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Mehr Geschwindigkeit für Uhrwerke

Die Uhrenindustrie wird aus Biel mit automatischen Montagestraßen für Uhrwerke beliefert. Um die stetig steigenden Anforderungen nach flexibleren und schnelleren Lösungen zu bedienen, werden bei Lécureux alle neuen Entwicklungen, wie Author-Montagetische, mit B&R realisiert und automatisiert. Daniel Affolter, CEO bei Lécureux, ist überzeugt: „Die manuelle Uhrmacherei verschwindet nicht.“

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Was hat eine Aquariumpumpe mit der Montage von Uhrwerken zu tun? Überraschend viel: Mit einer Pumpe für ein privates Fischbecken entstand 1961 der Prototyp des automatischen Schraubenziehers. Es ist ein Werkzeug, das heute aus den Ateliers der Uhrenindustrie nicht mehr wegzudenken ist. Damals hatte der junge Uhrmacher Bernhard Lécureux die Idee, seine Aquariumpumpe in eine Vakuumpumpe umzufunktionieren. Diese schloss er mit einem Schlauch an einen speziell konstruierten Schraubenzieher an.

Für das Eindrehen eines Werkstücks konnte er so winzige Schrauben ansaugen und an der Spitze des Schraubenziehers festhalten. Ausgestattet mit einem kleinen Motor wurde der automatische Schraubenzieher erfunden. Dieser ist auch nach über 50 Jahren ein zentrales Produkt der Schweizer Lécureux-Firmengruppe, die heute rund 100 Mitarbeiter weltweit beschäftigt.

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Author-Montagetische der Firma Lécureux in Orpund können als Einzeltisch, als Insel oder wie abgebildet als ganze Linie für die teilautomatisierte oder manuelle Fertigung von Uhrwerken eingesetzt werden. (Quelle: Daniel Christen)

Neuer Author-Tisch mit B&R-Technik

Die Produktpalette von Lécureux umfasst neben Schraubenziehern längst komplette Montagestraßen für Uhrwerke mit einem Produktionsvolumen von mehreren 1.000 Stück pro Tag. Seit 2010 wurde bereits ein großer Teil dieser Anlagen mit Komponenten von B&R automatisiert.

Eines der Produkte, bei dem B&R-Komponenten seit 2014 eingesetzt werden, ist der Author-Tisch. Dieser Systemtisch für die Uhrwerkmontage kann sowohl einzeln als auch als Insel mit mehreren Stationen sowie als ganze Montagelinie betrieben werden. Bis zu 6 Hebewerkzeuge beim Einzeltisch oder bis zu 3 Hebewerkzeuge pro Tisch - verkettet in einer Linie - bringen das Werkstück in die gewünschte Position. Pro Jahr liefert Lécureux 15 bis 100 Author-Systeme weltweit aus.

Kleine Module und starker Support

Vor der Zusammenarbeit mit B&R wurde zur Steuerung des Author-Tisches eine Eigenentwicklung von Lécureux verwendet. Als die Anforderungen an die Steuerung immer komplexer und höher wurden, konzentrierte sich das Unternehmen auf seine Kernkompetenzen und entschied, die Steuerung künftig nicht mehr selbst zu entwickeln und herzustellen, sondern zuzukaufen.

„Ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl einer geeigneten Steuerung war für uns die Größe“, so Affolter, „denn in der Uhrwerkmontage sind die Anlagen sehr klein. Deshalb musste der neue Steuerungslieferant kompakte, kleine Module in seinem Produktportfolio führen. Dieses Kriterium erfüllt die X20-Steuerung von B&R.“

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Mit der Sicherheitssteuerug von B&R verfügt die Steuerung des Author-Tisches über sichere Eingangskanäle, die für das Einlesen digitaler Signale erforderlich sind.

Außerdem, so Affolter, sei ihnen insbesondere ein guter Service sehr wichtig. Mit der nahegelegenen B&R-Niederlassung sei sichergestellt, dass der technische Support sehr schnell vor Ort sein könne. „Bei B&R sind wir keine Nummer, dort werden die Angelegenheiten von uns als Kunde sehr ernst genommen“, sagt Affolter. Diese durchwegs positiven Erfahrungen habe das Unternehmen auch bereits in früheren Jahren beim Bau einer Sondermaschine mit einer B&R-Steuerung gemacht. „Die Entscheidung, den neu eingeschlagenen Weg mit B&R als Lieferanten für Automatisierungs-Hardware zu gehen, war sehr schnell getroffen.“

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Mit bis zu 6 verschiedenen Hebewerkzeugen pro Author-Montagetisch kann das Werkstück exakt und schnell für den durchzuführenden Montageschritt positioniert werden. (Quelle: Daniel Christen)

Schneller, genauer, komfortabler und flexibler

Die Umstellung auf die neue Automatisierungs-Hardware verlief reibungslos. „Unsere Programmierer haben zunächst einen Kurs bei B&R besucht, der sehr gut aufgebaut war“, erzählt Affolter. „Unsere Mitarbeiter profitierten davon sehr. Bereits nach einer Woche beherrschten sie die neue Steuerung und konnten sie programmieren. Wenn es doch einmal eine Frage gab, war immer eine kompetente Ansprechperson von B&R zur Stelle, die schnell weiterhelfen konnte.“

Von den Vorzügen der neuen Steuerung profitieren seit einigen Monaten auch die Kunden von Lécureux, denn die Performance des neuen Author-Tisches ist durch die B&R-Steuerung erheblich gestiegen. Sowohl die Geschwindigkeit als auch die Positioniergenauigkeit sind höher als beim Vorgängermodell und auch die Datenrückverfolgbarkeit wurde verbessert.

Außerdem hat der Betreiber eines neuen Author-Tisches mehr Möglichkeiten bei dessen Konfiguration. Bedient wird das Author-System einfach und intuitiv mit einer modernen Visualisierung am 7"-Bediengerät von B&R. Wer ein Vorgängermodell des Author-Tischs in Betrieb hat, muss sich übrigens keine Sorgen machen: Der Neue ist kompatibel und kann beliebig mit den Vorgängermodellen kombiniert werden.

X20-System: Herz, Hand und Verstand des Author

Alle Stationen, ob manuell, halb automatisch oder vollautomatisch betrieben, werden mithilfe einer programmierbaren X20-Steuerung mit 2-GB-CompactFlash von B&R kontrolliert und überwacht. Über POWERLINK werden die Ein- und Ausgänge angekoppelt. Die Schrittmotoren und deren Ansteuerung für die Hebewerkzeuge stammen ebenfalls aus dem B&R-Portfolio. Das Schrittmotormodul erlaubt eine individuelle Anpassung der Spulenströme, was sich positiv auf Energieverbrauch, thermische Belastung und Lebensdauer und somit auf das Gesamtsystem auswirkt. Durch voneinander unabhängig einstellbare Werte für Halte-, Maximal- und Nennstrom wird volle Flexibilität erreicht. Außerdem werden über eine CAN-Schnittstelle komplexe Geräte angebunden.

Mit Sicherheit: Der Mensch muss weiterhin eingreifen

Grundsätzlich ließe sich ein Uhrwerk entwickeln, das eine vollautomatische Montage erlaubt. Eine Montagelinie für konventionelle Uhrwerke kommt jedoch weiterhin nicht ohne menschliche Eingriffe aus, ist Affolter überzeugt: „Nehmen wir zum Beispiel das Räderwerk: 2 Zahnräder, die nicht ineinander greifen, können automatisch ersetzt werden. Das 3. Zahnrad, das in die beiden anderen eingreifen muss, sowie die Brücke darüber werden aber manuell montiert. Das erfordert das Feingefühl eines Menschen – und das können wir bislang keinem Roboter beibringen.“

Gerade dieser unmittelbare Wechsel zwischen automatisierten Bearbeitungsschritten und Handarbeit macht ein durchdachtes Sicherheitskonzept nötig. Mit der Sicherheitssteuerug von B&R verfügt die Steuerung des Author-Tisches über sichere Eingangskanäle, die sich für das Einlesen digitaler Signale in sicherheitstechnischen Anwendungen bis PLe oder SIL 3 einsetzen lassen.

Die Zukunft der Uhrwerkmontage

Auch in Zukunft bestimmen Anlagen-Eigenschaften wie flexibel, modular, multikaliberfähig, nachrüstbar und Plug-and-play die Uhrwerkmontage. „Mit der B&R-Steuerungstechnik sind wir für die Aufgaben der Zukunft gerüstet“, sagt Affolter. Deshalb werden auch alle nachfolgenden Projekte und Produkte mit B&R-Steuerungen ausgerüstet. Beim Einschalen des Uhrwerks ist Automatisierung aber vermutlich noch kein Thema. Wohl könnten Zifferblatt und Zeiger schon heute mit höchster Genauigkeit automatisch montiert werden, aber die Hochzeit von Werk und Gehäuse – die lässt sich ein Uhrmacher nur ungern aus der Hand nehmen.

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    Daniel Affolter
    CEO, Lécureux
    „Mit der B&R-Steuerungstechnik sind wir flexibel für die Aufgaben der Zukunft gerüstet.“ (Quelle: Daniel Christen)

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