of the automatic backup/restore in the BS300 The automatic backup function is set via the System Æ Auto backup/restore menu option (Fig. 82).

Fig. 82: Automatic backup

Depending on the setting, the automatic backup of the tightening cell starts: – When logging off the tightening system in the BS300 operating system or on the SD301 system display1 – Every day at a stipulated time – When the PLC signal “KE backup” changes from 0 to 1. Start backup manually

The backup can also be started manually in the BS300.

1 Through this, a backup is activated for each change to the tightening cell configuration.

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6 Data Backup The user is automatically logged off during the backup and can only log back on after the backup is complete. It is possible to perform tightenings during the backup.

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When the backup is started, checksums are used to check if the contents of the information to be saved have changed. If this is not the case, no data will be copied, the previously stored backup data is valid and the automatic backup has thus been successfully completed.

6.3.3 Automatic backup procedure A check is carried out to see if a user is logged on if a backup is activated at a stipulated time or by the KE backup control signal. If necessary, the start of the backup will be delayed until the user logs off. An appropriate error message will appear during a logon in the BS300 or SD301 if a backup is running: “An automatic backup or restore is running in the background. A log on will abort this process. Do you still want to log on?” If a backup is activated while another one is running (e.g. via the KE backup control signal or by a user logging off), the second backup will not be started. If the tightening cell is switched off at the time when a backup is supposed to start, this backup will not be done later when the tightening cell is switched on. If the tightening cell is switched off while a backup is running, this backup will be completely repeated when the tightening system is booted up. The tightening cell is also in operation during the backup process and tightenings can be performed.

6.3.4 Automatic restore procedure The stored backup is automatically sent after a defective component has been exchanged if Auto restore is activated. This is controlled by the firmware for the communication unit. During a system boot, it checks whether the checksums of the backup files correspond to those on the components. If there are deviations, it then checks whether the (exchanged) component has the same order number but a different serial number. A restore is carried out only for this component in such a case. An error (class 3) is output if there are different component order numbers or if the order and serial numbers are identical. Restore after KE310 exchange

If the KE310 communication unit in a multi-channel system is exchanged, it is possible to install a different SMpcc mass storage with the new KE310. The contents of the backup are checked for plausibility to prevent a restore using a backup that does not go with this tightening cell: – Does KE310 communication “recognize” a controller, i.e. is at least one of the serial numbers of the controllers found in the tightening cell by the communication unit also stored for this channel number in the backup?

Restore after SE311 or KE312 exchange

When creating a single-channel tightening cell with a KE312 from existing components, it may occur that the above-mentioned criteria for an automatic backup are fulfilled, but there is a backup file on both the SE311 and the KE312. In this case, the restore will be aborted with the error “Data conflict during restore” (class 1). To still be able to carry out a restore, delete the undesired backup file on the component (see section 6.3.5).

Start restore manually

If the Auto restore option is not active, a restore can be started based on the BS300 backup data stored in the tightening cell components. The manual restore process is subject to the same plausibility checks used in the automatic restore process. The state at the time of the last backup is always recreated with a manual restore via the BS300.

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6.3.5 Deleting backup data on the components in a tightening cell Undesired backup data that has been stored on the components of a tightening cell can be deleted via Data → Delete SE or Data → Delete KE.

6.3.6 Status of the automatic backup The status of the backup for each channel in a tightening cell can be checked in the BS300. The appropriate window is called up via the System test Æ Tightening cell info Æ Backup menu option:

Fig. 83: Backup or restore processes within the tightening cell (Status index card)

The Status index card shows all of the generated backups of the tightening cell with information such as component order and serial numbers, trigger and date of the last completed backup, and the current firmware version. The respective line will be highlighted in red if the contents of the backup deviate from the current channel configuration.

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Fig. 84: Backup or restore processes within the tightening cell (Log File index card)

The Log File index card shows detailed information on the course of the automatic backup and restore. Example

The line highlighted in blue in the log file (Fig. 84) shows the cause of the red line under Status (Fig. 83): The checksum for the configuration of the communication unit in card slot 0.5 (KE) does not correspond with the checksum of the backup for this component.

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Sales Bosch Rexroth AG Electric Drives and Controls Tightening and Press-fit systems Fornsbacher Str. 92 D-71540 Murrhardt, Germany Tel.: +49 (0)71 92 22 208 Fax +49 (0)71 92 22 181 [email protected] www.boschrexroth.com/schraubtechnik

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