Die Firma Covatec, ein Unternehmen mit Sitz in Orpund bei Biel, entwirft und baut Spezialmaschinen für die Uhrenindustrie, für Kunden aus dem Automobil- und Elektroniksektor, der Mobiltelefonie, der Raumfahrt und dem Gesundheitswesen. Die rund zwanzig Mitarbeiter der Firma bauen hydro-pneumatische und elektrische Pressen sowie Heißsiegel-, Mikroschweiß- und Dosiergeräte. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Herstellung von Spezialgeräten für kleinste Präzisionsmontagen für die Einzel- oder Serienfertigung. In der Uhrenindustrie steht die Präzision der hergestellten Maschinen im Vordergrund. Dabei ist der Begriff der Präzision durchaus wörtlich zu nehmen: \“Die exakte Kontrolle von Druck, Temperatur und Position ermöglicht es uns, auf manchen Maschinen Drähte von 1/100mm Durchmesser in einem Schaltkreis zu verschweißen\“, erklärt Pierre Wyss, Mitbegründer der Firma im Jahre 1974. Sein Sohn Christian Wyss, der die kaufmännische Seite der Geschäfte betreut und für die Qualität verantwortlich ist, fügt hinzu: \“Um unsere Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten und weiterzuentwickeln, versuchen wir, jedes Jahr zwei oder drei neue Technologien in unsere Maschinen einzubauen.\“ Eine dieser Entwicklungen ist die Achsensteuerung von GE Fanuc. Präzision von Mikrometern Für einen Kunden aus der Luxusuhrenindustrie entwarf der Maschinenbauer eine Presse mit drei elektrischen Achsen für Falz-, Press- und Montageanwendungen auf Uhrenplatinen. Mit den x- und y-Achsen wird die Platine positioniert, während die vertikale z-Achse eine Presskraft von bis zu 150kg entwickelt. Die Presse ist mit drei Motoren mit Drehgebern von GE Fanuc ausgestattet, von denen jeder ein Drehmoment von 0,4Nm hat, was für die Mikromechanik geeignet ist. Covatec hat die gesamte Maschine auf der Grundlage der Bewegungssteuerung DSM324i automatisiert, die sich im Schaltkasten neben der SPS Serie 90-30 befindet. Das Ganze wurde mit dem Programmierwerkzeug Proficy Machine Edition entwickelt. Verformungen kompensieren Die Maschine wurde entwickelt, um den steigenden Anforderungen hinsichtlich der Prozessüberwachung gerecht zu werden: \“Es geht nicht mehr einfach darum, Komponenten zusammenzubauen, sondern schon vor der eigentlichen Montage festzustellen, ob die geforderte Präzision und Wiederholbarkeit mit den Komponenten erreicht werden kann, und gleichzeitig Statistikdaten für die Prozessüberwachung bereitzustellen\“, erklärt Christian Wyss. Mithilfe der Servoantriebe positioniert die Presse das Werkzeug entsprechend der x- und y-Koordinaten, die auf der Uhrenplatine definiert wurden. Ein auf dem Industrie-PC installiertes Programm übermittelt die Koordinaten aus der Konstruktion an die Steuerung der Serie 90-30 und optimiert die Bewegungen des Werkzeugkopfes. Die zum Einpressen einer Achse benötigte Presskraft führt manchmal zu reversiblen Verformungen von einigen Hundertstel Millimetern auf der Uhrenplatine. Damit besteht das Risiko, dass die Achse nicht korrekt in das Werkstück eingepresst wird. Aus diesem Grund bietet die Achsensteuerung die Möglichkeit, den entsprechenden Bereich auf der Platine abzutasten und so die Verformung zu messen, die zum Zeitpunkt des Einpressens kompensiert werden muss. Dieser Wert wird dann von der CPU der Steuerung berücksichtigt. Darüber hinaus werden bei der Inbetriebnahme der Maschine die exakten Koordinaten der Uhrenplatinen für die beiden Positionen der drehbaren Werkstückauflage gemessen. Die notwendigen geometrischen Anpassungen werden ebenfalls von der Steuerung berücksichtigt. Und schließlich korrigiert eine Temperatursonde über eine an die Steuerung angebundene 0 bis 10V-Schnittstelle automatisch die Position der vertikalen Achse abhängig von der Umgebungstemperatur. Durchdachtes Steuerungskonzept Auf Bedienerseite besteht die Steuerungsarchitektur aus einem Industrie-PC mit Windows XP als Betriebssystem. Dieser PC kommuniziert über das SRTP-Protokoll (SNP mit 100MBit/s in einer TCP-Schicht) mit der Steuerung der Serie 90-30. Zwischen der SPS und dem PC findet eine bidirektionale Kommunikation statt. Die SPS Serie 90-30 von GE Fanuc hat eine CPU 374 mit einem Ethernet-Schalter. Die Bewegungssteuerung DSM324i für die Achsen ist mit der CPU verbunden und direkt auf dem Chassis angebracht. Über eine Glasfaserverbindung steuert diese Karte alleine die drei Servoverstärker der x-, y- und z-Achsen an. Jeder Servoverstärker steuert einen Motor und empfängt das Signal des Drehgebers über einen seriellen Bus (proprietäres Protokoll). \“Die Glasfaserleitungen helfen, die Verkabelung zu reduzieren und sind deutlich preisgünstiger als die mehrsträngigen abgeschirmten Kabel, die üblicherweise zum Einsatz kommen\“, erklärt Domenico Conti, Regelungstechniker bei Covatec. \“Auf diese Art vermeiden wir auch elektromagnetische Interferenzen.\“ Die Messfunktion ist eine der Stärken der Presse. Die Qualität des Einpressens einer Achse wird teilweise von der Presskraft bestimmt, die über die vertikale Achse ausgeübt wird. Über das Achsensteuermodul misst die CPU der Steuerung diese Kraft in Echtzeit anhand des von der Achse in der Platine zurückgelegten Arbeitsweges. In einer Grafik (Bild 1 und 2) sieht der Bediener, ob sich die Presskraft innerhalb der Toleranzen befindet. Diese Toleranzwerte können je nach Erfahrung vom Bediener geändert werden. Und wenn der Wert das Maximum überschreitet? \“Die Maschine hält sofort an wenn die Presskraft nicht den Vorgaben entspricht. Dafür benötigten wir eine Achsensteuerung und eine CPU mit relativ kurzer Taktzeit, um schnell reagieren zu können\“, sagt Conti. Bei jedem Pressvorgang werden die Kräfte und die gemessene Maximalkraft auf dem Industrie-PC gespeichert, um die Rückverfolgbarkeit sicherzustellen. Die Kontrolle des Drehmoments durch die Achsensteuerkarte erfolgt anhand einer internen Steuerlogik, ohne Kommunikation oder einen zusätzlichen externen Bus. Die Achsensteuerung DSM324i kann aktuell 2.048 Register doppelter Wortlänge mit 32Bits verarbeiten und empfängt die Daten des Industrie-PCs über die CPU der Steuerung. \“Auf diese Art können wir mithilfe eines Zeigers die Eigenschaften der bearbeiteten Stelle betrachten\“, erläutert Domenico Conti, \“vor allem aber werden die Kommunikationsleitungen nicht überlastet.\“ Seit Frühjahr 2008 in Betrieb
Drehmoment- und Positionskontrolle: Präzision für die Uhrenindustrie
-
Mehr Speed mit IO-Link: 5 Praxistipps für Ingenieure
Wie Anwender das volle Potenzial smarter Sensoren ausschöpfen
IO-Link hat deutlich mehr zu bieten als die bekannten Vorzüge. Dieser Fachartikel zeigt mit Beispielen aus der Praxis, wie Anwender sämtliche Vorteile der digitalen Schnittstelle nutzen. Das funktioniert…
-
Vibrationssensor mit In-Sensor-KI
STMicroelectronics hat den intelligenten Vibrationssensor IIS3DWB10IS für industrielle Zustandsüberwachung vorgestellt.
-
Zustandsüberwachung durch intelligente Getriebe und smarte Services
Teure Schäden vermeiden
Mit dem Serviceprodukt Predictive Pack zur digitalen Überwachung von Antriebssträngen und verbundener Komponenten hat das Unternehmen Koch Pac-Systeme bei einem Kunden unlängst einen teuren Produktionsausfall vermeiden können. Die…
-
Neuer Vorstand für VDMA Elektrische Automation
Der VDMA Elektrische Automation hat im Rahmen seiner Mitgliederversammlung am 16. Juni in Bad Nauheim einen neuen Vorstand für die Amtsperiode 2026 bis 2030 gewählt.
-
IoT-Device-Management gemäß CRA
Die Gateways von IoTmaxx werden als gehärtete Industrieplattformen für den Einsatz in rauen…
-
Anzeige
Mehr Speed mit IO-Link: 5 Praxistipps für IngenieureWie Anwender das volle Potenzial smarter Sensoren ausschöpfen
IO-Link hat deutlich mehr zu bieten als die bekannten Vorzüge. Dieser Fachartikel zeigt…
-
Root-Cause-Analyse thermischer Probleme
In einem gemeinsamen Projekt haben Iba und Ametek Land die Integration von Land-Wärmebildkameras…
-
Flexible Planetengetriebe-Familie
Die Getriebebaureihe GPT von Faulhaber wurde für besonders hohe Drehmomente entwickelt.
-
Bestellen wie ein Pro:
Neues Loyalitätsprogramm bei Conrad
Einfach nur Distributor zu sein, das reicht Conrad Electronic nicht.
-
Sichere industrielle Kommunikation
Robuste und sichere Routergeneration
Mit dem Moros.neo stellt Insys Icom eine neue Generation industrieller Router für Anwendungen…
-
Kompakter Embedded-PC mit Core Ultra 9
Der PicoSys 4619 ist ein kompakter, aktiv gekühlter Embedded-PC für den Einbau in…
-
Erfolgreiches erstes Messehalbjahr der All About Automation
Die All About Automation Messereihe hat im ersten Halbjahr 2026 ihre starke Entwicklung…
-
Für vernetzte Fertigungslinien
Mehr Transparenz und Sicherheit in der Liniensteuerung
Mit Version 5.5 seiner Leitrechnerlösung FabEagle erweitert Kontron AIS die Funktionen für Rückverfolgbarkeit,…
-
Digitaler Zwilling als Integrationsplattform für Bestandsdaten
Automatisierung und Energieeffizienz intelligent vernetzt
In vielen Bestandsanlagen besteht heute eine deutliche Kluft zwischen moderner Automatisierungstechnik und der…
-
Antrieb
Für hohe Lastspitzen und Anlaufmomente
Mit den neuen Peak Power Drives erweitert KEB Automation sein Antriebsportfolio um eine…
-
Was wurde eigentlich aus…
Was wurde eigentlich aus… dem Wireless-Handbediengerät von Sigmatek?
In der Titelstory des SPS-MAGAZINs 6/2016 ging es unter dem Titel ‚Völlig losgelöst’…
-
IPC
3HE-Rack-PC für Echtzeit- und KI-Anwendungen
Mit dem Spectra Rack 3000 R7 erweitert Spectra sein Portfolio industrieller 19″-Rack-PCs um…
-
Prüfung von elektrischen Überlastsicherungen und Rutschkupplungen
Kettenzugprüfset mit neuem Handanzeiger
Wika hat sein Kettenzugprüfset FRKPS zur Prüfung von Rutschkupplungen und elektrischen Überlastsicherungen überarbeitet.
-
Safety
Schutztür- und Schlüsselsystem schützen sensible Intralogistikanlagen
Um sein in die Jahre gekommenes Sicherheitssystem für Gassenzugänge zu ersetzen, war Movu…
-
Maßgeschneiderte 3D-Sensorik für die Inline-Inspektion
Präzision für die KI-Ära
Der weltweite KI-Boom bringt immer größere und schwerere Elektronikbauteile hervor, sodass Inspektionssysteme mittlerweile…
-
System zur Farbmessung von Flüssiglacken
Farbecht
Provitec und Micro-Epsilon haben gemeinsam das Messsystem Prodaisi Color Sensorsystem entwickelt. Dieses löst…
-
Cybersecurity für vernetzte Produkte
CRA-Compliance in der Praxis: So gelingt der Weg zur Cyberresilienz
Viele Unternehmen haben sich noch nicht ausreichend auf die Veränderungen eingestellt, die der…
-
Nachgefragt: Wie MVO und CRA Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle verändern (Teil 2)
Maschinenverordnung 2027: Jetzt wird es konkret
Die neue EU-Maschinenverordnung verändert nicht nur die Konformitätsbewertung, sondern wirkt tief in Entwicklung,…
-
CodeMeter-Ökosystem
Softwareschutz und Lizenzierung erweitert
Mit CodeMeter 9.00 und der CodeMeter Protection Suite 11.80 stellt Wibu-Systems neue Versionen…
das könnte sie auch interessieren
-
Dezentrale Sicherheitsrelais in IP65
Weiterentwicklung in vollem Gange
-
-
















