FANUC产品介绍及特点简析

FANUC公司创建于1956年，1959年在市面上率先推出了电液步进电动机，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20世纪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动机数控产品，从GETTES公司引进直流伺服电动机制造技术。1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随后又与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。进入90年代后，其生产的大量数控机床以极高的性价比进入中国市场。FANUC还与GE公司建立了合资子公司GE-FANUC公司，主要生产工业机器人。

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型适用于铣床和加工中心，6T型适用于车床。与过去机型相比，数控系统6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，在数控系统6的基础上同时向低档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基础上强化而成的具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，尤其适合加工复杂而昂贵的航空部件或用于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系统10、系统11和系统12。该系列产品在硬件方面做了较大改进，凡是能够集成的都做成大规模集成电路。其中，包含8000个门电路的专用大规模集成电路芯片就有3种，其引出脚竟多达179个，其他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位高速处理器、4Mbit的磁泡存储器等，元件数量比前期同类产品又减少30%。由于该系列产品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、搬运车等设备之间的各类数据的双向传输。该系统的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，能促使强电柜半导体化。此外，PLC的编程不仅可以使用梯形图语言，而且还可以使用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、刀具寿命管理以及彩色图形显示CRT等功能。

1985年FANUC公司又推出了数控系统0，它的特点是体积小、价格低，适用于机电一体化的小型机床。因此，它与适用于中、大型机床的系统10、11、12组成了这一时期的全新系列产品。硬件组成以最少元件数量发挥最高效能为宗旨，采用了最新型的高速、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；专用的厚膜电路有3种。三轴控制系统的主控制电路包括输入/输出接口、PMC（Pro-grammable Machine Control）和CRT电路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）显示以及目录返回功能。自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 Machine Control）、CNC和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以及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）和窗口功能。

FANUC现有产品分为CNC产品和伺服产品两类。CNC产品系列主要有16i/18i/21i系列和FANUC PowerMatei。伺服产品系列主要有FANUC交流伺服电动机βi系列、FANUC直线电动机LiS系列、FANUC直线电动机LiS系列、FANUC同步内装伺服电动机DiS系列、FANUC内装主轴电动机Bi系列和FANUC-NSK主轴单元系列。

1.数控系统分类

FANUC数控系统早期有3系列和6系列，现有0、10/11/12、15、16、18、21等系列，而应用最广的是FANUC0系列。FANUC数控系统的0系列型号划分及适用范围如下。

（1）0D系列

0—TD：用于车床。

0—MD：用于铣床及小型加工中心。

0—GCD：用于圆柱磨床。

0—GSD：用于平面磨床。

0—PD：用于冲床。

（2）0C系统

0—TC：用于普通车床和自动车床。

0—MC：用于铣床、钻床和加工中心。

0—GCC：用于内、外磨床。

0—GSC：用于平面磨床。

0—TTC：用于双刀架和4轴车床。

Power Mate 0：用于2轴小型车床。

（3）0i系列(www.xing528.com)

0i—MA：用于加工中心和铣床。

0i—TA：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、铣床和平面磨床。

160/18TC：用于车床和磨床。

160/18DMC：用于加工中心、铣床和平面磨床的开放式CNC系统。

160/180TC：用于车床和圆柱磨床的开放式CNC系统。

2.数控系统基本组成部分

典型FANUC C系列CNC系统组成。如图1-1所示CNC系统一般包括：

1）CNC控制单元（数值控制器部分）。

2）伺服驱动单元和进给伺服电动机单元。

3）主轴驱动单元和主轴电动机。

4）PMC控制器。

5）机床强电柜控制信号输入/输出单元。

6）机床位置和测量反馈单元。

7）外部轴控制单元。

8）信息输入/输出控制单元。

9）网络设备。

图1-1 FANUC C系列CNC系统的基本组成