Mit den Wickelmaschinen lassen sich Elektrospulen herstellen – beispielsweise für RFID-Chips, für Transponder in Autoschlüsseln oder für verschiedenste Haushaltsgeräte. Meteor, ein KMU mit Sitz im schwyzerischen Freienbach, baut solche Maschinen für den Weltmarkt. Das Portfolio reicht von kleineren Einspindelwickelmaschinen bis hin zu voll-automatisierten Mehrspindellösungen. Sie sind modular aufgebaut und werden je nach Aufgabe kundenspezifisch angepasst.
Die Einspindelwickelmaschine M22-400 eignet sich speziell für kleine bis mittlere Losgrössen. Da das Steuerungssystem des Vorgängermodells bereits 15 Jahre alt war, entschied sich Thomas Meier, Geschäftsführer von Meteor, vor rund eineinhalb Jahren für ein Update. Bei der Optimierung der Maschine lag der Fokus auf einer hohe Prozess- sicherheit und der Performance der Steuerungssoftware.
Technisches Know-how und breites Portfolio überzeugen
Genau zu diesem Zeitpunkt klopfte Beat Meili, Geschäftsführer von Sigmatek Schweiz, an Meteors Türen – und vermochte im anschlies-senden Evaluierungsprozess zu überzeugen. Ausschlaggebend dafür waren die breite und passende Produktpalette des österreichischen Automatisierungssystemherstellers sowie das technische Know-how. Denn schliesslich wollte Meier nicht nur einen Komponentenlieferanten, sondern auch einen zuverlässigen Partner, der Hardware und Software «aus einem Guss» liefert und Meteor bei der Applikationserstellung tatkräftig unterstützt.
Diskontinuierlicher Wickelprozess als Herausforderung
Für Sigmatek bedeutete dies, sämtliche Funktionalitäten auf die neue Plattform zu portieren und um die aktuellen und zukünftigen Kundenanforderungen zu erweitern. Die Automatisierungsspezialisten haben das komplette Projekt, von der Auslegung des Systems bis zur Umsetzung der komplexen Wickelapplikation, realisiert. Diese stellt hohe Anforderungen an die Steuerungstechnik. Obwohl nur zwei Achsen im Einsatz sind – eine für die Wicklung und eine für den Vorschub – ist die Anwendung nicht trivial. Denn das Wickeln ist ein diskontinuierlicher Prozess.
Der Maschinenbediener greift immer wieder in den Wickelprozess ein – drei Umdrehungen vor und zwei zurück sind dabei keine Seltenheit. Die Software muss dies entsprechend berücksichtigen. Sigmatek konnte die Algorithmen so implementieren, dass die Genauigkeit der Steuerung im µm-Bereich liegt. Ausserdem konnten die Spezialisten die Qualität der Regelungstechnik stark verbessern, was beispielsweise zu einer höheren Anhalte- genauigkeit führt.
System aus einem Guss
Die neue Steuerung ist nicht nur bezüglich Prozesssicherheit und Performance besser, sondern bringt auch beim Bedienen wesentliche Vorteile für den Anwender mit sich. Das Control-Panel ETV 0853-3 mit 8,4"-TFT-Dual-Touchdisplay ist ein kompaktes All-in-One-Gerät für Steuerung, Visualisierung, Motion und Servicefunktionalitäten. Damit gestaltet sich das Bedienen der Wickelmaschinen wesentlich komfortabler als mit der Vorgängerver- sion. Der Bediener kann Änderungen einfacher vornehmen und die zwei Servoachsen damit direkt ansteuern.
Auch die anderen eingesetzten Sigmatek-Komponenten sind äusserst kompakt. Der verbaute Servoregler Typ DIAS-Drive 100-Serie benötigt mit einer Baugrösse von 120 × 155 × 152 mm (B × H × T) für zwei Achsen nur wenig Platz und ist damit ideal für die Einspindelwickelmaschine. Laut Beat Meili findet man Drives mit solch kompakten Abmessungen sonst nur bei asiatischen Anbietern – diese verfügten jedoch oft nicht über im Gehäuse integrierte europakompatible EMV- und Maschinenrichtlinien-Konzepte.
Kompakte Komponenten mit offenen Schnittstellen
Die eingesetzten Module des I/O-Systems S-DIAS vereinen Elektronik, Bus und Befestigung in einem stabilen Gehäuse, wodurch sie äusserst vibrationsfest sind. An diese dezentral platzierten, digitalen und analogen Ein- und Ausgänge werden Optionen für die erweiterte Maschinenfunktionalität angeschlossen. Das Rückgrat für die Gesamtsystemlösung bildet der Echtzeit-Ethernetbus VARAN. Offene Schnittstellen nach aussen, wie beispielsweise OPC UA, Web- und VNC-Server sowie FTP-Dienste und USB-Bootstick-Update, garantieren der Maschine die gewünschten Merkmale für die zukünftig geforderte Industrie-4.0-Konnektivität.
Mit dem modernen, grafisch-objektorientierten und durchgängigen Engineering-Tool LASAL lässt sich die Gesamtapplikation in einem Projekt erstellen, pflegen und jederzeit gemäss Kundenwünschen erweitern.
Prototypentest in der Praxis
Nach rund neun Monaten Entwicklungszeit konnte Meteor die ersten Prototypen-Maschi-nen ausliefern. Bestehende Kunden haben fünf Maschinen dem Praxistest unterzogen und Optimierungsvorschläge an Meteor weitergeleitet. Es seien jedoch nur Kleinigkeiten gewesen, betont Thomas Meier. Dies zeige, dass vorher sauber und umfassend gearbeitet worden sei.
Partnerschaft mit Zukunft
Meier ist mit der partnerschaftlichen Zusammenarbeit sehr zufrieden. Dank der Lösungskompetenz und der offenen Kommunikation konnten sie das Projekt erfolgreich und effizient umsetzen. Meteor sei schnell und flexibel – und das erwartet der Maschinenbauer auch von seinen Partnern. Die Spezialisten von Sigmatek haben sich eingehend mit dem Wicklungsprozess auseinandergesetzt, um sämtliche Eigenheiten zu erfassen und bei der Programmierung der Steuerung zu berücksichtigen. Ausserdem bildet die enge Zusammenarbeit die Basis für eine langfristige Kundenbindung – weitere gemeinsame Projekte sind am Laufen.
Broschüre M22-400: 21_14.51.pdf
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