Pi-5 è stata la prima fresatrice nell’industria dentale progettata in modalità completamente virtuale grazie alla piattaforma MTX, il CNC di Bosch Rexroth.

Una macchina a controllo numerico per la lavorazione simultanea a 5 assi compatta come un frigorifero autonomo, utilizzabile in aree residenziali pronta per l’Internet of Things: la nuova fresatrice Pi-5 della media società Cimt, situata a Rosdorf vicino a Göttingen, specialista in componentistica di macchinari per protesi dentali. Pi-5 è la prima macchina del settore ad essere stata sviluppata e testata in modalità completamente virtuale, utilizzando un Digital Twin a corredo del sistema CNC MTX di Bosch Rexroth.

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Sono le 6 di sera e l’ultimo paziente ha appena lasciato lo studio. Il dentista inserisce un caricatore con 10 spazi vuoti e 20 utensili nel Pi-5. Con pochi tocchi sul display multi-touch, carica dal sistema CAD / CAM i programmi di fresatura compilati durante la giornata e preme START. La fresatrice produrrà corone, ponti o protesi telescopiche in modo completamente automatico durante la notte.

Interfaccia utente personalizzata

“Per poter trasformare le nostre idee in realtà, abbiamo bisogno di un sistema di controllo completamente modificabile, che ci dia la massima libertà per progettare l’interfaccia utente e le interfacce ai sistemi CAD / CAM, e che contemporaneamente ci fornisca le prestazioni necessarie per la fresatura più veloce possibile sul mercato ”, affermano Andreas Kirsch e Christian Heine, amministratori delegati e proprietari di Cimt GmbH.

MTX di Rexroth è stato il sistema CNC migliore per l’abbinamento. Si tratta del sistema di controllo più performante sul mercato, che offre apertura fino al Core di controllo grazie alla tecnologia Open Core Interface. Cimt ha dunque avuto la possibilità di progettare su misura l’interfaccia utente e preparare le interfacce per i sistemi CAD / CAM che di solito vengono utilizzate nell’industria dentale.

Velocità e precisione della fresatrice CNC

La fresatrice compatta è costituita da un corpo in acciaio raffreddato con un design in fusione minerale, che consente un elevato livello di stabilizzazione della temperatura e precisione. La macchina è progettata per la lavorazione a secco e a umido di numerosi materiali, da NEM, titanio, acciaio, zircone, ceramica verde, rame e grafite fino alla plastica. Per il taglio vengono utilizzati solo mandrini di fresatura in HSC. Un mandrino di fresatura ottimizzato per l’odontoiatria con 1.500 W di potenza, coppia aumentata e una velocità nominale massima di 60.000 giri/min esegue in modo affidabile il lavoro di fresatura.

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Una nuova generazione di frese combinate con la forza e la resistenza alla deformazione di Pi-5 consente di ottenere velocità di fresatura molto elevate. Per di più, la macchina utensile a tutti gli effetti deve soddisfare requisiti molto speciali. Gli studi odontoiatrici e i laboratori odontotecnici sono spesso situati nei centri urbani e nelle aree residenziali. Il Pi-5 riesce a funzionare con una presa elettrica a 16 A e, nonostante la presenza di servomotori, soddisfa le normative EMC per le aree residenziali. Inoltre, con una larghezza di soli 78 cm passa anche attraverso i normali telai delle porte e, con un peso all’incirca di solo 650 kg, non grava sulla capacità portante di eventuali pavimenti e soffitti sottostanti di edifici residenziali e locali commerciali.

Il sistema CNC MTX garantisce una combinazione di velocità e precisione. Il suo hardware è scalabile in prestazioni e la versione più potente può controllare fino a 250 assi in un massimo di 60 canali CN con un solo hardware di controllo. Il sistema si basa su standard aperti e dispone di numerose funzioni tecnologiche predefinite. La soluzione di sistema MTX comprende un’ampia gamma di azionamenti e motori intelligenti, nonché moduli I / O espandibili e un controllore di sicurezza certificata.

La prima fresatrice dentale progettata virtualmente

Durante la progettazione della nuova macchina, Cimt ha utilizzato i servizi di ingegneria Rexroth per la programmazione, la simulazione e il sistema di testing CNC. Pertanto, il tempo di sviluppo è stato ridotto a un solo anno. Bosch Rexroth fornisce a tutti gli effetti un Digital Twin per ogni applicazione MTX. Ciò consente ai produttori di macchine di simulare e ottimizzare in anticipo il comportamento della soluzione di sistema insieme a tutti i movimenti degli assi con il Software Machine Builder e MTX Operation Desktop senza alcun hardware di controllo.

“Abbiamo anche creato un modello di macchina 3D digitale e insieme agli esperti Rexroth siamo stati in grado di costruire e testare la macchina in modo completamente virtuale”, ricorda Christian Heine. “La Pi-5 è la prima macchina nell’industria dentale ad essere stata sviluppata in maniera completamente virtuale”. Questo è vero su tutta la linea, dalla progettazione e dimensionamento dei gruppi vite a sfere Bosch Rexroth fino alla completa programmazione PLC e CNC secondo DIN 66025. Gli esperti hanno ottimizzato la dinamica di tutti i movimenti sui loro computer per ottenere massima produttività. Fino a quel momento la fabbrica non aveva ancora iniziato a montare i primi modelli Pi-5.

Connettività massima

Oltre a programmare uno speciale HMI per operatori senza nessuna conoscenza di CNC, Cimt semplifica anche il funzionamento della macchina grazie a un’ampia connettività. MTX include un client / server OPC UA come standard e supporta già la nuova interfaccia UMATI della German Machine Tool Builders ‘Association (VDW). Questo standard omologato per i produttori di macchine utensili consente l’utilizzo di configurazioni specifiche del cliente o del produttore per la mappatura e la trasformazione personalizzate dei parametri tramite input standardizzati.

Cimt può, se lo desidera, connettersi alla macchina ed eseguire la manutenzione da remoto in modalità wireless tramite il gateway IoT di Bosch Rexroth. Inoltre, gli utenti possono richiamare le informazioni in modalità wireless utilizzando un browser Web su qualsiasi dispositivo. In caso di problemi con la fresatura, l’utente può interrompere il lavoro, scaricare il pezzo e inizializzare la lavorazione del pezzo grezzo successivo. Una telecamera di manutenzione remota integrata facilita il lavoro.

Know-How perfetto grazie alla crittografia

La precisione della Pi-5 è particolarmente importante per Cimt: una sonda con misurazione tattile che calibra la fresatrice e controlla la qualità delle parti fresate è una componente importante della macchina. I moduli I / O ad alta velocità catturano i segnali, mentre il software MTX identifica automaticamente se è necessaria una successiva fresatura.

“Abbiamo anche bisogno di un sistema di controllo ad alte prestazioni, con capacità di elaborazione sufficiente per elaborare i dati di processo in tempo reale”, afferma Andreas Kirsch. “Stiamo contestualmente cogliendo anche l’opportunità di proteggere il nostro know-how con la tecnologia di crittografia.” disponibile su MTX .

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