Renishaw и FANUC: высокоточная настройка станков нового уровня

Калибровка является важнейшей процедурой для обеспечения высокой точности и стабильной работы металлообрабатывающих станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Системы измерения и зондирования от компании Renishaw в сочетании с ЧПУ FANUC обеспечивают комплексные возможности для автоматизации калибровки и измерений, сокращая время наладки, повышая повторяемость процессов и уменьшая влияние человеческого фактора.

Технические характеристики оборудования

В системе калибровки, построенной на базе Renishaw и FANUC, участвуют следующие ключевые компоненты:

• Контактный зонд Renishaw (например, модели OMP40-2, OTS, RMP60): Предназначен для определения положения инструмента или заготовки в пространстве. Обеспечивает точность до ±1 мкм; частота отклика до 1000 точек в секунду; радиоканал или инфракрасный канал передачи данных.
• Станция приёма сигнала (MI8, RMI-Q, OMI-2): Выполняет приём сигнала от зонда и передачу на систему ЧПУ FANUC. Подключается к соответствующим цифровым входам/выходам станка. Работает на частоте 433 или 2,4 ГГц, имеет несколько каналов связи и поддержку многозондовой архитектуры.
• Управляющая система FANUC (например, 0i-MF, 31i-MODEL B): Содержит встроенные макросы или пользовательские макропрограммы для взаимодействия с зондами. Позволяет выполнять автоматические циклы измерений, вычислять коррекции инструмента, проверять смещение детали и осуществлять повторяющуюся автоматическую калибровку.
• Софтовая оболочка (Inspection Plus, Productivity+): Дополнительное ПО от Renishaw для создания макропрограмм измерений, визуализации результатов и интеграции с CAM/NC-кодами. Поддерживает работу с FANUC через макроязык, может использоваться совместно с SolidCAM, PowerMILL и др.

Режимы работы и варианты калибровки

Ниже перечислены основные режимы работы системы калибровки с Renishaw и FANUC:

• Калибровка длины и диаметра инструмента: Зонд перемещается в заданную точку (обычно — установочный калибровочный шар) и при касании определяет фактические геометрические параметры. Полученные данные заносятся в таблицу корректоров инструмента в ЧПУ.
• Калибровка положения заготовки (нулей деталей): Зонд используется для определения текущего расположения детали. Он касается поверхностей заготовки в определённых точках и вычисляет смещение координатной системы. Затем это значение передаётся в регистр нуля (например, G54...G59).
• Автоматическая повторная проверка инструмента: Выполняется периодическая проверка на износ или поломку режущей кромки. FANUC может запускать проверку после каждого цикла или по команде, зонд сравнивает текущую длину с эталонным значением, и если отклонение превышает допуск, подаётся аварийный сигнал.
• Автоматическая адаптация координат при температурном дрейфе: С помощью периодических измерений система FANUC способна выполнять адаптацию координатной системы по изменению геометрии станка вследствие температурных деформаций.
• Контроль размеров в процессе обработки: Зонд входит в зону обработки, производит измерения, и система FANUC по результатам может скорректировать технологический процесс (например, глубину реза, положение траектории).

Принцип работы комплекса FANUC + Renishaw

Калибровка с использованием системы Renishaw и ЧПУ FANUC работает по следующему принципу:

• Инициализация системы — зонд активируется через управляющий сигнал от FANUC (обычно через M-код, например, M59 для включения приёмника).
• Перемещение в позицию касания — FANUC направляет шпиндель с установленным зондом в заданную точку касания. Скорость и направление перемещения задаются через G-коды.
• Касание и фиксация сигнала — при касании зонд подаёт сигнал на приёмник, который через дискретный вход ЧПУ регистрирует событие.
• Запись координат — в момент сигнала FANUC фиксирует текущее положение по всем осям, сравнивает с эталонным и рассчитывает смещения или обновления таблиц корректоров.
• Завершение цикла — FANUC деактивирует зонд, возвращает шпиндель в безопасную позицию, результаты записываются в память контроллера.

Все процессы могут быть запрограммированы как через стандартные макросы, так и с использованием G-кодов в сочетании с параметрами (например, G65 P9810 Z3.0 F300).

Преимущества автоматической калибровки FANUC + Renishaw

Применение данного комплекса даёт пользователю следующие преимущества:

• Повышение точности изготовления за счёт автоматической установки нулей;
• Снижение времени наладки оборудования;
• Сокращение простоев за счёт оперативной замены и калибровки инструмента;
• Уменьшение количества брака;
• Улучшение повторяемости при серийном производстве;
• Полная интеграция с ЧПУ FANUC без необходимости внешних контроллеров;
• Гибкость в программировании с помощью макросов;
• Возможность адаптации координат в зависимости от изменения геометрии станка.

Функции интеграции с CAM-системами

Дополнительное ПО Productivity+ или Inspection Plus позволяет интегрировать калибровку в CAM-процессы:

• Генерация G-кодов с встроенными циклами измерений;
• Визуализация зон касаний;
• Построение траектории обхода и адаптация под конкретную кинематику станка;
• Экспорт результатов в таблицы Excel и отчёты о качестве обработки.

Также возможно использование циклов измерений в середине программы, для динамической корректировки G54, G55 и других систем координат в ходе обработки.

Таким образом, калибровка с применением зондов Renishaw и систем FANUC представляет собой надёжный и высокотехнологичный способ обеспечения точности станочного оборудования. Благодаря глубокой интеграции зондов с ЧПУ, открытым возможностям макропрограммирования, а также наличию готовых шаблонов измерений, пользователь может автоматизировать как первичную наладку, так и промежуточный контроль. Это позволяет не только сократить человеческий фактор, но и вывести производство на новый уровень точности и эффективности. В условиях современных требований к качеству и скорости обработки, подобная система калибровки становится необходимым элементом конкурентоспособного производства.