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——致力于牙科醫療產品的研發。該公司發明了電動牙鉆機，研發了第一臺大塊填充補牙機，運用直接修補技術更快更簡單地完成整個過程。此外公司還宣稱其在牙齒種植和電子工具領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公司技術團隊部門負責人Francois Aeby說到：“我們的目標是，為所有的Dentsply Sirona產品領域制造出更高效以及為客戶量身定制的高端機器。我們的研發動機一方面是我們團隊擁有最強大的技術支撐，另一方面是我們的客戶在新系統和新技術的價值創造和研發方面給予我們的支持。”Advanced技術團隊致力于4個領域：加工核心、過程自動化、自動檢驗和包裝系統。

優化牙齒鉆頭磨床

Dentsply Sirona公司項目經理Francois Mottier認為，牙齒鉆頭磨床IM4P與其上代機器相比有很明顯的技術革新：“隨著Twincat CNC的投入可以簡化機器的使用，優化其加工質量。除此之外機器的靈活度也得到了提升，在更換不同的鉆頭型號時操作更簡便。更換零件現在全部由軟件控制，不用再需要機械拆裝零件了。” Francois Aeby補充說到：“這項技術也適用于其他運用領域。同樣的CNC功能在將來也可以用作生產銑齒上。只需準備相應的工具就可以。”

該磨床由4個模塊組成，每個模塊有5個內插和1個虛擬CNC軸，Dentsply Sirona公司的自動化工程師Daniel Roy說到：“這5個由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。另外還有一個工具支架，其隨著同一個軸通過不同的螺桿移動。另外一個虛擬軸負責連結X軸和Y軸，作用于Twincat CNC轉換。”

隨著對機器性能要求的不斷提升，Dentsply Sirona公司在新的研發中投入使用了Twincat 3 CNC。Twincat3系統涵蓋了以下功能：

● TC3 CNC基礎包(包括TC3 PLC/PTP/NCI)

● TC3 CNC Axes包：用于拆卸總共64個軸/控制螺桿，其中最多32個軌道軸和12個控制螺桿

● TC3 CNC Channel包：用于拆卸其他CNC通道，最多12個通道

● TC3 CNC轉換包：5個功能軸、運動學數據庫、RTCP、TLC功能以及不同協調系統的定義和轉換。

Daniel Roy認為更換有很多優點：“Twincat CNC使機器更快，在對磨具磨損很小的情況下使整個過程運行得很穩定。另外我們還使用了軟件，為的是有效地生成軌跡運動的系統——根據要求有自主編寫的代碼或者插入值。其對自動機械修正系統的作用也有很大影響，這意味著：非直線軸只能通過Twincat CNC的使用來實現。其他功能，比如失調補償，對于縮短兩個生產批次中間的調試時間來說也很重要。與上代機器相比可以將調試時間由3?h縮短到1.5?h。隨著其他方面的優化，比如通過對機器操作者的培訓在將來能更進一步縮短調試時間。由于用戶界面更簡單且更人性化，現如今簡化了一些特別的工作，比如檢驗和機器監控。”

圖1 多合一自動化完整形式：加載直接集成的安全驅動技術的總機PC和模塊化的I/O界面

開放式多合一自動化

Dentsply Sirona公司在2003年就成功攻克了PC和Ethercat端的Beckhoff控制技術。對此Daniel Roy說到：“首要任務是找到一種系統，可以無縫實現軸的控制且不使用另外的集成硬件，對第三方零件開放。我們當時只發明了用于PC端Beckhoff控制系統，這種具有SPS和NC功能的多合一自動化。帶來的是高效化的Beckhoff IPC。故搭載4核處理器Intel Core i7硬件平臺的總機PC C6920足夠控制IM4P磨床——全部的4個機器模塊，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 運用單電纜技術的伺服電機節省了材料，安裝時間和總機占地

Francois Mottier補充到：“Ethercat也為我們帶來很多優點。它效率高，適用于驅動技術的數據傳輸。除此之外通過廣為人知的工業標準的建立，它可以很簡單地集成許多不同的設備。同樣的Safety-over-Ethercat和Twinsafe在機器安全領域也是如此，比如磨床的緊急停機，防護門和軸的安全運行方面。”對于他來說設計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個伺服軸來實現的。在此過程中我們受益于極其緊湊的設計，通過終端格式的伺服放大器EL7211和采用單電纜技術(OCT)的伺服電機AM8100實現。”