Dentsply Sirona（登士柏西諾德）是全球最大的專業牙科產品和技術的制造商。作為公司的內部設備部門，高級技術小組為持續創新和提供高品質產品奠定了基礎。2017 年開發的新型 IM4P 牙鉆磨床便是其中一個典型的例子。使用 TwinCAT CNC 軟件后，新磨床的研磨過程比以前的磨床更快、更穩定。它還可以減少刀具磨損，產品轉換時間僅是通常更換時間的一半。

Dentsply Sirona 公司自 1877 年起就一直生產牙科產品，目前員工人數超過 15,000 人，其中有 800 名員工在位于瑞士 Ballaigues的分公司工作，該公司發明了電動牙鉆，并開發了第一款散裝填充復合材料和第一款部分材料組合矩陣，它可以讓直接修復牙齒變得更快、更容易。公司還是牙科植入物和數字化工具開發領域的領導者，致力于為患者提供更安全、更高效的牙科護理服務。高級技術組負責人 Francois Aeby 解釋其作用時說道：“我們的目標是為全球所有 Dentsply Sirona 生產基地提供高效和定制化的高科技機械。使用這種方案的原因是要在將核心專業知識牢牢掌握在企業自己手中的同時，用新的工藝和技術為客戶及其產品開發活動提供支持。”為此，高級技術小組專注于四個主要領域：牙科實驗室、過程自動化、自動檢測和包裝系統。

鉆頭磨床的主要改進

Dentsply Sirona 項目經理 Francois Mottier 表示，與其前身相比，新型 IM4P 牙鉆磨床向前邁進了一大步。“使用 TwinCAT CNC 可以簡化機床的調試過程并提高加工質量。它也使得在各種類型鉆頭之間的轉換變得更加容易和靈活。現在如果想要更換產品，只需更換軟件即可，無需更換任何機械組件。”Francois Aeby 補充道：“這同樣也適用于轉換到其它應用領域。例如，未來可以使用相同的 CNC 功能來生產牙科銑刀。我們需要做的只是相應地調整刀具。”

磨床由四個模塊組成，每個模塊有 5 根插補軸和一根虛擬 CNC 軸，Dentsply Sirona 的自動化工程師 Daniel Roy 說道：“控制通過 TwinCAT CNC 實現，五根軸以最高的精度定位刀具，并移動一個裝有各種加工刀具的小車。還有一個刀具臺可以與同一根以及另外一根主軸一起移動。虛擬軸由 x 軸和 y 軸組合，是 TwinCAT CNC 系統提供的一個功能。”

AM8100 伺服電機采用的單電纜技術可減少所需的電纜和連接器，縮短安裝時間，減少空間占用

提高控制性能，提高設備效率

由于需要更高的性能，Dentsply Sirona 為新研磨機型號采用了TwinCAT CNC。TwinCAT 3 系統由下列 CNC 功能組成：

– TC3 CNC 基礎包（包括 TC3 PLC/PTP/NCI）

– TC3 CNC 64 軸擴展包，其中 32 根軸是軌跡軸，

 12 根軸是可控主軸

– TC3 CNC 通道包，用于擴展另一個 CNC 通道，

 最多 12 個通道

– TC3 CNC 坐標轉換包，帶 5 軸功能、運動功能庫、

 RTCP 和 TLC 功能，以及各個坐標系的定義和/或

 鏈接/轉換

Daniel Roy 認為 TwinCAT CNC 可以帶來很多好處：“它使得設備整體運行更快，同時減少磨床磨損，并且提高流程執行效率。我們還使用該軟件更加高效地生成曲線軌跡控制程序，無論是通過手動編程還是通過插補功能。自動機械校正功能，即TwinCAT CNC 處理軸向非線性化的功能，也在判定過程中發揮了重要作用。諸如偏移補償等其它功能在縮短兩個產品系列之間的轉換時間方面起到了關鍵作用，使用以前型號的話，轉換時間需要三個小時，而現在只需要一個半小時。隨著進一步的性能改善和更多的操作人員培訓，我們預計未來轉換時間還會更短。此外，操作界面更加方便用戶使用，使得檢查和設備監控操作比以往任何時候都容易得多。”

一體化自動化系統

自 2003 年以來，Dentsply Sirona 一直采用倍福基于 PC 和 EtherCAT的控制技術，并取得了巨大成功。Daniel Roy 回憶道：“我們一直在尋找一種能夠無縫集成軸控制功能而無需單獨控制硬件的系統，它還必須能夠兼容第三方組件。只有倍福基于PC 的控制系統才能提供這種具有 PLC 和 NC 功能的一體化自動化解決方案。此外，倍福工業 PC 功能非常強大。例如，一臺配備 Intel? Core? i7 四核處理器的工業 PC C6920 可滿足控制整臺 IM4P 磨床的所有需求 — 包括所有四個設備模塊、通過 PLC功能進行的刀具搬運和集成式安全功能。”

另外 Francois Mottier 還說道：“EtherCAT 也為我們帶來了諸多好處。它的性能非常強大，非常適合傳輸數據給驅動器。而且，由于它已經成為行業標準，可以輕松集成許多不同的設備。這同樣也適用于滿足設備的安全要求，Safety-over-EtherCAT 和TwinSAFE 可以很好地滿足這些要求。包括緊急停止功能、防護門和運動軸的驅動安全功能。”Francois Mottier 認為，PC 控制還實現了 IM4P 搬運系統極其節省空間的設計：“IM4P 的搬運功能，例如裝卸操作，通過總共七根伺服軸實現。在這里，專為采用單電纜技術的 AM8100 伺服電機配套使用而設計的EL7211 伺服驅動端子模塊讓我們能夠實現非常緊湊的設計。”

來自倍福瑞士分公司的 Vincent Hauert；Dentsply Sirona 公司高級技術小組負責人Francois Aeby；項目經理 Francois Mottier；自動化工程師 Daniel Roy 和工業項目經理 Florian Magot（從左至右）正在討論 TwinCAT CNC 為 IM4P 磨床帶來的好處

結構緊湊的一體化自動化系統：C6920 控制柜工業 PC 和模塊化 EtherCAT I/O 系統，集成了安全和驅動技術

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