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.
Ihr Vorsprung in der Zerspanung und additiven Fertigung:
- Wettbewerbsvorteile durch innovative Technologien
- durchgängige Komplettlösung für alle Applikationen
- kompetente Beratung dank tiefgehendem Branchen-Know-how
- Flexibilität im Design der Bearbeitungszentren
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Unsere Technologien für Ihre Werkzeugmaschine
PC-based Control: Motion Control und alle CNC-Funktionen auf einer Plattform integriert
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:
- offen in Soft- und Hardware: von der Integration Ihres Prozess-Know-hows bis zur Cloud-Anbindung
- durchgängig: anspruchsvolle CNC- und Nebenfunktionen auf einer Softwareplattform realisieren
- skalierbar: Applikation bestimmt Leistung, Bauform und Preis der Automatisierungslösung
- innovativ seit über 40 Jahren: Beckhoff sichert Ihren technologischen Vorsprung
Flexibel, modular und performant: die DNA von TwinCAT CNC
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:
- vielfältige CNC-Features modular in Software konfigurierbar
- kundenseitiges Prozess-Know-how in den CNC-Kern integrierbar
- Ergänzung zusätzlicher Funktionen in einer einzigen Systemumgebung
- unterstützt vielfältige Bearbeitungstechnologien (Fräsen, Drehen, Schleifen, Erodieren, Umformen, Trennen, sowie Additive Manufacturing und Sondermaschinen)
Eigenes Know-how einfach und sicher in TwinCAT integrieren
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):
- offene Schnittstelle, über die Sie Ihr Prozesswissen in TwinCAT CNC integrieren können
- Kernkompetenzen bleiben komplett in Ihrer Hand.
- Modifikationen und Adaptionen können schnell und einfach realisiert werden.
- effektiver und zuverlässiger Know-how-Schutz
EtherCAT − kompromisslos schnell, flexibel und offen
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:
- extrem schnelle Zykluszeiten für präzise und effiziente Prozesse
- große Auswahl EtherCAT-kompatibler Sensoren und Aktoren im Markt
- flexible Anbindung anderer Feldbussysteme, wie CANopen, IO-Link und PROFINET
- reduzierter Verkabelungsaufwand durch Einkabellösung EtherCAT P
- maximale Leistung mit Geschwindigkeiten von 1 GBit/s bzw. 10 GBit/s durch EtherCAT G
Steuern und Regeln im Sub-100-µs-Bereich
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:
- extrem kurze Regelkreise mit 100 µs Zykluszeit realisierbar
- schnelle I/O-Ansprechzeit ab 85 µs
- harte Synchronisation von CPU, I/O und Antriebe durch distributed Clocks mit 64 Bit Auflösung
- viele digitale und analoge Eingangs- und Ausgangsmodule unterstützen XFC
Unsere Produkt-Highlights für Ihre Werkzeugmaschine
Eliminiert den Schaltschrank: das MX-System
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:
- geringere Stellfläche durch Wegfall der Schaltschränke
- IP67-Gehäuse erlaubt den Einsatz in allen Bereichen der Metallverarbeitung
- Effizienzsteigerung durch reduzierten Engineering-, Montage- und Testaufwand
- flexibel kombinierbar mit EtherCAT-Box-Modulen und dezentralen Servoantriebssystemen
- integrierte Safety-Funktionalitäten für Antriebe und I/Os über FSoE
TwinCAT 3 CNC Milling Base verkürzt Bearbeitungszeiten
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:
- CNC-Zyklenpaket für dreiachsige Fräs- und Bohrbearbeitungen
- einfache und komplexe Bohraufgaben inkl. Mehrfachbohren durch Zyklenkombination
- unterschiedliche Fräszyklen
- Kundenspezifische Konturbeschreibungen können im NC-Programm hinterlegt werden.
- umfangreiche Parametriermöglichkeiten
Modulare und einfach integrierbare Safety-Lösung
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
- alle Sicherheitsfunktionen mit TwinCAT programmierbar bzw. konfigurierbar
- viele TwinSAFE-I/O-Module in Schutzart IP20 und IP67
- flexible Mischung sicherer Signale mit Standardsignalen im Klemmenstrang
- Sicherheitslogik ist in I/Os und Antrieben über das EtherCAT-Netzwerk verteilt
- TwinSAFE-SC-Technologie kombiniert Standardsignale für sicherheitstechnische Aufgaben
Robuste Panels und Panel-PCs im kundenspezifischen Design
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:
- kostengünstige Implementierung von Firmenlogos
- Tastererweiterungen nach Kundenvorgabe oder per Konfigurationstool
- Realisierung kundenspezifischer Tragarmadapterplatten und -systeme
- Realisierung komplexer Bedienterminals auch mit Feldbusanbindungen
Die Control Panels der Serien CP39xx-150x und CP39xx-151x mit abgewinkelter Tastererweiterung in speziellem CNC-Funktionsdesign sind Steuer- und Bediengeräte, die für CNC-Anwendungen konzipiert wurden.
Servomotor-Baureihe mit Wasserkühlung
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:
- hoher Leistungsbereich mit Nennleistungen bis zu 40 kW
- Stillstandsdrehmomente deutlich gesteigert (bis zu Faktor 3 gegenüber Konvektionskühlung)
- höchste Leistungsdichte
- Kombination aus hohem Nenndrehmoment und niedrigem Trägheitsmoment sorgt für maximale Dynamik
- Kühlung erlaubt Einsatz bei kritischen Umgebungstemperaturen
- Baukastenprinzip mit allen Optionen der Servomotoren AM8000
Universelle Netzrückspeisung AX8820 verbessert die Energiebilanz Ihrer Werkzeugmaschine
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:
- geeignet für Multiachs-Servosystem AX8000, Digital Kompakt Verstärker AX5000 und Geräte von Drittanbietern
- 7 kW Nennleistung durch Parallelbetrieb auf 21 kW erweiterbar
- sinusförmige Rückspeisung verhindert Netzverzerrungen
- Energie kann im Zwischenkreis gespeichert werden.
- erweiterte Parametrierung und Diagnose über EtherCAT
