Témata
Zdroj: Fanuc

CNC řídicí systémy spolu s číslicově řízenými pohony se během druhé poloviny minulého století staly základem průmyslové automatizace. Najdeme je v obráběcích a výrobních strojích nejrůznějších typů, v průmyslových robotech, na výrobních linkách, prostě všude tam, kde je potřeba rychle a přesně řídit pohyb.

Reklama

K leaderům v oblasti vývoje CNC řídicích systémů patří již od svého založení v roce 1956 společnost FANUC. V této době se její zakladatel Dr. Seiuemon Inaba stal spolutvůrcem technologie číslicového řízení (NC). Firma tak jako první na světě mohla nabízet elektrické pulzní motory s možností číslicového řízení spolu s příslušnými řídicími systémy. Opravdový zlom v oboru průmyslové automatizace však nastal po uvedení počítačově řízených řídicích systémů, tedy CNC, které zahájily své vítězné tažení do světa průmyslu. První CNC řídicí systém společnost FANUC představila v roce 1972 a současně jím vybavila své první CNC obráběcí centrum Robodrill.

Řídicí systémy CNC od firmy FANUC využívají provozní koncepce jednotné pro všechny řídicí systémy této značky. (Zdroj: FANUC)

CNC řízení tvoří s pohony jeden celek

V současné době firma vyrábí více než 20 000 CNC systémů měsíčně, z nichž asi polovinu využívá pro výrobu vlastních strojů, především průmyslových robotů, obráběcích center, drátových řezaček, vstřikovacích lisů a laserů. Druhou polovinu dodává svým zákazníkům, výrobcům CNC strojů a zařízení. Systémy jsou dodávány jako kompletní paket pro řízení stroje, jenž kromě CNC řídicího systému zahrnuje také servomotory, vřetenové motory a servozesilovače, které jsou propojeny vlastní optickou sběrnicí FSSB. Jelikož jde o ucelený systém, je z důvodů zajištění kompatibility, maximální optimalizace, servisní podpory a garantované životnosti preferován koncept umožňující využití komponent od jiných výrobců pouze ve výjimečných případech.

Reklama
Reklama

Řídicí systémy 30i-B a 0i-F

V aktuální nabídce společnosti FANUC je rodina řídicích systémů řad 30i/31i/32i model B a 0i model F, které se liší vybavením a počtem řízených os. Nejvyšší provedení 30i-B v maximální konfiguraci dokáže řídit až 96 os, provedení 31i-B až 34 os, stejně jako typ 31i-B5 s pětiosou interpolací. Typ 32i-B je určen pro řízení maximálně 20 os. Řada 30i/31i/32i model B je vhodná pro vysoce variabilní stroje, vícekanálové stroje a stroje vyžadující vysokou přesnost a rychlost obrábění. Standardní řídicí systém 0i-F umožňuje řízení maximálně 12 os a představuje základní řešení pro nejrůznější řídicí aplikace, často se také využívá například pro retrofity.

Všechna provedení jsou postavena na téže hardwarové platformě a řídicí jednotky tedy mají jednotný vzhled. U těchto řídicích systémů je nyní stále častěji používáno nové uživatelské rozhraní iHMI s ovládacím panelem s operačním systémem na bázi Windows. Dotyková obrazovka spolu s intuitivním a známým prostředím s názornými ikonami a animovanými prvky zvyšuje uživatelský komfort a zjednodušuje ovládání. Vlastní jádro řídicího systému, které zahrnuje PLC a veškerý software pro řízení pohonů a zpracování úkolů v reálném čase, však nadále zůstává v operačním systému FANUC a uživatelům poskytuje prostředí a funkce, na které jsou zvyklí.

Kompaktní CNC řídicí systém 0i-TFpředstavuje základní řešení pro různé řídicí aplikace. (Zdroj: FANUC)

„V minulosti se FANUC použití komerčních operačních systémů ve svých řídicích systémech spíše vyhýbal,“ vysvětluje Jan Loos, sales manager a senior application engineer společnosti FANUC Czech. „Společnost se však rozhodla reagovat na vzrůstající požadavky na komfort obsluhy a pro obsluhu ovládacího panelu využila průmyslovou verzi operačního systému Windows 10. Tento panel, na němž je provozována aplikace iHMI, je v podstatě průmyslové PC, které slouží jako uživatelský interface. Funguje na stejném principu, jako kdyby byl řídicí systém ovládán z připojeného notebooku. Navíc, pokud v budoucnu dojde k situaci, že použitý operační systém už nebude podporován, bude možné vyměnit pouze tento ovládací panel, ale nebude potřeba nijak zasahovat do vlastního řídicího systému.“

V roce 2020 firma FANUC představila inovovanou řadu řídicích systémů 30i-B/31i-B/32i-B a 0i-F označenou jako „Plus“ (např. 30i-B Plus), která přináší další vylepšení v oblasti hardwaru i softwaru. Jednou z výhod pro uživatele je to, že ve standardu je zahrnuto více funkcí, které již není nutné pořizovat formou placených opcí.

Reklama

PowerMotion i

Mimo zmíněnou řadu řídicích systémů stojí řešení nazvané PowerMotion i, které bylo vyvinuto na základě CNC řídicího systému pro co nejširší škálu úloh obecného řízení pohybu, včetně úloh mnohaosých a vícekanálových. Využití nachází v široké řadě nejrůznějších průmyslových aplikací, například při řízení balicích linek, lisů, spřádacích strojů a dopravníkových systémů.

Číslicově řízené pohony

Organickou součástí řídicího systému jsou pohony – servomotory a vřetenové motory, které jsou prostřednictvím CNC řídicích systémů ovládány a řízeny. Právě ty pohánějí posuvové osy strojů, polohovací osy, nástroje, periferie či vřetena obráběcích strojů.

FANUC v současnosti nabízí mezi dodavateli CNC řízení nejširší sortiment servomotorů na trhu. Klasické rotační servomotory jsou vyráběny v rozsahu momentů od 0,2 do 18 000 Nm. Pro představu: Běžné obráběcí stroje si vystačí se servomotory do cca 100Nm, maximálně 200 Nm, zatímco velké servomotory se používají například na tvářecích strojích. V nabídce jsou rovněž vestavné motory, které lze optimálně zabudovat do mechanické konstrukce strojů, jako lineární motory, vestavné motory os a vřeten a prstencové „torque“ neboli „DD“ motory.

FANUC iHMI je nové rozhraní s dotykovým panelem pro řadu 30i-B, navržené pro vysoce přesné obrábění a minimální doby cyklu. (Zdroj: FANUC)

CNC a lasery

Do systému přímého ovládání z řídicího systému FANUC kromě motorů zahrnul i lasery. To má svou logiku, neboť například při řezání je třeba synchronizovat polohy os s výkonem laseru. Pokud je použit CNC a laser od různých výrobců, je nutné spojit je průmyslovou sběrnicí, která je relativně pomalá, a to je při rychlém řezání zdrojem nepřesností. Jelikož FANUC vyrábí současně CNC řídicí systémy i vláknové a CO2 lasery, může díky tomu laser řídit toutéž optickou sběrnicí, na kterou jsou připojeny pohony. To přináší řádově kratší reakční doby než při použití jakékoliv běžně dostupné průmyslové sběrnice. Rychlá synchronizace servomotorů a laserového zdroje tak umožňuje výrazné zrychlení procesu.

Podpora po celou dobu životnosti

Společnost FANUC nabízí unikátní „lifetime support“, tj. podporu po celou dobu životnosti. To znamená, že dokud zařízení funguje, výrobce dodává náhradní díly a zajišťuje servis. „Dnes skutečně servisujeme 30 let staré systémy a dodáváme komponenty i do takto starých zařízení,“ uvádí Jan Loos. „Pokud má některá firma například na klíčovém stroji nebo na drahém výrobním zařízení řídicí systém s pohony FANUC, může toto zařízení udržet v provozu desítky let.“

Tento závazek vůči zákazníkům je do určité míry svazující pro technický vývoj, takže jak Jan Loos říká, bývá FANUC občas obviňován, že je příliš konzervativní. Takový přístup však vyplývá z požadavku na zajištění kompatibility a technické podpory po celou dobu životnosti daného zařízení. Proto se také firma snaží vyrábět veškerý hardware i software sama, aby měla údržbu a servis pod kontrolou a mohla svůj servisní závazek vždy splnit.

K politice společnosti FANUC patří zásada vyrábět vše v Japonsku. Společnost nikdy neměla snahu jít cestou snižování nákladů přesunem výroby do zemí s levnější pracovní silou. Naopak, efektivity výroby dosahuje důslednou automatizací a pracovní kázní.

Související články
Názorové fórum odborníků

Na tomto místě budeme pravidelně přinášet názory odborníků k tématům, která se objeví v aktuálním vydání MM Průmyslového spektra. V březnovém vydání jsme zástupcům firem položili následující otázku:

Strojírenské fórum 2018: Inteligentní výroba

Další z již tradičních setkání odborníků (nejen) z oblasti výroby – podzimní Strojírenské fórum – se odehrálo 8. listopadu, tentokrát v prostorách Ústavu výrobních strojů a zařízení a RCMT FS ČVUT v Praze.

EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Související články
Inženýrská akademie ČR podporuje mezinárodní výzkum

Inženýrská akademie České republiky, z.s. (IA ČR) je organizace sdružující odborníky, jejichž společným zájmem je podpora a rozvoj technických disciplín odrážející technické, ekonomické, sociální, environmentální a kulturní potřeby společnosti. Byla založena v roce 1995 a jedním z jejích hlavních úkolů je rozvíjet a propagovat technické vědy a sbližovat výzkumnou sféru se sférou průmyslovou. Toho dosahují mimo jiné naplňováním cílů projektů, jejichž jsou řešiteli. Jedním z těchto projektů je projekt „Podpora mezinárodní spolupráce v inženýrském výzkumu“ programu EUPRO Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, který bude ukončen koncem roku 2016.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Seminář japonské techniky

Tradičně v předprázdninovém čase pořádá společnost FANUC Czech pro své stávající a potenciální zákazníky seminář, kde vedle tradiční japonské filozofie firmy (co nejširší komponentová soběstačnost) představuje produktové potfolio v celé své šíři, a samozřejmě prezentuje novinky za poslední období, a v neposlední řadě poskytuje praktické rady uživatelům. Nejinak tomu bylo v Humpolci ve Fabrika Hotel, kam opět po roce zavítalo na čtyřicet zájemců.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Nástroje ve znamení podnikové mantry

Tento článek si klade za cíl představit zajímavé nástroje, z nichž některé se dokážou sami ohlásit k údržbě, některé se dokážou třeba i samostatně nastavit. Vše je inspirováno dnešní podnikovou mantrou jednoduché obsluhy, procesní spolehlivosti a úspory vedlejších časů a tím i nákladů.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Vítejte v továrně budoucnosti

Závod na výrobu nástrojů, který provozuje společnost Sandvik Coromant ve švédském městě Gimo, byl Světovým ekonomickým fórem zařazen mezi vyspělá zařízení Průmyslu 4.0.

Koncept ve spektru dynamiky a inovací

V roce 2007 bylo na veletrhu EMO poprvé prezentováno obráběcí centrum Grob G350 s horizontálním uložením vřetene. Dnes, o více než deset let později, je na trhu etablováno nejen pětiosé univerzální obráběcí centrum, ale spolu s ním se ve strojírenství v celosvětovém měřítku rozšířila i pětiosá technologie. Úspěšný vývoj založený na vysoké dynamice a velké inovativnosti konceptu „G-Modul“ udělal z univerzálních obráběcích center Grob, nyní již ve druhé generaci, leadera světového trhu.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Soumrak strojírenských bohů

Až do nedávné doby, dalo by se říci před covidem, bylo jednání některých tradičních firem vyrábějících obráběcí stroje bez pokory, a někdy hraničilo až s arogancí. Jednání bez úcty nejen vůči zákazníkům (což zní přímo drze), ale také vůči partnerům dodávajícím subdodávky, vysokým školám a také spolupracujícím partnerům. Mají za sebou přeci tradici desítek let, kdo jim bude co radit, jak mají jednat a dělat. Nikdo přeci. A nyní? Padla kosa na kámen a otupila se, možná se i pokřivilo ostří.

Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit