aplikace řídicích systémů fanuc na obráběcích strojích · servo systems 1972 fanuc became...

51
Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích 23.3.2009 ČVUT v Praze Petr Domša

Upload: vuongdat

Post on 11-May-2018

233 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích

23.3.2009 ČVUT v Praze

Petr Domša

Page 2: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Obsah

Úvod, o firmě Fanuc.

Systémy Fanuc (30i, 31i, 32i, 0i-D), aplikace.

Požadavky uživatelů a výrobců strojů• Funkce pro zvýšení rychlosti, přesnosti a povrchu

obrábění• Funkce na podporu optimalizace pohonů• Nástrojové hospodářství• Dvojitá kontroloa procesu (DCS)• Dálkové monitorování přes Ethernet.• Protikolizní ochrana

Praktická ukázka na DEMO systému.

Page 3: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

A Successful Joint Venture…

… between

General Electric Co. (USA) and FANUC Ltd. (Japan)

Over 20 yearsSuccessfulSteady growthLeader in Factory Automation

Page 4: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

… of Two Powerful Parents

• $ 173B sales*• ca. 327 000 employees*• $ 529K sales per

employee• #1 respected company• GE is recognized as

being among the worlds best companies and most valuable brands

• 130 years of innovation since Thomas Edison

* Annual Report 2007

• $ 3.555B sales*• ca. 1800

employees*/4000**• € 1975 K sales per

employee• Over 600 employees in

R&D• #1 in CNC technology

– Market share worldwide > 60%

• #1 in robot technology• #1 in reliability* Annual Report 2007

** consolidated

Page 5: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

FANUC Ltd.

Fuji Automatic NUmerical ControlSince 1956 developing CNC & Servo Systems 1972 FANUC became independent from FujitsuR&D and production in JapanHigh automation level in own production

• Over 1 300 Robots used

Current monthly production (end of 2007)

• 16 000 CNCs• 80 000 Servo Motors

Monthly production capacity (end of 2007)

• 30 000 CNCs• 150 000 Servo Motors• 2 500 Robots• 1 200 Robomachines

Page 6: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

FANUC Group

Jedinečná nabídka automatizace výrobních závodů

LaseryLasery

Sítě & diagnostika

Sítě & diagnostika

RoboShot &RoboCut

RoboShot &RoboCut

RobotyRoboty

Servo pohonné systémy

Servo pohonné systémy

CNCCNC

Automatizační software

Automatizační software

Page 7: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Řídicí systémy CNC

Power Mate i Series 16i/18i/21iSeries 0i Series 30i/31i/32i

CNC pro nejnovější a

nejvýkonnější obráběcí stroje

CNC pro nejnovější a

nejvýkonnější obráběcí stroje

CNC pro široký rozsah

obráběcích strojů

CNC pro široký rozsah

obráběcích strojů

CNC pro základní úroveň

obráběcích strojů

CNC pro základní úroveň

obráběcích strojůCNC pro různé

průmyslové strojeCNC pro různé

průmyslové stroje

Page 8: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Přehled systémů Fanuc

Page 9: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Typické aplikace

Série 30i/31i/32i CNC pro nejnovější a nejnáročnější obráběcístroje

• Komplexní obrábění • Obrábění v mnoha

osách • 5-osé obrábění • Soustružnické i frézovací

operace na jednom stroji• Broušení• Lisování/vysekávání• Laserové stroje• Laserové děrovací stroje• Drátové řezačky• …

Série 0i/0i Mate CNC základní úroveňobráběcích strojů

• Frézování • Soustružení • Broušení• Lisování/vysekávání

Power Mate i i-H: CNC pro polohování

i-D: CNC pro aplikace s 2-osami

• Postupové linky

Page 10: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Aplikace Power Mate i (1/3)

plnicí stroje

razicí stroj

1) Rychlý start/stop motoru jakoreakce na vnější signály:→ řezací stroje, razicí stroje, balicí stroje

2) Funkce elektronické vačkové hřídele: → plnicí stroje, razicí stroje s dopravníkem, balicí stroje

Page 11: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Aplikace Power Mate i (2/3)

balicí stroj

navíječka

3) Synchronizace mezi více osami (max.128)→ balicí stroje, navíječky, postupové lisy

4) Řízení tahu pomocí řízení momentu →navíječky, ovíjecí a natírací stroje

5) Dosažení vysokého momentu při použitívelkého servomotoru→elektrické lisy, dopravníky pro těžká břemena

Page 12: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

2) Accelerate before contact

Position control

Pressure control

3) Mold by pressure control

Shock is decreased by the pre-acceleration

motion

Hold specified pressure

4) Stop the waiting position

Pressure axis

Position control

Position control

Pressure and position control axis

1) Wait by position control

Aplikace Power Mate i (3/3)

1) Waiting by position control, and the pressure axis approaches .

2) The overshoot of pressure is decreased by the pre-acceleration motion.

3) The specified pressure is held by the pressure control while in contact.

4) When the pressure axis returns, it stops at the waiting position by the position control.

Pressure And Position Control

Page 13: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

A1

Systémy řady 30i

Kanál 3Kanál 2

Funkce ovládání více drah• Bohatá sada funkcí pro podporu

složitých strojů s více kanálySynchronní, složené a nadřazené řízení pomocíprogramových příkazů

• K ovládání těchto funkcí není potřebaparalelní program PMC

• Není potřeba synchronizace meziprogramy CNC a PMC, kratší dobacyklu

Zobrazení více kanálů najednou• Na 15“ barevném LCD displeji se

mohou zobrazovat současně 4 kanály • Pořadí zobrazení každého kanálu

možno nastavit

Page 14: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Multi-path PMC Adaptable To Various Machine Control• A maximum of 3 independent ladder programs can be executed in one PMC• Each ladder can be programmed and edited independently

Multi-path ladder based on machine structureMulti-path ladder based on machine structure Large single-path ladderLarge single-path ladder

Modular programming incommon memory modeModular programming incommon memory mode

Loader

PeripheralsMachine tool

LADDER 2 LADDER 3LADDER 1 LargeLADDER

LADDER 1 LADDER 3

Common PMC signal memory mode

LADDER 2

- Ladder: 100,000 steps- Data Table: 20,000 bytes- Internal Relay: 16,000 bytes

Multi-path/multi-axismachine

Patent AppliedPatent Applied

30i Multi-path PMC

Page 15: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

ROBONANO α-0iB

Smooth Machined Surface Achieved in Combination With High-speed, High Precise Servo Control

Page 16: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Tajmac MORI-SAY 867 (1/2)

Osmivřetenový soustružnický automat (až 33+26 servo os)

Page 17: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Tajmac MORI-SAY 867 (2/2)

Page 18: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Stavební bloky CNC systému

CNC PC

Sériová sběrnice serva FANUC FSSB

CNC kontrolér

FSSB I/Opro Dual Check Safety

Optický kabel

Strojní panel

I/O modul

Přenosnýstrojní panel

Servozesilovač αiServomotory αi / αis

FANUC I/O Link (2 kanály) Celkem I/O bodů: 2048 vstupních / 2048 výstupních

Servoesilovač ß

Vestavěný EthernetInternet

Page 19: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Očekávání zákazníka, který si koupil systém pro řízení obráběcího stroje

Požadavky na systém

Vysoká rychlost a vysoká přesnost, hladký povrchAI NANO, AI-High Precision Contour Control, SMOOTH INTERPOLATIONFunkce obrábění v 5 osách - Tilted Working Plane, Tool Center Point, 3D tool compensation, 3D

rigid Tapping retract, 3D retrace, retract,

Jednoduché NC programováníMožnost simulace programu – Manual Guide i, trasování

Síťové funkce Připojení na ethernet – posílání programů, dálková diagnostika,

Nástrojové hospodářství – sledování životnosti, záměny nástrojů

Podpora při nastavení pohonů – Servo Guide,

Řízení I/O – rychlé PMC stroje včetně řízení periferiíDual Check Safety (DCS)Kontrola kolizí

Page 20: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Conventional Interpolation NANO Interpolation

..

Y(μm)

1234

0 X(μm)3 6 9

1div=1nm

..

Y(μm)

12

4

0 X(μm)3 6 9

3

Taper Cutting(X:Y=3:1)

Smooth Machined Surface Achieved in Combination With High-speed, High Precise Servo Control

Feature• Position command to

servo control is calculated in much finer resolution than input unit (1nm for input unit of 1um).

• Machine movement becomes very smooth resulting in high accuracy of finished surface.

• More smooth machined surface is obtained for combined use with αi

NANO Interpolation Series 0i - MODEL D

servo.

Page 21: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Opakované spuštění obrábění jednoduchou operací po zastavení obrábění v důsledku “EMG” nebo “výpadku napájení”

Odchylka od dráhy obrábění způsobená poklesem nástroje se automaticky opraví. Zpětný pohyb se vykonává podél dráhy obrábění po té, co se nástroj vrátí do bodu zastavení obrábění.

Vykonává se jednoduchá a bezpečná operace odsunutí nástroje.

Zpětný pohyb podél dráhy

obrábění

Odchylka od dráhy obráběnív důsledku“EMG” nebo“Výpadku napájení”

Diference je automaticky zkorigována

Prevence kolize

Návrat Zpětný pohyb

Funkce reverzního pohybu pro opakované spuštění

Page 22: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Volba podmínek obrábění

10 registrovaných skupin parametrů pohonů stroje

(Machine Condition Selection Function)

Výběrem přednostní priority pro rychlost nebo přesnost může koncový uživatel podrobně seřídit podmínky obrábění.

Výběrem volby “LEVEL” lze seřízenídoladit mezi vysokou rychlostí a nejvyšší přesností a optimalizovat zpracování obrobku.

Hodnotu “LEVEL” lze také volit povelem NC programu.

Page 23: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Storage Position error

Storage Position error NC Program

G01 Z-10. F6000G5.6 Pn (start)G02 X0. Y13. R13.X13. Y0. R13.X0. Y-13. R13.X-13. Y0. R13.………….G5.5 (konec)…………. Mnoho dílů se

stejným profilem

NC Program

G01 Z-10. F6000G5.6 Pn (start)G02 X0. Y13. R13.X13. Y0. R13.X0. Y-13. R13.X-13. Y0. R13.………….G5.5 (konec)………….

+-

Ukládání naučených dat

Chyba polohy

Příkaz k učení poloh ZAP/VYP

+ +

Zpětná vazba o poloze

Opakované obrábění

Max. 24 dílů na 1 práci (celkem 262 sec.)

Řízení HRV

Naučení dílů řada 30i /31i / 31i-A5 (1/2)

Circle Corner with R

Kružnice Roh s R Kružnice Roh s R

Kružnice Roh s R Kružnice Roh s R

Vlastnosti • Naučení dílů pro opakované obrábění automaticky vytváří data kompenzace• Nejlepší přizpůsobení pro vysokou přesnost a vysokou rychlost při obrábění dílů • Snadné programové doplnění “G5.6” (start) a “G5.5” (konec)

Page 24: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Pozorování chyb během učení pro předcházení chybné práce

Učení

Pozorování

Chyba

Režim sériové výroby

Učení poprvé

Učení poosmé

Posun8 m/min

10 μm/d.

10 μm/d.

Příklad: Čtverec se zaoblením

Vysoká přesnost

Režim tvorby dat učení

Dosažení vysoké přesnosti díky automatické tvorbě kompenzačních dat kontrolérem učení

Vysoce přesné obrábění díky použití kompenzačních dat vytvořených v režimu učení

Naučení dílů řada 30i / 31i / 31i-A5 (2/2)

Page 25: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Výk

on

’95 ’96 ’97 ’98 ’99 ’00 ’01 ’02 ’03

HRV1Proud 250μsRychlost 250μsPoloha 1ms

HRV2Proud 125μsRychlost 125μsPoloha 1 ms

HRV3Proud 62,5μsRychlost 125μsPoloha 1 ms

HRV4 Proud 31,25μsRychlost 62,5μsPoloha 250μs

Pro vysokovýkonné aplikaceZejména pro lineární motory a stroje na obrábění ozubení

’04

Vývoj taktu regulace, HRV1-HRV4 (1/3)

HRV2 – současný standard na běžných strojích

Page 26: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

HRV4

HRV4

Limit 950 Hz Mez 1400 Hz

HRV3

HRV3

Char. proudové smyčky při HRV3 a HRV4 (2/3)

• Průběh proudu

• Kmitočtová odezva proudové smyčky

Poznámka) Data kmitočtové odezvy se speciálně nastaveným ziskem proudovésmyčky.

Page 27: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Příklad: Stůl X-Y• Limit zisku rychlosti (proporcionální zesílení)

• Tvar kružnice (poloměr 100 mm rychlost 25 m/min)HRV3 1200% HRV4 2000 %

HRV3 (zisk rychlosti 960 %) HRV4 (zisk rychlosti 1600 %)

5μm/div 5μm/div

Chyba 4μm Chyba 1,5μm

Charakteristika rychlostní a polohové smyčky (3/3)

NEBYLO použito korekce na nerovnosti.

Page 28: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Řízení HRVŘízení HRV

Řízení rychlostiŘízení

rychlostiŘízení polohyŘízení polohy

Řízení bodu obrábění

Řízení bodu obrábění

Samostatná jednotka detektoru I/F (SDU)

ServomotorČinitel pružení

Sériové rozhraníJednotka snímače zrychlení (detekce 3 os)

Řízení bodu obrábění (1/2)

Vlastnosti• Jednotka snímače zrychlení Zjišťuje zrychlení v bodě obrábění• Připojení stejné jako samostatné měřítko přes SDU• Řízení bodu obrábění Potlačuje vibrace díky akcelerační zpětné vazbě stroje

Page 29: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Řízení bodu obrábění VYP Řízení bodu obrábění ZAP

Vibrace v bodě obráběníVibrace v bodě obrábění Zlepšené vibrace v bodě obráběníZlepšené vibrace v bodě obrábění

10 m/s2

60 m/min

100 ms

Zrychl. stroje v ose X

Rychlost motoru osy X

10 m/s2

60 m/min

100 ms

Zrychl. stroje v ose Y

Rychlost motoru osy Y

Zrychl. stroje v ose X

Rychlost motoru osy X

Zrychl. stroje v ose Y

Rychlost motoru osy Y

Řízení bodu obrábění (2/2)

Příklad• Řízení bodu obrábění účinně potlačuje vibrace stroje• Vyšší přesnost dosahována vyšší stabilitou bodu obrábění

Page 30: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Časová posloupnost Dráha pohybu Chyba obrysu Frekvenční analýza

SERVO GUIDE Mate

V rámci analýz se vytvářejí různé grafy.Časová posloupnost

• Zobrazuje změny polohy, otáček, zrychlení atd. ve formě grafu na osciloskopu. Dráha pohybu

• Dvojrozměrné zobrazení dráhy pohybu.Chyba obrysu

• Zobrazení chyby obrysu.Frekvenční analýza

• Zobrazení frekvenční analýzy ve Fourierově transformaci.

Funkce na podporu optimalizace

Page 31: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Funkce nástrojového hospodářství

Data nástroje spravovaná CNC systémem

• Číslo typu nástroje• Hodnota korekce nástroje• Číslo pozice v zásobníku• Hodnota životnosti nástroje• Řezné podmínky• atd.

CNC systém poskytuje číslo pozice v zásobníku z T povelu do PMC.Až 8-místné číslo typu nástroje.Hlídání životnosti každého nástroje.Vstup a výstup dat nástroje pomocí FOCAS1 (Ethernet nebo HSSB).Snadné přizpůsobení.

Tabulka správy zásobníku

Data pro správu nástroje

Page 32: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Trasování ručním kolečkem

Dopředu

Zpět

• Trasování ručním kolečkem umožňuje snadnou a rychlou kontroluprogramu:

– Snadná kontrola programu otáčením ručního kolečka.– Rychlost pohybu nástroje je řízena ručním kolečkem.– Kontrolovat lze i malé úseky.– Funguje dopředu i zpět.

– Kontrolu lze zahájit na začátku i uprostřed programu.

Page 33: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

MANUAL GUIDE iSoftware pro dílenské programování

Vytvoření a editace programu

Kontrola programu

Zadání dat před obráběním

Obrábění

Měření na stroji

Vytvoření programu pomocí zdokonaleného editoru part-programů a rozsáhlých obráběcích cyklů

Snadná kontrola programu pomocí realistické simulace obrábění

Zadání dat korekce nástroje a korekce systému souřadnic pomocí ručního měření a měřících cyklů

Během obrábění se zobrazují jména cyklu a ikony nástroje a stav obrábění

Měření obrobku ve stroji po obrábění a zpětná vazba výsledků měření do dat korekce nástroje

Ruční měření přesnosti kruhu

Obrazovka simulace

Page 34: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Chybu nastavení obrobku v přímém i rotačním směru lze snadno opravit.

Korekce chyby nastaveníobrobku

Korekce chyby

Okamžité generováníplynulé křivky v nakloněnérovině a přímkovýprogram.

Nano vyhlazování 2

Vysoce přesnéa velice kvalitnívysokorychlostní obrábění

K dispozici je trojrozměrnákorekce řezného nástroje.

Trojrozměrnákorekce řezného nástroje

Lze používat povel pro střed nástroje.

Řízení středu nástroje

Snadné programování v nakloněné rovině.

Povel pro nakloněnou pracovní rovinu

Snadnéprogramování

ObsahFunkce

Povel pro nakloněnou pracovní rovinu

Trojrozměrný korekce řezného nástroje

Nano vyhlazování 2

Seznam funkcí 5-osého obrábění

Řízení středu nástroje

Korekce chyby nastavení obrobku

Funkce pro 5-osé obrábění (1/2)

Byla vyvinuta hlavní funkce 5-osého obrábění• Snadné programování, vysoká rychlost a přesnost / vysoká kvalita obrábění,

korekce chyby• Ruční posuv, použito pro různé konfigurace stroje

Page 35: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

ObsahFunkceTrojrozměrný ručníposuv

Ruční operací se nástroj pohybuje různými směry ve 3 rozměrech.

Ruční posuv

Funkce 5-osého obrábění je k dispozici i když je osa nástroje vůči ose otáčení posunutá.

Složitý stroj

Funkce 5-osého obrábění je k dispozici pro různé typy strojů.Různé konfigurace stroje

Použito pro různékonfigurace stroje

Smíšený typTyp s otoč. stolemTyp s otočnou hlavou

Posunutímezi rotačními osami Posunutí mezi

osou nástroje a osou rotace

Různé konfigurace stroje

Složitý stroj

Trojrozměrný ručníposuv

Seznam funkcí 5-osého obrábění (pokračování)

Funkce pro 5-osé obrábění (2/2)

Page 36: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Dual Check Safety (1/2)

• Bezpečnostní funkce integrované v CNC systému.• Vyhovuje zabezpečení kategorie 3 standardu EN954-1.• Zjednodušuje implementaci strojírenské směrnice 89/392/EU.• Poskytuje vysoce účinnou ochranu osob.

– Umožňuje pohyb os i vřetena omezenými rychlostmi při otevřenémochranném krytu.

Úspora kabelů, drátů, reléových modulů a stykačů

Page 37: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

• Bezpečnostní funkce integrované do CNC systému jsouzálohované.

• Dvoukanálová struktura systému– Jednotlivá chyba nevede ke ztrátě bezpečnosti.

Dual Check Safety (2/2)

CNCCPU

CNCCPU

MonitorCPU

MonitorCPU

Křížovákontrola dat stykačstykač

Vypnutí

Vypnutí

CNC

Zpětnovazební signálmotoru

Signál otevření dveří

Page 38: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Dálková diagnostika

Dálková diagnostika CNC systémua PMC (včetně přenosu po mobilním telefonu)

Základní obrazovky dálkovédiagnostiky

Poloha, Korekce, Proměnné uživatel.Maker, NC program, NC parametry, Konfigurace systému, Data osciloskopu, Historie obsluhy, Historiealarmů, atd.

Vzdálený PMC Kontaktní schéma, Stavové signályPMC, Sledování signálů PMC, Parametry PMC atd.

Page 39: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

3D kontrola kolize na otevřeném CNC 300i / 310i–A

Funkce 3D kontroly kolize zabraňuje kolizím stroje• Obsluha může zasáhnout do činnosti stroje, aniž by věnovala pozornost kolizím• Animace 3D modelu na PC kontroluje předvídatelnost kolize a přinutí zastavit

CNC pohyb před tím, než dojde ke skutečné kolizi• Lze použít v automatickém režimu a také v ručním režimu• Žádná CNC funkce, například rychlost posuvu nebo zobrazování, není touto

funkcí ovlivněna, protože kontrolu kolize provádí CPU na straně PC

Rozhraní FOCAS2 pro kontrolu kolize je otevřené Výrobci obráběcích strojů mohou vyvinout originální aplikaci kontroly kolize, která bude

vhodná pro jejich konstrukci stroje.

Page 40: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Všechny motory odpovídají mezinárodnímu standardu IEC60034-1

Servomotory αi (1/2)

αiS500 /2000

HV

αiS200/2500

αiS2000 /2000

HV

αiS3000 /2000

HV

αiS1000 /2000

HV

αiS100 /2500

HV

αiS200 /2500

HV

αiS300/2000

HV

αiS50 /3000

HV

αiS40 /4000

HV

αiS100/2500

αiS300/2000

αiS50/3000

αiS500/2000

αiS22/4000

αiS30/4000

αiS40/4000

αiS22 /4000

HV

αiS30 /4000

HV

αiF12 /3000

αiF22 /3000

αiF30 /3000

αiF40 /3000

αiF12 /3000

HV

αiF22 /3000

HV

αiF 1 /5000

αiF 2 /5000

αiF 8 /3000

αiF 4 /4000

Moment Nm

Příruba

1 2 4 8 12

αiS 2/5000, /6000

4

αiS 4/5000

αiS 8/4000 /6000

αiS12/4000

130 mm90 mm

αiS 8 /4000HV /6000HV

αiS12 /4000

HV

αiS 2 /5000HV /6000HV

αiS 4 /5000

HV

αiF 4 /4000

HV

α i F 8 /3000

HV

380 mm

12 22 30 40 50 100 200 300

265 mm174 mm

500 1000 2000 3000

500 mm

200V

400 V

200V

400 V

αiS

αiF

Page 41: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Menší rozměryMenší rozměry Maximální rozsah otáček Vyšší výkon

Maximální rozsah otáček Vyšší výkon Plynulé otáčeníPlynulé otáčení

Rovnoměrný chod 5 µm/dílek

F1000 mm/min = 100 ot/min

1 ot

Stoupání šroubu 10 mm

αiS30/4000αiS30/4000αiF30/3000αiF30/3000

[Nm]

[min-1]

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000

Max.

25% VÍCE

33% VÍCE

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000

Max. moment

Trv. moment

25% VÍCE

33% VÍCE

Servomotory αi (2/2)

▲31%

αiF 30/3000αiF 30/3000

αiS 30/4000αiS 30/4000

< 1 µm

• Kompaktní, vysoké otáčky, velký výkon• Kompaktní pulzní snímač polohy s mimořádně vysokým rozlišením

Standardně: 1 000 000 /ot, Volitelně: 16 000 000 /ot• Inteligentní ID informace servomotoru a pulzního snímače polohy

Page 42: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

0,55 1,1 1,5 2,2 3,7 5,5 7,5 11 18,515 3022 37

αiIL 15/15000

HV

αiIL 26/15000

HV

αiIL 8/20000

HV

60

αiIT 15/15000

HV

αiIT 8/15000

HV

αiI 0,5/10000

HV

αiI 1,5/10000

HV

αiI 1/10000

HV

αiI 2/10000

HV

αiI 3/10000

HV

αiI 6/10000

HV

αiI 8/8000

HV

αiI 12/7000

HV

αiI 15/7000

HV

αiI 22/7000

HV

αiI 30/6000

HV

αiI 40/6000

HV

αiI 60/4500

HV

αiIP 15/6000

HV

αiIP 22/6000

HV

αiIP 40/6000

HV

αiIP 50/6000

HV

αiIP 60/4500

HV

100

αiI 100/4000

HV

αiIT 6/15000

HV

αiIT 22/12000

HV

αiIT 3/15000

HV

αiIT 2/20000

HV

αiIT 1,5/20000

HV

αiIL

αiIT

αiIP

αiI

Trvalý jm. výkon kW

Odpovídá mezinárodnímu standardu (IEC60034-1)

Krátkodobé zvýšení momentu zlepšeným αiSP

AC VŘETENOVÝ MOTOR αiI series

Model s vyššími otáčkamiTypová řada 400 V

Page 43: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

• Maximální síla od 300 N do 17 000 N• Napájení 200 a 400 V je standardní• Maximální rychlost 4 m/s• Maximální zrychlení 30 G (pouze motor)• Kompaktní rozměry a malá hmotnost• Vysoká hustota vinutí• Vysoce účinné chlazení• Resolution from 0.01µm up to 4 m/s speed

• Vylepšení pro aplikace v průmyslovém prostředí

Vlastnosti lineárních motorů LiS (1/2)Š

ířka

cív

ky(m

m)

Délka cívky (mm)0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

400

350

300

250

200

150

100

50

0

LiS15000C2LiS15000C2

LiS9000B2LiS9000B2LiS3000B2LiS3000B2

LiS1500B1LiS1500B1LiS900A1LiS900A1

LiS600A1LiS600A1

LiS300A1LiS300A1

LiS17000C3LiS17000C3

LiS11000C2LiS11000C2

LiS7500B2LiS7500B2

LiS9000C2LiS9000C2

LiS6000B2LiS6000B2

LiS4500B2LiS4500B2

LiS3300C1LiS3300C1

LiS10000C3LiS10000C3

Page 44: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Specifikace řady LiS (2/2)

*1 bez chlazení, AC=chlaz. vzduchem,WC=chlazení vodou. Liší se dle podmínek chlazení.

*2 Hodnoty v ( ) platípro napájení 400 V.

Trvalá síla [N]Model Max. síla

[N] NC *1 AC *1 WC *1

LiS 3300C1/2 3,300 660 792 1,320 2 (4)LiS 9000C2/2 9,000 1,800 2,160 3,600 2 (4)

Max. rychl.[m/s] *2

LiS 300A1/4 300 50 60 100 4LiS 600A1/4 600 100 120 200 4LiS L900A1/4 900 150 180 300 4LiS 1500B1/4 1,500 300 360 600 4LiS 3000B2/2 3,000 600 720 1,200 2 (4)LiS 3000B2/4 3,000 600 720 1,200 4LiS 4500B2/2 4,500 900 1,080 1,800 2 (4)LiS 6000B2/2 6,000 1,200 1,440 2,400 2 (4)LiS 6000B2/4 6,000 1,200 1,440 2,400 4LiS 7500B2/2 7,500 1,500 1,800 3,000 2 (4)LiS 9000B2/2 9,000 1,800 2,160 3,600 2 (4)LiS 9000B2/4 9,000 1,800 2,160 3,600 4

LiS 11000C2/2 11,000 2,200 2,640 4,400 2 (4)LiS 15000C2/2 15,500 3,000 3,600 7,000 2 (4)LiS 15000C2/3 15,500 3,000 3,600 7,000 3LiS 10000C3/2 10,000 2,000 2,400 4,000 2 (4)LiS 17000C3/2 17,000 3,400 4,080 6,800 2 (4)

Page 45: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

F

Napájení 2m×4Teplotní snímač 2m×1

φCφBφA

ED

RotorRotorStatorStator

PouzdroPouzdro

Max. moment[Nm]

Trvalý moment[Nm]

Max. rychlost [min-1]

Servozesilovač

αiSVExternal Dimensions

[mm]

200V 400V φA φB φC D E F28 2285 22

222222222222222626

1102603704008001200150021003000

200V 400V 200V 400V 200V 400V600 20HV

40HV80HV80HV80HV80HV180HV180HV180HV180HV180HV

400300300300250250250200150150

Rotor Inertia[kgm2]

DiS 22/600 28 10 10 600 20 140 86 50 70 46 0.002DiS 85/400 85 35 35

451051501403204806008401200

200 40 180 119 80 90 66 0.008DiS 110/300 110 45 150 80 230 169 132 70 46 0.018DiS 260/300 260 105 150 80 230 169 132 110 86 0.033DiS 370/300 370 150 150 80 230 169 132 140 116 0.045DiS 400/250 400 140 125 80 310 253 210 90 66 0.09DiS 800/250 800 320 125 160 310 253 210 140 116 0.18DiS 1200/250 1200 480 125 160 310 253 210 190 166 0.26DiS 1500/200 1500 600 100 160 455 357 310 130 91 0.49DiS 2100/150 1900 750 75 160 565 459 400 130 91 1.28

1.70DiS 3000/150 2700 1000 75 160 565 459 400 160 121

Model

Momentové motory Dis (1/2)

Page 46: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

F

φCφBφA

ED

RotorRotorStatorStator

Chladicí plášťChladicí plášť

External Dimensions[mm]Model

Max. moment

[Nm]

Jmen. moment[Nm]

Max. otáčky[min-1]

Servozesilovač

αiSV φA φB φC D E F

Rotor Inertia[kgm2]

DiS 22/1500 22 9 1500 20 140 86 50 70 46 22 0.002

DiS 85/1000 85 40 1000 40 180 119 80 90 66 22

22

22

0.008

DiS 110/1000 140 53 1000 80 230 169 132 70 46 0.018

DiS 260/1000 300 95 1000 160 230 169 132 110 86 0.033

*200V drive

Mom. Motory Dis s vysokou rychlostí (2/2)

Applicable To Turning As Well As High Speed Positioning

Napájecí vodiče 2m×4Tepelné vodiče 2m×1

Page 47: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

*1: 3min. duty cycle

200V200V

400V400V kW (Nm) Otáčky [min-1 ] Rozměry

S1 S3(15%) *1 Základní Max. A B C D

BiS 132L2/7000 24(72) 30(90) 3200 7000 30HV SSM-100 200 100 205 92BiS 132L3/6000 25(119) 25(145) 2000 6000 45HV SSM-100 250 150 205 92

BiS 160L4/6000 36(287) 44(350) 1200 6000 45HV SSM-100 310 200 250 120

BiS 200L4/3000 31(529) 39(665) 560 3000 45HV SSM-100 324 200 350 170BiS 200L6/3000 30(774) 30(821) 370 3000 45HV SSM-100 424 300 350 170

SERVO

ZESILOVAČ

αiSP

Sub Module

SMModel

120250200310SSM-10022250055020(347)16(278)BiS 160L4/2500

92205150250SSM-100153000100015(143)12(115)BiS 132L3/300092205100200SSM-100153000150014(89)11(70)BiS 132L2/3000

DCBAMax.ZákladníS3(15%) *1S1

RozměrySub Module

SM

SERVO

ZESILOVAČ

αiSP

Otáčky [min-1 ]kW (Nm)

Model

AB

φC

φD

Stator

Rotor

Synchronní vestavné vřetenové motory

Page 48: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

*) Jmenovitý výkon a max. rychlost představují položky vysokého vinutí a nízkého vinutí se základními otáčkami.

Velikost rámu DélkaNázev

Položka

Modul zesilovače vřetena(SPM-)

Krátkodobýjmenovitý moment

Trvalý *krátkodobý *

Zákl.*Max.*

kW

min-1

Nm

Jmen.výkon

Jmen.ot.

Asynchronní vestavěné vřet. motory

1.53.7

450020000

7

5.5

1.52.2

300015000

7

2.2

100*

1.13.7

15008000

24

5.5

112 *

2.23.7

150012500

24

5.5

2.25.5

107020000

49

11

5.57.5

120015000

60

22

5.57.5

150015000

48

11

18.522

150015000

167

30

132 *

18.522

120015000

204

30

18.522

140014000

161

30

160 *

1115

75013000

208

22

1118.5

30013000

326

30

7.511

36013000

292

22

2530

60013000

420

30

 80 *

S M L M L LL M S M L LL

2225

100014000

233

30

LSSSS

BiI80S/20000

BiI80M/15000

BiI80L/8000

BiI100S/12500

BiI112SS/20000

BiI112S/15000

BiI112M/15000

BiI112L/15000

BiI112LL/15000

BiI132M/14000

BiI132L/14000

BiI160S/13000

BiI160M/13000

BiI160L/13000

BiI160LL/13000

1522

4856000

433

30

M

250

3745

3603000

1432

55

M

200 *

1522

3606000

700

45

L

BiI200M/6000

BiI200L/6000

BiI250M/3000

1522

5446000

456

37

S

BiI200S/6000

2226

3904000

636

45HV

S

BiI250S/6000

1.53.7

1000025000

L

3.5

5.5

BiI50L/25000

50

1.01.2

500025000

M

2.29

2.2

BiI50M/25000

Velikost rámu DélkaNázev

Položka

Modul zesilovače vřetena(SPM-)

Krátkodobýjmenovitý moment

Trvalý *Krátkodobý *

Zákl.*Max.*

kW

min-1

Nm

Jmen.výkon

Jmen. ot.

0.550.75

7000070000

S

40

0.1

2.2

BiI40S/70000

1318.5

3000040000

5.9

45

100

1115

750030000

28.6

30

112

1118.5

230020000

60

30

1518.5

150020000

95

30

18.522

180020000

118

30

132 160

90150

1500020000

71.6

100HV ×2

2530

75020000

263

30

5055

160020000

350

75HV

80

S M L M L LL

18.522

100025000

177

30

LSS

BiI80S/40000

BiI100S/30000

BiI112S/20000

BiI112M/20000

BiI112L/20000

BiI132L/25000

BiI160M/20000Type M

BiI160L/20000

BiI160LL/20000

7585

4000040000

20.3

75HV×2

L

BiI80L/40000Type M

80100

3000030000

31.8

100HV ×2

L

BiI112L/30000Type M

18.522

85020000

239

30

M

BiI160M/20000

3.75.5

1500050000

3.5

11

60

SS

BiI60SS/50000

5.57.5

380050000

7.0

22

S

BiI60S/50000

33.5

3000050000

1.11

11

M

BiI40M/70000

18.522

335030000

52.7

30

L

BiI100L/30000Type M

2537

180025000

116

45HV

L

BiI112L/25000

*) Dodává se typ M (chladicí plíšť a zalisovaná pryskyřice)

• Vysokorychlostní typ

• Standardní typ

Page 49: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

BiI250M/3000

Velikost rámuDélkaNázev

 Položka       

Krátkodobý jmen. moment

Jmen.výkon kW

Nm

Standardní provedení

1.53.77

1.52.27

100**

1.13.724

112 **

2.23.724

2.25.549

5.57.560

5.57.548

18.522167

132 **

18.522

204

18.522

161

160 **

1115

208

1118.5326

7.511

292

2530

420

 80 **S M L M L LL M

S M L LL

2225

233

L

1.53.7

L

3.5

BiI50L/25000

SSSSBiI80S/20000

BiI80M/15000

BiI80L/8000

BiI100S/12500

BiI112SS/20000

BiI112S/15000

BiI112M/15000

BiI112L/15000

BiI112LL/15000

BiI132M/14000

BiI132L/14000

BiI160S/13000

BiI160M/13000

BiI160L/13000

BiI160LL/13000

50 **

1.01.2

M

2.29

BiI50M/25000

1115

477

2230

600

2225

600

 180 **M L LL

BiI180M/6000

BiI180L/6000

BiI180LL/8000

1522433

M250

3745

1432

M200 **

1522

700

LBiI200M

/6000BiI200L

/6000

1522

456

SBiI200S

/6000

2226636

SBiI250S

/6000

1115

S

223

BiI170S/6000

170 **

Velikost rámuDélkaNázev

 Položka      

Krátkodobý jmen. moment

Jmen. výkon

Trvalý*2

Krátkodobý*2

kW

Nm

0.751.1

S

1.05

BiI50S/30000

2225

M

358

BiI170M/7000

90150

71.6

MBiI160M/20000

TYPE M

7585

20.3

LBiI80L/40000

TYPE M

80100

31.8

LBiI112L/30000

TYPE M

80 112 160Velikost rámu

DélkaNázev

Položka

Krátkodobýjmen. moment

Jmen.výkon

Trvalý*Krátkodobý* kW

Nm

Provedení s vysokou rychlostí

Velikost rámuDélkaNázev

Položka  

Krátkodobýjmen. moment

Jmen.výkon

Trvalý*Krátkodobý* kW

Nm

0.550.75

S40

0.1

BiI40S/70000

1318.5

5.9

100 **

7.515

28

112 **

1118.5

60

1518.5

95

18.522

118

200 **160 **

2530

263

5055

350

80 **S M L L LL

2237

382

SSSBiI80S/40000

BiI100S/20000

BiI112S/20000

BiI112M/20000

BiI112L/20000

BiI200S/10000

BiI160L/20000

BiI160LL/20000

18.522

239

MBiI160M/20000

3.75.5

3.5

60 **SS

BiI60SS/50000

5.57.5

7.0

SBiI60S/50000

33.5

1.11

MBiI40M/70000

2537

116

LBiI112L/25000

18.522

52.7

LBiI100L/30000

TYPE M

1115

28.6

SBiI100S/30000

Asynchronní vestavěné vřet. motory BiI

Trvalý*2

Krátkodobý*2

Provedení s vysokou rychlostí as vysokým výkonem

*) Jmenovité výstupní hodnoty jsou uvedeny při použití vinutí na vysokou rychlost.**) TYP M je k dispozici (Chladicí plášť a zalisovaná pryskyřice)

Page 50: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Poznámky – uspořádání systému 21i

Page 51: Aplikace řídicích systémů Fanuc na obráběcích strojích · Servo Systems 1972 FANUC became independent ... servo control is calculated in much finer resolution ... HRV2 –

24-Mar-09

Poznámky – uspořádání systému 21i