FANUC(日本发那科)系统.pdf

FANUCFANUC（日本发那科）系统（日本发那科）系统FANUC是当今世界上数控系统科研、 设计、 制造、 销售实力最强大的企业， 总人数 4549人年 9 月数字)，科研设计人员 1500 人。2005 年 9 月销售额 18278 亿日元(约合 156 亿美元)，9 月每人平均销售额 9 万美元。FANUC 目前数控系统月生产能力超过 7000 套，大量出口，销售额在世界市场上占 50%，在日本国内占 70%。2005 年数控系统在中国销售约16 万台套，主要为中档产品。目前 Fanuc 32i 加工中心已采用 windows 操作系统。一、一、FANUCFANUC数控系统的发展数控系统的发展FANUC公司创建于 1956 年，1959 年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入 70 年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从 GETTES 公司引进直流伺服电机制造技术。1976 年 FANUC 公司研制成功数控系统 5，随时后又与 SIEMENS 公司联合研制了具有先进水平的数控系统 7，从这时起，FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家，产品日新月异， 年年翻新。1979 年研制出数控系统 6，它是具备一般功能和部分高级功能的中档 CNC 系统，6M适合于铣床和加工中心；6T 适合于车床。与过去机型比较，使用了大容量磁泡存储器，专用于大规模集成电路，元件总数减少了 30%。它还备有用户自己制作的特有变量型子程序的用户宏程序。1980 年在系统 6 的基础上同时向抵挡和高档两个方向发展，研制了系统 3 和系统 9。 系统 3 是在系统 6 的基础上简化而形成的，体积小，成本低，容易组成机电一体化系统，适用于小型、 廉价的机床。 系统 9 是在系统 6 的基础上强化而形成的具备有高级性能的可变软件型 CNC 系统。 通过变换软件可适应任何不同用途， 尤其适合于加工复杂而昂贵的航空部件、要求高度可靠的多轴联动重型数控机床。1984 年 FANUC公司又推出新型系列产品数控 10 系统、11 系统和 12 系统。该系列产品在硬件方面做了较大改进，凡是能够集成的都作成大规模集成电路，其中包含了 8000 个门电路的专用大规模集成电路芯片有 3 种， 其引出脚竟多达 179 个， 另外的专用大规模集成电路芯片有 4 种， 厚膜电路芯片 22 种； 还有 32 位的高速处理器、 4 兆比特的磁泡存储器等，元件数比前期同类产品又减少 30%。由于该系列采用了光导纤维技术，使过去在数控装置与机床以及控制面板之间的几百根电缆大幅度减少，提高了抗干扰性和可靠性。该系统在DNC 方面能够实现主计算机与机床、工作台、机械手、搬运车等之间的各类数据的双向传送。它的 PLC 装置使用了独特的无触点、无极性输出和大电流、高电压输出电路，能促使强电柜的半导体化。 此外 PLC 的编程不仅可以使用梯形图语言， 还可以使用 PASCAL语言，便于用户自己开发软件。数控系统 10、11、12 还充实了专用宏功能、自动计划功能、自动刀具补偿功能、刀具寿命管理、彩色图形显示 CRT等。1985 年 FANUC公司又推出了数控系统 0，它的目标是体积小、价格代，适用于机电一体化的小型机床，因此它与适用于中、大型的系统 10、11、12 一起组成了这一时期的全新系列产品。 在硬件组成以最少的元件数量发挥最高的效能为宗旨，采用了最新型高速高集成度处理器，共有专用大规模集成电路芯片 6 种，其中 4 种为低功耗 CMOS 专用大规模集成电路，专用的厚膜电路3 种。三轴控制系统的主控制电路包括输入、输出接口、PMC（Programmable MachineControl）和 CRT 电路等都在一块大型印制电路板上，与操作面板CRT 组成一体。系统 0 的主要特点有：彩色图形显示、会话菜单式编程、专用宏功能、多种语言（汉、德、法）显示、目录返回功能等。FANUC公司推出数控系统 0 以来，得到了各国用户的高度评价，成为世界范围内用户最多的数控系统之一。1987 年 FANUC公司又成功研制出数控系统 15，被称之为划时代的人工智能型数控系统，它应用了 MMC （Man MachineControl） 、CNC、PMC 的新概念。系统 15 采用了高速度、高精度、高效率加工的数字伺服单元，数字主轴单元和纯电子式绝对位置检出器，还增加了MAP(Manufacturing Automatic Protocol)、窗口功能等。FANUC 公司是生产数控系统和工业机器人的著名厂家，该公司自 60 年代生产数控系统以来，已经开发出 40 多种的系列产品。FANUC 公司目前生产的数 控装置 有 F0、F10/F11/F12、F15、F16、F18 系列。F00/F100/F110/F120/F150系列是在F0/F10/F12/F15 的基础上加了MMC功能， 即CNC、 PMC、MMC 三位一体的 CNC。二、二、FANUCFANUC公司数控系统的产品特点如下：公司数控系统的产品特点如下：（1） 结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构。（2） 采用专用 LSI，以提高集成度、可靠性，减小体积和降低成本。（3） 产品应用范围广。每一 CNC 装置上可配多种上控制软件，适用于多种机床。（4） 不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术 SMT、多层印制电路板、光导纤维电缆等。（5） CNC 装置体积减小，采用面板装配式、内装式 PMC（可编程机床控制器） 。（6） 在插补、加减速成、补偿、自动编程、图形显示、通信、控制和诊断方面不断增加新的功能：插补功能：除直线、圆弧、螺旋线插补外，还有假想轴插补、极其坐标插补、圆锥面插补、指数函数插补、样条插补等。切削进给的自动加减速功能：除插补后直线加减速，还插补前加减速。补偿功能：除螺距误差补偿、丝杠反向间隙补偿之外，还有坡度补偿线性度补偿以及各新的刀具补偿功能。故障诊断功能：采用人工智能，系统具有推理软件，以知识库为根据查找故障原因。（7） CNC 装置面向用户开放的功能。以用户特订宏程序、MMC 等功能来实现。（8） 支持多种语言显示。如日、英、德、汉、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麦语等。（9） 备有多种外设。如 FANUC PPR， FANUCFACard，FANUC FLOPY CASSETE，FANUCPROGRAMFILEMate 等。（10） 已推出 MAP（制造自动化协议）接口，使 CNC 通过该接口实现与上一级计算机通信。（11） 现已形成多种版本。FANUC 系统早期有 3 系列系统及 6 系列系统，现有 0 系列、10/11/12系列、15、16、18、21 系列等，而应用最广的是 FANUC 0系列系统。三、三、FANUCFANUC系统的系统的 0 0 系列型号划分：系列型号划分：0D 系列： 0TD用于车床0MD用于铣床及小型加工中心0GCD用于圆柱磨床0GSD用于平面磨床0PD用于冲床0C 系统：0TC用于普通车床、自动车床0MC用于铣床、钻床、加工中心0GCC用于内、外磨床0GSC用于平面磨床0TTC用于双刀架、4 轴车床POWER MA TE 0：用于 2 轴小型车床0i 系列：0iMA用于加工中心、铣床0iTA用于车床，可控制 4 轴16i用于最大 8 轴，6 轴联动18i用于最大 6 轴，4 轴联动160/18MC用于加工中心、铣床、平面磨床160/18TC用于车床、磨床160/18DMC 用于加工中心、铣床、平面磨床的开放式 CNC 系统160/180TC用于车床、圆柱磨床的开放式 CNC 系统