Unternehmenszentrale Schweiz
Beckhoff Automation AG
Einfach zu leistungsfähigen CNC-Lösungen für EDM und Additive Manufacturing
Laserauftragschweißen mit TwinCAT CNC
zur standardisierten Kommunikation mit Werkzeugmaschinen
Flexibilität, hohe Geschwindigkeiten bei gleichzeitig perfektem Bearbeitungsergebnis, Energieeffizienz und bester Konnektivität − die Anforderungen an moderne Werkzeugmaschinensysteme steigen stetig. Wir bieten mit PC-based Control ein universelles Werkzeug, um diesen vielfältigen Herausforderungen effektiv zu begegnen. Unsere leistungsfähigen Steuerungs- und Antriebssysteme eignen sich optimal für alle Zerspanungsprozesse wie auch für additive Verfahren.
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Mit PC-based Control lassen sich Werkzeugmaschinen unter Produktivitäts- und Effizienzaspekten deutlich optimieren. Unser skalierbares und leistungsfähiges Portfolio an Hard- und Software ermöglicht maßgeschneiderte Steuerungslösungen: von einfachen Ablaufsteuerungen bis hin zur hoch performanten CNC. Rückgrat des Systems bilden skalierbare Industrie-PCs, gepaart mit der modularen und echtzeitfähigen Softwarearchitektur TwinCAT und EtherCAT als leistungsfähigem Kommunikationssystem zu allen Steuerungskomponenten. Mit PC-based Control steht Ihnen eine zukunftsfähige Lösung zur Verfügung:
TwinCAT CNC ist das für den Werkzeugmaschinenbau optimierte Automatisierungssystem. Umfangreiche Softwarefunktionalität für die typischen Anforderungen im Werkzeugmaschinenbau erleichtern Ihnen das Engineering und die Realisierung innovativer Maschinenkonzepte. Das modulare Konzept von TwinCAT erlaubt vielfältige Funktionsergänzungen, z. B. um HMI-, Robotik-, Messtechnik- oder IoT-Anwendungen. Neben allen wichtigen Programmiersprachen der IEC 61131-3 können auch Module in C/C++, MATLAB® und Simulink® in der TwinCAT-Echtzeitumgebung betrieben werden. Offene Interfaces und die Nutzung neuester technologischer Standards eröffnen vielfältige Optionen, wie z. B. die Integration in bestehende Visualisierungs-, Leit- und Datenbanksysteme oder die Cloud-Kommunikation.
TwinCAT 3 CNC − die universelle Software Ihrer Werkzeugmaschine:
Mit TwinCAT 3 stellen wir Ihnen einen modularen Automatisierungsbaukasten zur Verfügung, den Sie individuell erweitern können. TcCOM ähnelt der COM-Technologie von Microsoft, jedoch angepasst an den Echtzeitkontext. Über TcCOM lassen sich kundenspezifische Softwaremodule sicher und flexibel in TwinCAT integrieren. Mit TcCOM kann z. B. aus TwinCAT CNC heraus, eine kundenspezifische Methode direkt aufgerufen werden, etwa eine spezielle Achstransformation, die in einem Modul wie C++ oder MATLAB® und Simulink® realisiert ist. Die vom Anwender erstellte Software kann mit industrietauglichen Hardware-Dongles geschützt und für die Maschine lizenziert werden.
Die Highlights des TwinCAT Component Object Model (TcCOM):
Die EtherCAT-Technologie wurde durch Beckhoff im Jahre 2003 auf den Markt gebracht und als offener Standard der Automatisierungstechnik zur Verfügung gestellt. Mit herausragender Leistung, flexibler Topologiewahl, umfangreicher Diagnose und einfacher Konfiguration eignet sich EtherCAT optimal auch für den Einsatz in Werkzeugmaschinen.
EtherCAT-Highlights für die Werkzeugmaschinenbranche:
Es gibt Anwendungen mit extremen Anforderungen an Zyklus- und Reaktionszeiten, beispielsweise in der additiven Fertigung. Auch in vielen klassischen Werkzeugmaschinen besteht verstärkt die Notwendigkeit, kürzeste Zykluszeiten bereitzustellen. Hierfür hat Beckhoff bereits 2008 eine bahnbrechende Lösung vorgestellt: XFC. Mit der eXtreme Fast Control Technology ist es möglich, I/O-Response-Zeiten < 100 μs zu realisieren. Die Basis dafür bildet eine optimierte Steuerungs- und Kommunikationsarchitektur aus modernen Industrie-PCs, ultraschnellen I/O-Klemmen mit erweiterten Echtzeiteigenschaften, das Highspeed-Ethernet-System EtherCAT und der Automatisierungssoftware TwinCAT.
XFC-Highlights für die Werkzeugmaschinenbranche:
Das MX-System ermöglicht vollständig schaltschranklose Automatisierungslösungen. Der Baukasten aus unterschiedlichen Baseplates und Funktionsmodulen (IPC-, Koppler-, I/O-, Drive-, Relais- und Systemmodule) vereint alle Aufgaben und Eigenschaften eines Schaltschranks: Energieeinspeisung, -absicherung und -verteilung, Erzeugung und Überwachung von Hilfsspannungen, Ablaufsteuerung mit den Ein- und Ausgängen, Ansteuerung von Motoren und Aktuatoren sowie die Anschlussebene für die Feldgeräte. Die nach internationalen Standards zertifizierten Baugruppen verringern die Aufwände bei Planung, Zusammenbau, Maschineninstallation sowie Instandhaltung.
Die Vorteile des MX-Systems für Werkzeugmaschinen:
Mit TwinCAT 3 CNC Milling Base steht ein umfangreiches Paket an Zyklen für die dreiachsige Fräs- und Bohrbearbeitung zur Verfügung, das durch Kapselung der Abläufe in parametrierbare und wiederverwendbare Bausteine die Programmierung erleichtert. Unterstützt werden unterschiedliche Bohrstrategien, vom einfachen Zentrieren und Tieflochbohren bis zum Gewindebohren und Bohrgewindefräsen. Die Herstellung von Langlöchern, Nuten sowie Taschen und Zapfen wird ebenso unterstützt. Weitreichende Parametrierungsmöglichkeiten erlauben die Anpassung aller Zyklen an unterschiedliche technologische Anforderungen, z. B. unterschiedliche Bearbeitungsmodi (Schruppen bzw. Schlichten) oder Vorschubrichtungen (Gegen- bzw. Gleichlauffräsen).
Die Vorteile auf einen Blick:
Für die sicherheitstechnischen Anforderungen einer Werkzeugmaschine stellt TwinSAFE eine zertifizierte Sicherheitslösung zur Verfügung, die sich nahtlos in das Beckhoff Steuerungssystem einfügt. Die verschiedenen I/O-Komponenten sind zertifiziert für Applikationen bis SIL 3 nach EN 61508:2010 und Kat 4, PL e nach DIN EN ISO 13849-1:2016-06. Darüber hinaus sind zahlreiche Antriebe mit sicherheitstechnischen Funktionen verfügbar. Die sicherheitstechnische Applikation wird in der TwinCAT-Entwicklungsumgebung konfiguriert bzw. programmiert und anschließend auf eine TwinSAFE-Logic-Komponente übertragen, die mit allen Sicherheitsgeräten in der Anlage kommuniziert.
TwinSAFE – die Vorteile für Ihr Maschinenkonzept
Neben unseren Standard-Panels fertigen wir nach Ihren Wünschen auch individuelle Control Panel und Panel-PCs. Kundenspezifische Anpassungen z. B. durch Tastererweiterungen und spezifische Bedienelemente, konform zu den Werkzeugmaschinen- und CNC-Standards, ermöglichen eine exakt auf die Anwendung zugeschnittene, ergonomische Gestaltung und damit eine optimale und intuitive Maschinenbedienung. Ein individuelles Gehäusedesign, vom Firmenlogo über eine spezifische Folientastatur bis zur individuellen Gehäusekonstruktion und flexiblen Farbgebung entsprechend Ihres Corporate Designs, prägt das unverwechselbare Erscheinungsbild Ihrer Marke über alle Maschinenbaureihen hinweg.
Individuelle Panel und dennoch standardisiert − Ihre Möglichkeiten:
Die Control Panels der Serie CP39xx-15xx-00x0 mit abgewinkelter Tastererweiterung in speziellem CNC-Funktionsdesign sind Steuer- und Bediengeräte, die für CNC-Anwendungen konzipiert wurden.
Servomotoren AM8300 erzielen aufgrund ihrer Wasserkühlung eine äußerst hohe Leistungsdichte, sodass bis zu 40 kW Nennleistung abgegeben werden können. Die Servomotoren bieten zudem höchste Dynamik, da das Trägheitsmoment konstant bleibt, mit der Wasserkühlung aber viel höhere Ströme möglich sind. Daraus resultiert auch das dreifach höhere Stillstandsdrehmoment. Die AM8300-Serie basiert technologisch auf der Baureihe AM8000 und deren Optionen. Fünf Flanschgrößen mit je drei Baulängen und Stillstandsdrehmomenten von 5,1 bis 274 Nm decken ein breites Einsatzspektrum ab. Durch die Wasserkühlung und die hohe Schutzart IP65 eignet sich der AM8300 insbesondere für hohe Umgebungstemperaturen.
Die Vorteile wassergekühlter Motoren auf einen Blick:
Anstatt überschüssige Energie eines Antriebsverbunds über Brems-Chopper in Wärme umzuwandeln, können Sie mit der universellen Netzrückspeisung AX8820 die Energie mit bis zu 7 kW ins Versorgungsnetz (400 bis 480 V AC) zurückspeisen. Ein intelligentes Energiemanagement hält dabei die Spannung im DC-Zwischenkreis (bis zu 848 V DC) stets im Gleichgewicht mit dem Leistungsbedarf der Antriebsachsen. Bis zu 3 AX8820 können mit dem Multiachs-Servosystem AX8000, den Digital Kompakt Servoverstärkern AX5000 sowie Geräten von Drittanbietern parallel betrieben werden. Zum Betrieb wird keine Kommunikation über EtherCAT benötigt.
Die Vorteile der universellen Netzrückspeisung:
