自1877年以來，Dentsply Sirona公司全球有超過15 000名員工，其中800名在瑞士Ballaigues工作——致力于牙科醫(yī)療產(chǎn)品的研發(fā)。該公司發(fā)明了電動(dòng)牙鉆機(jī)，研發(fā)了第一臺(tái)大塊填充補(bǔ)牙機(jī)，運(yùn)用直接修補(bǔ)技術(shù)更快更簡(jiǎn)單地完成整個(gè)過程。此外公司還宣稱其在牙齒種植和電子工具領(lǐng)域可以帶來更安全有效的使用操作。
Twincat-CNC可以顯著提高牙齒鉆頭磨床的工作效率
Advanced公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)部門負(fù)責(zé)人Francois Aeby說到：“我們的目標(biāo)是，為所有的Dentsply Sirona產(chǎn)品領(lǐng)域制造出更高效以及為客戶量身定制的高端機(jī)器。我們的研發(fā)動(dòng)機(jī)一方面是我們團(tuán)隊(duì)擁有最強(qiáng)大的技術(shù)支撐，另一方面是我們的客戶在新系統(tǒng)和新技術(shù)的價(jià)值創(chuàng)造和研發(fā)方面給予我們的支持?！盇dvanced技術(shù)團(tuán)隊(duì)致力于4個(gè)領(lǐng)域：加工核心、過程自動(dòng)化、自動(dòng)檢驗(yàn)和包裝系統(tǒng)。
優(yōu)化牙齒鉆頭磨床
Dentsply Sirona公司項(xiàng)目經(jīng)理Francois Mottier認(rèn)為，牙齒鉆頭磨床IM4P與其上代機(jī)器相比有很明顯的技術(shù)革新：“隨著Twincat CNC的投入可以簡(jiǎn)化機(jī)器的使用，優(yōu)化其加工質(zhì)量。除此之外機(jī)器的靈活度也得到了提升，在更換不同的鉆頭型號(hào)時(shí)操作更簡(jiǎn)便。更換零件現(xiàn)在全部由軟件控制，不用再需要機(jī)械拆裝零件了?！?Francois Aeby補(bǔ)充說到：“這項(xiàng)技術(shù)也適用于其他運(yùn)用領(lǐng)域。同樣的CNC功能在將來也可以用作生產(chǎn)銑齒上。只需準(zhǔn)備相應(yīng)的工具就可以?！?/p>
該磨床由4個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊有5個(gè)內(nèi)插和1個(gè)虛擬CNC軸，Dentsply Sirona公司的自動(dòng)化工程師Daniel Roy說到：“這5個(gè)由Twincat CNC控制的軸用于工具的高精度定位以及裝載不同加工工具的推車移動(dòng)。另外還有一個(gè)工具支架，其隨著同一個(gè)軸通過不同的螺桿移動(dòng)。另外一個(gè)虛擬軸負(fù)責(zé)連結(jié)X軸和Y軸，作用于Twincat CNC轉(zhuǎn)換?！?/p>
隨著對(duì)機(jī)器性能要求的不斷提升，Dentsply Sirona公司在新的研發(fā)中投入使用了Twincat 3 CNC。Twincat3系統(tǒng)涵蓋了以下功能：
● TC3 CNC基礎(chǔ)包(包括TC3 PLC/PTP/NCI)
● TC3 CNC Axes包：用于拆卸總共64個(gè)軸/控制螺桿，其中最多32個(gè)軌道軸和12個(gè)控制螺桿
● TC3 CNC Channel包：用于拆卸其他CNC通道，最多12個(gè)通道
● TC3 CNC轉(zhuǎn)換包：5個(gè)功能軸、運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、RTCP、TLC功能以及不同協(xié)調(diào)系統(tǒng)的定義和轉(zhuǎn)換。
Daniel Roy認(rèn)為更換有很多優(yōu)點(diǎn)：“Twincat CNC使機(jī)器更快，在對(duì)磨具磨損很小的情況下使整個(gè)過程運(yùn)行得很穩(wěn)定。另外我們還使用了軟件，為的是有效地生成軌跡運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)——根據(jù)要求有自主編寫的代碼或者插入值。其對(duì)自動(dòng)機(jī)械修正系統(tǒng)的作用也有很大影響，這意味著：非直線軸只能通過Twincat CNC的使用來實(shí)現(xiàn)。其他功能，比如失調(diào)補(bǔ)償，對(duì)于縮短兩個(gè)生產(chǎn)批次中間的調(diào)試時(shí)間來說也很重要。與上代機(jī)器相比可以將調(diào)試時(shí)間由3?h縮短到1.5?h。隨著其他方面的優(yōu)化，比如通過對(duì)機(jī)器操作者的培訓(xùn)在將來能更進(jìn)一步縮短調(diào)試時(shí)間。由于用戶界面更簡(jiǎn)單且更人性化，現(xiàn)如今簡(jiǎn)化了一些特別的工作，比如檢驗(yàn)和機(jī)器監(jiān)控?！?/p>
圖1 多合一自動(dòng)化完整形式：加載直接集成的安全驅(qū)動(dòng)技術(shù)的總機(jī)PC和模塊化的I/O界面
開放式多合一自動(dòng)化
Dentsply Sirona公司在2003年就成功攻克了PC和Ethercat端的Beckhoff控制技術(shù)。對(duì)此Daniel Roy說到：“首要任務(wù)是找到一種系統(tǒng)，可以無縫實(shí)現(xiàn)軸的控制且不使用另外的集成硬件，對(duì)第三方零件開放。我們當(dāng)時(shí)只發(fā)明了用于PC端Beckhoff控制系統(tǒng)，這種具有SPS和NC功能的多合一自動(dòng)化。帶來的是高效化的Beckhoff IPC。故搭載4核處理器Intel Core i7硬件平臺(tái)的總機(jī)PC C6920足夠控制IM4P磨床——全部的4個(gè)機(jī)器模塊，包括SPS功能下的工件處理以及集成的安全功效。”
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圖2 運(yùn)用單電纜技術(shù)的伺服電機(jī)節(jié)省了材料，安裝時(shí)間和總機(jī)占地
Francois Mottier補(bǔ)充到：“Ethercat也為我們帶來很多優(yōu)點(diǎn)。它效率高，適用于驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸。除此之外通過廣為人知的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立，它可以很簡(jiǎn)單地集成許多不同的設(shè)備。同樣的Safety-over-Ethercat和Twinsafe在機(jī)器安全領(lǐng)域也是如此，比如磨床的緊急停機(jī)，防護(hù)門和軸的安全運(yùn)行方面?！睂?duì)于他來說設(shè)計(jì)方面在特殊情況下還需要考慮到的是IM4-P的操作方面：“其操作性，比如裝載和卸載，是通過共7個(gè)伺服軸來實(shí)現(xiàn)的。在此過程中我們受益于極其緊湊的設(shè)計(jì)，通過終端格式的伺服放大器EL7211和采用單電纜技術(shù)(OCT)的伺服電機(jī)AM8100實(shí)現(xiàn)。”
