Bluetooth-Schraubsystem

Sichere Verbindung

Fehler vermeiden – mit Bluetooth arbeiten
Das Bluetooth-Abschaltschraubersystem arbeitet mit Abschaltschraubern BT-Exact und der Steuerungseinheit ExaConnect.
Moderne Fertigungsverfahren mit hohen Anforderungen an die Produktivität verlangen immer intelligentere Produktionsmittel. Die kabellose, beständige Übertragung der Prozessparameter mittels Bluetooth gehört dazu. Die Systemsoftware nach Standard 1.2 für Akku-Abschaltschraubsysteme von Bosch sorgt für störungsfreie Übertragung.

Die Akku-Abschaltschrauber Exact von Bosch bieten dem Produktionsbetrieb viele Vorteile: hohe Wiederholgenauigkeit, geringes Gewicht, Drehzahlbereiche von 60 bis 900 pro Minute, Drehmomentbereiche von 0,6 bis 30 Newtonmeter, große Eintauchtiefe durch schlankes Design, optische und akustische Warnsignale, Wiederholschutz von 0,7 Sekunden, Beleuchtung der Arbeitsstelle sowie Überlastschutz. Sie sind ergonomisch gestaltet und klein, gut ausbalanciert und lassen sich einhändig mit Rechts-Links-Lauf bedienen. Die Akkus in Industriequalität halten lange durch und vertragen 3.000 Ladezyklen. Hauptanwender sind Automobilhersteller, Kfz-Zulieferer oder Flugzeughersteller in der Endmontage.

Anschluss an Firmennetze

Ein Bluetooth-Schraubsystem besteht aus den Schraubern BT-Exact und der Schraubersteuerung ExaConnect für den Anschluss an das Firmennetz (SPS, Ethernet oder Feldbussysteme). Es identifiziert jeden Schrauber eindeutig über den Typ, die Seriennummer und seine Bluetooth-Adresse. Mit der Datenübertragung des i.O./n.i.O.-Signals ist gleichzeitig die Zuordnung von Werkobjekt, Schrauber, Verschraubungsparameter, Datum und Uhrzeit dokumentiert. Werkstück-Identdaten werden mittels Barcode-Scanner erfasst. Wird ein Zeitkriterium eingegeben, kann das System auch „Fresser“, „Doppelhits“ oder die Verwendung zu langer Schrauben erfassen. Ein weiteres Steuerungskriterium ist die Drehrichtung (kein i.O.-Signal bei Linksdrehung). Die Fehlermeldungen ermöglichen zielgerichtetes Nacharbeiten. Der Schrauber kann außerhalb des Empfangsbereichs gesperrt werden – Diebstähle sind also zwecklos. Die komplette Bedien- und Systemsoftware sowie alle Schnittstellen sind serienmäßig im ExaConnect enthalten.

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Sichere Bluetooth-Übertragung

Bluetooth-Systeme arbeiten mit maximal 79 Kanälen der Bandbreite ein Megahertz. Die Kanäle liegen im Abstand von zehn Megahertz, beginnend bei 2,405 Gigahertz. Das Frequenzhopping-Verfahren mit bis zu 1.600 Hops pro Sekunde bildet eine sehr stabile Verbindung. Über sieben Verbindungen können gleichzeitig Daten übertragen werden. Der Sende-Empfangs-Radius hängt von der Sendeleistung des verwendeten Bluetooth-Moduls ab und beträgt beispielsweise bei Class 2 maximal 30 Meter. Die Datensicherheit eines nach Standard 1.2 arbeitenden Systems ist hoch. Die Signale werden nach dem Security-Mode 3 mit einer 56-Byte-Encryption verschlüsselt. Zur Übertragung durchsucht das System das 2,4 Gigahertz-Frequenzband nach bereits besetzten Frequenzen (Bluetooth oder andere Systeme) und überspringt diese (Adaptive Frequency Hopping, AFH). Das System von Bosch baut nur Verbindungen zwischen dem Access Point ExaConnect und einem BT-Exact auf – andere Verbindungen sind nicht möglich, da der Zugriff auf ExaConnect oder den Schrauber über eine dynamisch errechnete PIN-Nummer erfolgt. Zudem erkennen ExaConnect und BT-Exact-Schrauber jeden Datensatz an dessen Größe und Format. Alle ihnen unbekannten Datensätze werden bereits im Bluetooth-Modul gelöscht.

Störpotenziale umgehen

Es könnten Bedenken gegen den Einsatz von Bluetooth bestehen, wenn an gleicher Stelle auch WLAN betrieben wird. Beide Funk-Techniken verwenden dasselbe Frequenzband im Bereich von 2,4 Gigahertz; bei gleichzeitiger Verwendung könnten sich Arbeitsfrequenzen überlappen. WLAN verwendet das Spread-Spektrum-Verfahren mit 13 breitbandigen Kanälen, Bluetooth hingegen hat 79 schmalbandige Kanäle zur Verfügung. Besonders das Frequenzhopping-Verfahren macht Bluetooth robust gegen Störungen aller Art; es werden nur solche Frequenzkanäle benutzt, die sich nicht mit WLAN überlappen. Dabei wird der Bluetooth-Standard dennoch korrekt eingehalten. Dies ist der Fall, wenn mindestens noch 20 Kanäle verfügbar sind. Beim Verbindungsaufbau, dem so genannten „Page Scan“, synchronisieren sich Schrauber und Schraubersteuerung auf dieselbe Hopping-Sequenz. Auch hierbei wird das gesamte Frequenzband verwendet, da sonst eine zuverlässige Synchronisation nicht möglich ist. Ist dies im Falle vorhandener WLAN-Signale ungünstig, sollte der Page Scan wenig oder kurzzeitig nicht verwendet werden. Der Hersteller berücksichtigt dies, indem ein Verbindungsaufbau immer nur dann eingeleitet wird, wenn sicher ist, dass das andere Gerät auch verfügbar und in Reichweite ist. Dies kann automatisch, aber auch durch externen Trigger (Taster) erfolgen. Thomas Gabriel (pb)

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