Сервопривод fanuc

Сервопривод fanuc

Сервоприводы, электрошпиндели и сервоусилители Fanuc

Основной особенностью электродвигателей Fanuc:

являются высокая надежность, простота эксплуатации и исключительный КПД. Следуя современным тенденциям необходимости производства более компактных обрабатывающих станков, Fanuc выпускает малоразмерные серводвигатели, мотор шпиндели и компактные сервоусилители, которые позволяют значительно сэкономить рабочее пространство. Встраиваемые двигатели доступны в комплектации 400В и 200В, в зависимости от серии модели. Главным преимуществом приводов станков Fanuc являются ультра плавное вращение и максимальное ускорение, а усилители обеспечивают простоту эксплуатации и высокую энергоэффективность.

Сохранение энергии.

В современных станках используются очень энергоёмкие двигатели для насосов, вентиляторов и систем управления серводвигателем. Уменьшение потребления электроэнергии по сравнению с текущими эксплуатационными затратами позволяет не только экономить средства, тем более, что цена на электроэнергию на рынке постоянно растет, но и делает производство более экологичным.

Системный подход

Для того, чтобы обеспечить снижение потребления электроэнергии Fanuc использует «системный подход», который учитывает все возможные процессы в узлах и механизмах станка и позволяет максимизировать его энергоэффективность.

Составляющие энергоэффективности

Двигатели для гидравлических и пневматических насосов, а так же двигатели для систем сервоприводов и приводов шпинделя являются самыми значительными потребителями электроэнергии в станке. Дополнительные двигатели могут быть также в устройстве автоматической смены инструментов и в системе транспортировки и загрузки материалов.

Использовать серводвигатель и двигатель шпинделя только тогда, когда станок находится непосредственно в процессе операции обработки – это только один способ уменьшить потребление электроэнергии. В системах часто используются асинхронные двигатели, которые работают на полной скорости все время и их нельзя быстро включить или выключить. Замена их синхронными двигателями с постоянными магнитами и с интеллектуальной системой контроля скорости или современной сервосистемой — это огромный шаг на пути повышения КПД.

В новейших сервоусилителях по управлению сервоприводами и электрошпинделями компании Fanuc используются устройства с низким уровнем потерь энергии, что позволило достигнуть значения КПД 99%. Корпус спроектирован таким образом, что любое выделяемое тепло рассеивается за пределыэлектрического шкафа – такой подход обеспечивает экономию электроэнергии путем устранения лишней нагрузки на вентиляторы охлаждения или теплообменники.

Скорость сервоприводов и приводов Fanuc регулируется с использованием широтно-импульсной модуляции (PWA). PWA с более высокой частотой позволяет уменьшить механический износ двигателя. Векторное управление с высокой скоростью обратной связи (HRV) – передовой способ управления ориентацией поля, позволяет более точно и быстро управлять скоростью и ускорением электродвигателя Fanuc.

Рекуперация энергии

Во время операции механической обработки приводы Fanuc постоянно ускоряются и замедляются. Когда привод подачи станка или мотор шпинделя ускоряются, они потребляет энергию из общей электросети. Когда они замедляются, то их кинетическая энергия преобразуется в электрическую энергию, рассеиваясь потом в виде тепла активной нагрузки в процессе рекуперативного торможения.

Некоторые сервомеханизмы постоянного тока могут передавать часть избыточной энергии другим двигателям этого же оборудования, которые в этот момент ускоряются. Энергию также можно временно сохранить в конденсаторных батареях, а затем вновь использовать при ускорении двигателя Fanuc. Более сложная система сервомеханизмов переменного тока возвращает энергию непосредственно в общую систему электропитания, снижая таким образом потребление полезной энергии.

Режим экономии энергии

В современных ноутбуках используются различные способы экономии заряда батареи, например: отключение дисплея, привода диска и других энергоёмких компонентов системы.

Системы ЧПУ Fanuc включают в себя мощный программируемый интерфейс управления станком (PMC), с помощью которого производители могут внедрить подобные способы экономии энергии для обрабатывающих станков. Когда станок не находится в режиме выполнения операции, PMC может отключить энергоёмкие механизмы станка, основываясь на плане электропитания, который учитывает сколько времени еще станок будет бездействовать и сколько времени понадобиться для запуска каждого его узла.

Электрическая энергия – основная статья затрат при использовании лазера. Новейшие режимы экономии энергии Fanuc Quick Power Savings и Eco Power Savings уменьшают затраты на электроэнергию на 20%. Эти режимы экономии энергии увеличивают срок службы лазера и уменьшают его эксплуатационные расходы. Когда лазер находится в режиме ожидания после завершения программы обработки детали, он автоматически входит в режим Quick Power Saving, который выключает источники высочастотного колебания, чтобы экономить электроэнергию. Лазер выходит из этого режима в течении нескольких секунд. Если подразумевается, что лазер будет бездействовать в течение более длительного времени, он входит в режим Eco Power Saving, отключая турбовентилятор, что экономит еще больше электроэнергии. Лазер выходит из этого режима меньше, чем за 30 секунд.

Уменьшение времени цикла

Во время работы станка, общее количество затраченной электроэнергии на обработку детали, прежде всего, зависит от времени цикла обработки. Если деталь можно обработать быстрее, то общее количество станков, необходимых для выпуска определенного объема продукции можно сократить, тем самым сэкономив электроэнергию и снизив эксплуатационные расходы.

Скорость обработки станком чаще всего ограничена необходимостью выдержать геометрические допуски при обработке скруглений углов малого радиуса или необходимостью уменьшить механический удар при обработке коротких прямых отрезков, описывающих сложную кривую.

Передовое программное обеспечение систем ЧПУ анализирует программу обработки детали и, учитывая технические возможности станка, использует способ ускорения/торможения для того, чтобы оптимизировать скорость подачи резания в режиме реального времени. Алгоритмы сглаживания преобразуют короткие прямые отрезки обратно в сложную кривую, что гораздо быстрее обрабатывается ЧПУ и снижает механический удар. В совокупности эти методы способны уменьшить время цикла обработки на 50% или более сохраняя ту же точность обработки.

Мониторинг потребляемой мощности

Часто говорят, что невозможно улучшить то, что еще не измерил. Системы ЧПУ Fanuc мониторят все процессы, происходящие в системах сервопривода и привода шпинделя, включая потребляемую и рекуперированную энергию. Потребление электроэнергии отображается на дисплее не только в реальном времени, но и в истории, что позволяет более точно и эффективно определить процессы, которые нуждаются в улучшении, или то, что программа обработки требует оптимизации. Соединение Ethernet позволяет собрать и сохранить информацию в базе данных для более детального анализа, включая сравнительный анализ между станком и процессами.

Резюмируя выше написанное

Системный подход к уменьшению потребления электроэнергии учитывает все пути решения данной задачи и уже есть реальный опыт экономии от 40 до 50% электроэнергии в области применения обрабатывающих станков. Это значит использование энергоэффективных компонентов станка, системы приводов, которые рекуперируют, а не сжигают излишек энергии, внедрение в интерфейс станка режимов экономии энергии и методов уменьшения времени цикла обработки. Измерение потребляемой энергии позволяет улучшить программные процессы на основе полученных данных.

Приобретая новое энергоэффективное оборудование, или дорабатывая уже имеющееся оборудование, вы не только сокращаете эксплуатационные расходы и уменьшаете срок возврата своих инвестиций, но и делаете огромный вклад в экологию.

Векторное управление с высокой скоростью обратной связи (HRV)

В тех производствах, где требовалась более высокая точность обрабатывающих станков, использовали векторное управление HRV, что привело к следующим изменениям: улучшилось качество обработанной поверхности, снизилось время цикла обработки, повысилась точность обработки.

Векторное управление HRV4 системами сервоприводов и приводов шпинделя Fanuc – это современный вид управления ориентацией поля, в основе которого лежит вырабатывание тока высокоскоростными цифровыми сигнальными процессорами (DSP) и системы передачи данных Fanuc. На сегодняшний день, высокоскоростные DSP позволяют интерполировать обратные данные от энкодеров сервопривода и сервоусилителя в очень короткий промежуток времени.

Векторное управление сервомеханизмами HRV4 получает обратные данные о токе за 31,25 мкс, о скорости за 62,5 мкс и о позиционировании за 250 мкс, что выводит технологию приводов на принципиально новый уровень. В векторном управлении приводом шпинделя HRV4 используется специальный датчик привода, с помощью которого удается достигнуть частоты широтно-импульсной модуляции 12 кГц.

В сервомеханизмах Fanuc серий 30i/31i/32i используется векторное управление HRV4, которое, по сравнению с лидирующим в отрасли HRV3, получает обратные данные о токе и скорости в 2 раза быстрее, а данные о позиционировании в 4 раза. Это позволяет работать мотору шпинделя на более высоких скоростях, осуществлять более точный контроль и снизить тепловые потери. Кроме того, фильтр автоматического слежения исключает механический резонанс.

Серия FANUC 0i (модель D) доступна с векторным управлением сервоприводами HRV3.

ТЕКА Absaug - und Entsorgungstechnologie GmbH

ТЕКА Absaug - und Entsorgungstechnologie GmbH

Серводвигатели

Предыдущие выпуски (статьи о направляющих, ШВП, ремнях, муфтах) были посвящены элементам исполнитель­ных механизмов. Сегодня речь пойдет о приводе механизма - мы рассмотрим вопросы расчета и выбора серводвигателей переменного тока. Через свои дилерские сети на нашем рын­ке представлены (перечислены в алфавитном порядке): Fanuc (Япония), Lenze (Германия), Mitsubishi (Япония), Sew-eurodrive (Германия), Siemens (Германия). Каталоги и мате­риалы этих фирм использованы при написании статьи.

Обычно сервоприводом называют такую систему управле­ния механизмом, которая непрерывно отслеживает и изме­няет его произвольно меняющиеся параметры - позицию, скорость, момент. При поступлении в сервопривод текущего значения отслеживаемого параметра происходит сравнение с заданным значением, после чего выполняются действия, направленные на уменьшение рассогласования. Исходя из этого, в состав сервопривода (рис. 1) входят: датчик обрат­ной связи, сервоусилитель и серводвигатель.

Похожие задачи решает также частотно-регулируемый привод. К примеру, при помощи векторного преобразовате­ля частоты (инвертора) возможна регулировка скорости ме­ханизмов, позиционирование и т.д. Однако, таблица 1 и рис. 2 наглядно демонстрируют качественные отличия различ­ных типов приводов (данные фирмы Mitsubishi).

Компания Volutex – прямой поставщик в Россию широкого спектра промышленного оборудования и запчастей от лучших мировых производителей, представляет вашему вниманию фирменную продукцию японской компании Fanuc Corporation!

Японская корпорация Fanuc Corporation (Factory Automation NUmerical Control) считается мировым лидером в производстве автоматизированных систем управления производственными процессами и оборудования с ЧПУ.

 экономии энергии

Компания была создана в 1956 году как дочернее подразделение концерна Fujitsu Ltd. поначалу носила название Fujitsu Fanic и под руководством доктора С. Инабы занималась разработкой нового промышленного (режущего) оборудования с технологией ЧПУ.

В 1972 году компания получила самостоятельность, была переименована в Fujitsu Fanuc Ltd. через два года выпустила своего первого промышленного робота, а уже в 1977 году вышла на мировой рынок автоматизированных систем управления и создала филиалы в США и Европе.

В середине 80-х годов ХХ века Fanuc начинает тесное сотрудничество с некоторыми ведущими американскими корпорациями, и в 1986 году занялась совместными технологическими разработками в тандеме со знаменитой компанией General Electric.

Сегодня в составе Fanuc Corpotation 4 крупных компании в США, 21 компания в Европе (в том числе, в Великобритании, Германии, Италии, Испании, Швейцарии, Чехии, Венгрии, Польше и России), 14 филиалов в Азии и одно - в ЮАР. Она входит в список пятисот крупнейших и наиболее быстро развивающихся производственных компаний в мире

Кроме того, корпорация занимается крупными совместными проектами с крупнейшими американскими, китайскими, индийскими партнерами и владеет собственным инвестиционным фондом, поддерживающим развитие автоматизации технологических процессов и создание промышленных роботов-манипуляторов и машин с ЧПУ.

О продукции компании Fanuc Corporation

Основные направления деятельности японской Fanuc Corpotation:

  • Производство многофункциональных станков со сложными ЧПУ-системами;
  • Производство роботизированных станков Robomashine;
  • Производство лазерного оборудования;
  • Производство промышленных роботов (уже установлено более 200 тысяч устройств в мире);
  • Производство сервоприводов, серводвигателей и сервоусилителей.

Высокотехнологичное оборудование Fanuc отвечает мировым стандартам качества и отличается адекватной стоимостью изделий. Ассортимент предлагаемых технологических решений постоянно расширяется, сложность и многофункциональность автоматизированных систем быстро растет. Развивается и комплекс возможностей компании по техническому сопровождению и поддержке эксклюзивных разработок.

Компания Fanuc Corpotation уже несколько лет активно работает на российском рынке сложного промышленного оборудования и автоматизации технологических процессов, поставляя в Россию промышленных роботов, автоматизированные системы ЧПУ и комплектующие к ним. Одним из крупных постоянных партнеров Fanuc в России является компания Volutex, занимающаяся продажей ее технологических продуктов по ценам производителя.

Перечень продукции Fanuc Corpotation

  • Системы ЧПУ (стойки FANUC 0i, i, 30i/31i/32i/35i)

Надежные и удобные в работе системы автоматизации управления технологическими процессами обрабатывающих центров, штамповальных прессов, металлорежущего, токарного, высокоточного станкостроительного оборудования и промышленных машин общего назначения.

Универсальные обрабатывающие и высокоскоростные сверлильно-фрезерные ЧПУ-центры Robodrill с интеллектуальной системой управления, укомплектованные функциями интерполяции и нанометрового разрешения, и способные выполнять широкий спектр сложных технологических операций высокой точности (фрезерование, сверление, контурная обработка, нарезание резьбовых соединений и т. д.).

Универсальные, высокоинтеллектуальные промышленные роботы серий «i» и Genkotsu (несколько десятков модификаций) для использования в электронной, пищевой, фармакологической промышленности и высокоточном машиностроении, оснащенные многофункциональными контроллерами и сетевым дистанционным управлением.

  • Сервоприводы (сервоприводы и сервоусилители, шпиндели)

Высокоскоростные и высокоточные механизмы для комплектации металлообрабатывающих станков для выполнения широкого спектра производственных задач.

Мощные, высококачественные газовые лазеры MODEL C(C1000i, C2000i, C4000i и C6000i) для комплектации металлообрабатывающих станков и расширения спектра производимых технологических операций (резка и обработка металлов).

Программируемые автоматизируемые контроллеры PACSystems (RX3i, RX7i,VersaMax Nano и VersaMax Micro) для коммутации систем управления оборудованием (управление, визуализация, передвижение) с единым центром управления.

Каталог продукции Fanuc

Контроллеры Fanuc PACSystems RX3i

Контроллеры семейства программируемых автоматизационных контроллеров (ПАК) RX3i сочетают обширный набор инструкций PACSystems и обратную совместимость с вводом-выводом и ПО Series 90. RX3i имеют единый центр управления и универсальную среду программирования. Представляют собой решение «3 в 1»: управление, визуализация, передвижение.

Применение этих контроллеров Fanuc позволяет увеличить общую производительность систем автоматизированного управления, сократить расходы на инженерные работы и легко внедрять новые решения и технологии. Отличительной характеристикой контроллеров RX3i является возможность построения системы горячего резервирования.

281%29.jpg" /%

Контроллеры Fanuc PACSystems RX7i

Семейство наиболее мощных контроллеров Fanuc, воплотивших решение «3 в 1» управление, визуализация, передвижение для приложений среднего и высшего класса, более всего подходит для интегрированных решений, требующих открытой архитектуры, большого объема памяти, распределенных систем ввода/вывода и высокой производительности.

RX7i – это повышенная производительность, благодаря Pentium III CPU 700MHz, 10 MB полностью конфигурируемой памяти, встроенному Ethernet 10/100MB Auto Sensing Auto Switching, повышенной производительности шины VME, мощным модулям питания.

281%29.jpg" /%

Fanuc ПКЛ Series 90-70

ПЛК Series 90-70 Fanuc прекрасно подходят для систем с самыми серьёзными требованиями. При использовании ЦП семейства СРХ, Series 90-70 предоставляет больше ресурсов для получения экономического эффекта от использования средств автоматизации - большая вычислительная, больше памяти для различных задач и больше возможностей по передаче данных и резервированию. А вместе с широким диапазоном изолированных налоговых модулей ввода/вывода стандарта VME обеспечивается ещё большая гибкость применения ПЛК Series 90-70 в разнообразных системах.

281%29.jpg" /%

Контроллеры Fanuc VersaMax Nano/Micro

Новые микроконтроллеры VersaMax Nano и Versamax Micro обладают высокой производительностью и реализуют все функции средних систем управления. Микроконтроллер VersaMax Nano является самым маленьким полнофункциональным контроллером на рынке. Его размеры составляют всего 75х80х47 мм.

Микроконтроллер VersaMax Nano имеет 10 каналов ввода-вывода, а новые модели Versamax Micro позволяют увеличить количество каналов ввода-вывода до 84. Он идеально подходит для приложений с автономным управлением благодаря возможности интеграции в сети и наличию различных недорогих опций.

281%29.gif" /%

Серводвигатели Fanuc серии Alfa и Beta

Серия Alfa i - Серводвигатели с оптимальными техническими характеристиками поставляются в широком диапазоне типоразмеров с частотой вращения от 6000 об/мин и крутящим моментом от 1 до 3000 Нм, обеспечивая высокую скорость механической обработки и точность в нано-диапазоне. Обеспечивается бесперебойная работа, превосходные параметры ускорения и точность в нано-диапазоне.

Серия Beta i -Эффективные и надежные электродвигатели, обеспечивающие превосходные параметры ускорения и улучшенные показатели цикла работы станка для повышения гибкости и качества при небольших затратах. Особенно пригодны для привода по оси подачи и вспомогательной оси металлорежущих станков.

Сервоусилители Fanuc

Серия Alfa i Модульные сервоусилители, характеризуемые компактностью и высокой эффективностью эксплуатации, выделяют меньше тепла, требуют меньше кабельных соединений и имеют единственный источник питания, что обеспечивает их повышенную надежность и удобство обслуживания.

Серия Beta i Сервоусилители с интегрированным источником питания и коммутационными схемами обеспечивают сверхкомпактные размеры блока с высокоскоростным командным интерфейсом на оптоволоконной технологии для поддержки возможности передачи данных по току, частоте вращения и позиции в цифровом виде.

Теги: 

Рекомендуем также прочитать

Конверсия модели с коллекторной в бесколлекторную. Конверсия модели с коллекторной в бесколлекторную.
Происхождение производства мотор-редукторов В наши дни остро стоит вопрос о покупке мотор-редукторов выпуска стран юго-восточного региона Азии, таких как Китай, Корея и Тайвань.