若要满足人们对牙科用具在品质和精度方面的高要求CONTROL ENGINEERING China版权所有，就需要有相应的精密机械工程配套。为了应对这些要求，瑞士莫尼埃查纳有限公司（Monnier + Zahner AG）采用 Beckhoff 基于PC 和EtherCAT 的控制平台对其牙科车针（钻头）自动磨床进行了自动化改造。比如带 6 根插补轴和 HSC 功能的 M647 系列 CNC 牙科车针自动磨床。

用于加工圆形牙科工具的 M665 型磨床有 6 根必须同步驱动的交互轴，高精度圆形刀具在工作区研磨

　　莫尼埃查纳公司总部坐落于瑞士 Safnern，在机械工程领域拥有多年丰富经验。自创始之日起直到 1972 年，公司主要生产和销售的是表壳制造机床。20世纪70年代机械表的行业危机迫使公司不得不转向骨科和牙科零件加工机床的设计和生产。目前这一部分的销售额占到了公司总销售额的约 40 %。“我们已在牙科零件加工机床和医疗植入物生产设备（如接骨钉加工机床、人工髋关节球头磨床）领域占据世界领先地位。”莫尼埃查纳公司总经理 Roland Walti 如此说道。
　　精度与公差达到微米级
　　莫尼埃查纳公司提供的大部分解决方案都是 CNC 控制的特种机床。“所有的研发、设计和自动化改造都是我们自己独立完成的；换句话说：我们公司拥有一整套自己的专有技术。”Roland Walti 强调说道。“通常，我们只从外面的供应商处采购设备零部件。”莫尼埃查纳公司行政总监 Heidi Buhler 补充说道。“不是每个人都能设计这种设备，也不是每个人都能够制造这些设备。公差在 μm 范围内的高精度加工需要非常专业的设备制造商。”Roland Walti 强调说道。“然而，我们设备的功能非常简单且好用。这些功能都是在工厂安装的。客户可以根据他们具体的应用要求进行编程和参数化。“也可以选择通过 NC 代码给零件程序分配 10 个辅助操作。”

M647 的控制柜配备了 AX5xxx EtherCAT 伺服驱动器、EK1110 EtherCAT 耦合器、EtherCAT I/O 和 TwinSAFE 端子模块

　　工艺优化：使用基于 PC 的控制技术对控制器进行改造一台牙科车针自动磨床控制器停止运转促使莫尼埃查纳公司决定对其控制器进行改造。莫尼埃查纳公司软件部门经理 MartinWalti 叙述道：“当时它还不是一个真正的 CNC，而是一个插补模块。我们一直在寻找一个能够满足我们要求的控制方案，最终我们决定选择Beckhoff。之后，我们有越来越多的设备都配备了 Beckhoff 的自动化系统，让我们能够逐步使用 TwinCAT PLC 和TwinCAT NC PTP 来扩展我们的专有知识。”

用于磨床的3 轴搬运设备

　　M647 牙科车针自动磨床有六个同步驱动的交互轴。高精度牙科车针在工作区研磨。一个三轴搬运设备将棒料进给至研磨工艺，同时还移出加工完成的车针并将它们放下。“最大的挑战就是将很多年前开发的旧控制器中的功能转移或集成到新的控制器中。”Martin Walti 解释道。如果一个东西已经发展了很多年，那么通常人们就总是会以现有的东西为基础，因此也常常就会接受妥协。使用新的控制器后，我们优化并重建了所有功能。当然，所有功能现在都是独立的，因为之前整个控制器使用的就是一个 Windows 应用程序，包括用户界面。
　　完整的 Beckhoff CNC 系统
　　莫尼埃查纳公司还对机床上控制器和驱动的交互作用重新进行了评估。“我们使用 AX5000 EtherCAT 伺服驱动器和伺服电机，位置编码器已经集成在电机中。”Martin Walti 解释道。TwinCATCNC 软件在一台 Beckhoff C6920 工业 PC 上运行CONTROL ENGINEERING China版权所有，而操作则由一为了确保能够满足对牙科工具在质量和精度方面的要求，莫尼埃查纳公司选用了 Beckhoff 基于 PC 的控制系统用台CP6902控制面板完成。莫尼埃查纳公司使用Beckhoff EtherCAT端子模块和 EtherCAT 端子盒作为 I/O 系统。在安全方面，公司也决定采用 Beckhoff 的 TwinSAFE 集成安全技术。
　　用于加工各种不同样式的圆形牙科工具和牙钻的 M642 改进型、M665 和 M647 型磨床现在都配备了 Beckhoff 自动化平台。莫尼埃查纳公司非常重视机床的功能性：精度、μm 范围内的公差、高产出和可用性是最重要的标准。
　　在这里，标准就是自动化组件的快速交互，主要依靠 EtherCAT实现。“我们现在有了第一台完全配备 EtherCAT 的机床，它显著简化了电气结构、提升了工艺品质。”Martin Walti 补充道。网络交互涉及工业 PC、AX5000 驱动控制器和 I/O。
　　只需设定参数而无需进行 NC 编程
　　“决定选用Beckhoff CNC控制系统的关键原因有在IEC 61131-3基础上开发应用程序过程中的高度灵活性、最新的硬件和软件界面的可用性、组件的紧凑型设计 — 最重要的当然还包括 — 价格。我们无需支付很高的价格即可优化工艺过程。”总经理 Robert Walti如是说。“客户最终决定接受全自动机床。”一个重要标准是半熟练的工人是否能够操作机床。为了让操作变得尽可能的简单，我们创建了一个特殊的工具，用户可以用它来以简单的方法‘开发’待加工的工件：他们只需要设定一些参数，其它的都由这一特殊工具来完成。”
　　故障诊断通过因特网进行
　　基于 PC 的控制器的一个重要特点是能够实现基于Web 的服务。莫尼埃查纳公司交付的机床是不允许客户进行任何修改CONTROL ENGINEERING China版权所有，即客户没有源代码www.cechina.cn，除了能够定义工件参数之外，不能进行任何编程或者更改任何功能。一旦某台机床出现了故障，莫尼埃查纳公司的专业技术人员就会通过因特网登录到机床控制器中，帮助进行故障诊断。“我们已经切实体会到 Beckhoff 控制平台所带来的诸多好处。”Roland Walti 补充说道：“比如，布线工作量比之前大幅减少，从而减少了故障出现可能性；控制柜变得更小，停机时间显著缩短CONTROL ENGINEERING China版权所有，生产工艺得到显著优化。此外，用户界面与控制程序分开，显著提高了我们机床的操作可靠性和可操作性。信息丰富的诊断选项加快了调试过程。未来，我们还将要更充分地利用这项技术所带来的好处。”