典型數控系統(tǒng)之FANUC系統(tǒng)

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2711


  一 FANUC系統(tǒng)簡介

       FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產品,通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進入中國市場有非常悠久的歷史,有多種型號的產品在使用,使用較為廣泛的產品有FANUC 0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號中,使用最為廣泛的是FANUC0系列。

       系統(tǒng)在設計中大量采用模塊化結構。這種結構易于拆裝、各個控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設計了比較健全的自我保護電路。

PMC信號和PMC功能指令極為豐富,便于工具機廠商編制PMC控制程序,而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口,以太網接口,能夠完成PC和機床之間的數據傳輸。

       FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定,操作界面友好,系統(tǒng)各系列總體結構非常的類似,具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用,對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高,因此適應性很強。

       鑒于前述的特點,FANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊伍十分龐大,因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點。

我們可以通過常見的FANUC 0系列了解整個FANUC系統(tǒng)的特點。

1. 剛性攻絲

主軸控制回路為位置閉環(huán)控制,主軸電機的旋轉與攻絲軸(Z軸)進給完全同步,從而實現高速高精度攻絲。


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2. 復合加工循環(huán)


復合加工循環(huán)可用簡單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓,可以自動生成多次粗車的刀具路徑,簡化了車床編程。


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3. 圓柱插補

適用于切削圓柱上的槽,能夠按照圓柱表面的展開圖進行編程。


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4. 直接尺寸編程

可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉角半徑值等尺寸,這些尺寸在零件圖上指定,這樣能簡化部件加工程序的編程。


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5. 記憶型螺距誤差補償 可對絲杠螺距誤差等機械系統(tǒng)中的誤差進行補償,補償數據以參數的形式存儲在CNC的存儲器中。

6. CNC內裝PMC編程功能

PMC對機床和外部設備進行程序控制

7. 隨機存儲模塊

MTB(機床廠)可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片,故無需專用的RAM寫入器或PMC的調試RAM。

8. 顯示裝置


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二 FANUC 0系列硬件框架


(請參閱:FANUC 0I-A連接說明書(硬件))


1. 系統(tǒng)構成


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圖3-5系統(tǒng)硬件概要


圖3-5從總體上描述了系統(tǒng)板上應該連接的硬件和應具有的功能。


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圖3-6FANUC 0i系列控制單元構成及連接


圖3-6所表示的是FANUC0i控制單元及其所要連接的部件示意圖,每一個文字方框中表示的部件,都按照圖中所列的位置(插座、插槽)與系統(tǒng)相連接。具體的連接方式、方法請參照FANUC連接說明書(硬件)的各章節(jié)。


2. 系統(tǒng)連線


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系統(tǒng)綜合連接圖(1)


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系統(tǒng)綜合連接圖(2)


系統(tǒng)的綜合連接詳圖中標示了系統(tǒng)板上的插槽名以及每一個插槽所連接的部件。



3. 系統(tǒng)構成


主軸電動機的控制有兩種接口;模擬和數字(串行傳送)輸出。模擬接口需用其他公司的變頻器及電動機。


(1) 模擬主軸接口


模擬主軸的接口定義如圖所示:


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模擬主軸的連接如圖所示:


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(2) 串行主軸接口


串行主軸的接口定義如圖所示:


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串行主軸的連接如圖所示:


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4. 數字伺服


伺服的連接分A型和B型,由伺服放大器上的一個短接棒控制。A型連接是將位置反饋線接到cNc系統(tǒng),B型連接是將其接到伺服放大器。0i和近期開發(fā)的系統(tǒng)用B型。o系統(tǒng)大多數用A型。兩種接法不能任意使用,與伺服軟件有關。連接時最后的放大器JxlB需插上FANUC (提供的短接插頭,如果遺忘會出現#401報警.另外,薦選用一個伺服放大器控制兩個電動機,應將大電動機電摳接在M端子上,小電動機接在L端子上.否則電動機運行時會聽到不正常的嗡聲。


三 FANUC系統(tǒng)參數 


(請參閱:FANUC 0I-A參數說明書  FANUC 0I-B參數)


參數在NC系統(tǒng)中用設定NC數控機床及輔助設備的規(guī)格和內容,及加工操作所必需的一些數據。機床廠家在制造機床、最終用戶在使用過程中,通過參數的設定,來實現對伺服驅動、加工條件、機床坐標、操作功能、數據傳輸等方面的設定和調用。

   機床廠商、用戶在配備、使用FANUC系統(tǒng)時,根據具體的使用狀況,有大量的參數需要調整和設置。在使用和調整這些參數是有必要搞清楚這些參數的用途和設置方法。在下文中介紹一些有關FANUC系統(tǒng)參數的常識和一些常用參數。

    表3-2FANUC系統(tǒng)參數類型列表












































數據形式







位型



0或1





位軸型



字節(jié)型



-128`127

0~256



有些參數中不使用符號



字節(jié)軸型



字型



-32768~3276

0~65535



有些參數中不使用符號



字軸型



雙字型



-99999999~99999999





雙字軸型





(一)、FANUC系統(tǒng)參數分類


按照數據形式參數可以分為下表所表示的類別:


1、對于位型和位軸型參數,每個數據號由8位組成,每一位有不同的意義。


2、軸型參數允許參數分別設定給每個控制軸。


3、每個數據類型有一個通用的有效范圍,參數不同其數據范圍也不同。


為了進一步說明這兩類數據在數據設定方面的區(qū)別,特舉如下兩個例子:


1、位型和位軸型參數舉例

































1000



#7



#6



#5



#4



#3



#2



#1



#0



數據號







SEQ







INI



ISO



TVC



數據內容





通過該例可以知道位型和位軸型的數據格式,它們都是每一個數據號由0~7位數據組成。在描述這一類數據時可以用這樣的格式來說明:數據號.位號。比如上例中的ISO參數就可以用這樣的符號來表示:1000.1。1000.1=0時表示數據采用EIA碼輸出,1000.1=1時表示數據輸出采用ISO碼。位型和位軸型數據就是用這樣的方式來設定不同的系統(tǒng)功能。


2、位型和位軸型以外的數據















1023



指定軸的伺服軸號



數據號



數據內容




 FANUC系統(tǒng)將常用的參數例如:通訊、鏡像、I/O口的選擇等常見參數放置在SETTING功能鍵下,以便于用戶使用。其他大量的參數歸類于SYSTEM功能鍵下的參數菜單。這一點和西門子將參數分為機床參數和設定參數有點類似。

下面介紹一些常用的系統(tǒng)參數:

1、與各軸的控制和設定單位相關的參數:參數號1001~1023;

這一類參數主要用于設定各軸的移動單位、各軸的控制方式、伺服軸的設定、各軸的運動方式等等。

2、與機床坐標系的設定、參考點、原點等相關的參數:參數號1201~1280;

這一類參數主要用于設定機床的坐標系的設定,原點的偏移、工件坐標系的擴展等等。

3、與存儲行程檢查相關的參數:參數號:1300~1327;

這一類參數的設定主要是用于各軸保護區(qū)域的設定等等。

4、與設定機床各軸進給、快速移動速度、手動速度等相關的參數:參數號:1401~1465;

這一類參數涉及機床各軸在各種移動方式、模式下的移動速度的設定,包括快移極限速度、進給極限速度、手動移動速度的設定等等。

5、與加減速控制相關的參數:參數好:1601~1785;

這一類參數用于設定各種插補方式下的啟動停止時的加減速的方式,以及在程序路徑發(fā)生變化時(如出現轉角、過渡等)進給速度的變化。

6、與程序編制相關的參數:參數號:3401~3460;

用于設置編程時的數據格式,設置使用的G指令格式、設置系統(tǒng)缺省的有效指令模態(tài)等等和程序編制有關的狀態(tài)。

7、與螺距誤差補償相關的參數:參數號:3620~3627;

我們知道,數控機床具有對螺距誤差進行電氣補償的功能。在使用這樣的功能時,系統(tǒng)要求對補償的方式、補償的點數、補償的起始位置、補償的間隔等等參數進行設置。


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