M70 Series – nový CNC systém společnosti MITSUBISHI ELECTRIC

Jeden z největších světových výrobců CNC systémů – společnost MITSUBISHI ELECTRIC – v minulých dnech představila novou řadu CNC s označením M70. Po systému M700 určeným pro nejnáročnější aplikace a řadě E68 zaměřené na low-cost řešení, se nyní zákazníkovi nabízí moderní CNC systém modulární koncepce, pokrývající segment „středních aplikací“, ať již z hlediska technické náročnosti, tak i z hlediska ceny. Samozřejmostí je špičková kvalita produktu a skvělý poměr cena/výkon. ZÁKLADNÍ SPECIFIKACE SYSTÉMU: Systém M70 Series je určen pro řízení až 11 os. Z toho 7 mohou být NC osy, současně interpolované mohou být až 4 osy. Připojit lze maximálně 3 vřetena. Elektronická přesnost obrábění činí 0,1 ?m, přičemž nejmenší výpočetní krok je 10 nm . Systém využívá pouze pasivní chlazení, čímž je eliminován častý zdroj poruch představovaný ventilátory. Vlastní řízení je umístěno do zadní části 8,4“ nebo 10,4“ barevného LCD displeje. Celková zástavná hloubka činí pouze 60 mm. Již v základní nabídce je integrovaná šachtice pro CF paměťovou kartu, umístěná vedle displeje. Paměťovou kartu je možné použít pro přenos programů mezi systémy, archivaci dat, zálohování programů atd. Čelní krytí celého systému včetně klávesnice a CF šachtice je IP65. Systém je navíc odolný i vůči působení olejů a mazadel. CPU modul, na nějž se připojuje ovládací panel, pohonné jednotky a ostatní periferie (strojní panel, externí enkodéry atd.) má kompaktní rozměry a již v základní verzi obsahuje 96 vstupů a 96 výstupů. KONFIGURACE, SOFTWARE: Modulární konstrukci systému a celkovou orientaci na potřeby zákazníka zdůrazňuje i možnost výběru ze dvou CNC jednotek, lišících se kapacitou PLC paměti a maximálním počtem připojitelných os. Oba typy jednotek jsou již v základní verzi připojitelné na Ethernet, umožnující přenos programů mezi CNC a PC. Další z možností je pak využití standardní linky RS232. Pro přenos velkých balíků dat je možno využít speciální nastavení komunikace do tzv. Computer link režimu, kdy je nevýhoda nižší přenosové rychlosti RS-linky kompenzována prostřednictvím vyrovnávací paměti. Jak již bylo zmíněno, v případě autonomního provozu stroje lze velmi jednoduše programy přenášet i prostřednictvím paměťové karty. Z této karty lze navíc načítat data i během obrábění. Maximální kapacita paměti je 2 GB, což je hodnota více než dostatečná pro všechny typy aplikací. Zákazníky jistě potěší i skutečnost, že systém je lokalizován do českého jazyka, a to nejenom hlavní nabídka, ale i pomocné komentáře. Výrobci strojů exportující své produkty do zahraničí mohou navíc využít i možnosti jednoduchého přepnutí aplikace do některého z 15 světových jazyků. Systém již v základní verzi obsahuje také volbu dílenského programování, známou pod názvy NAVI MILL a NAVI LATHE. Pro tvorbu uživatelských obrazovek slouží jednoduchý uživatelský nástroj NC Designer. Speciální zákaznické funkce lze pak doprogramovat v jazyce C++. Pro naprogramování PLC části se využívá standardní MITSUBISHI vývojové prostředí GX Developer, které je společné pro kompletní řadu programovatelných automatů MELSEC. Uživatel si může vybrat z několika způsobu programování, přičemž nejčastější editor-kontaktní schéma, je obdobný jako u většiny výrobců programovatelných automatů. PLC program může obsahovat až 32 000 kroků a paměťovou oblast lze rozčlenit až na 20 samostatných programových souborů. Díky tomu lze využít již jednou vyvinutý softwarový balík pro celou typovou řadu obráběcího stroje. UVÁDĚNÍ DO PROVOZU, DIAGNOSTIKA: Díky předprogramovaným konfiguračním tabulkám je uvedení do provozu velmi snadné. Do zmíněných tabulek se pouze zadají typy napájecích jednotek a motorů a systém automaticky nabídne standardní nastavení parametrů. Po provedení konfigurace lze provést kompletní zálohu na CF paměťovou kartu. Drobné změny programu lze provádět přímo z CNC panelu. Z tohoto panelu lze rovněž provádět diagnostiku stroje prostřednictvím on-line monitoru. Pro komfortní odladění pohonů, zejména nastavení konstant regulace otáčkové i polohové smyčky, ale i pro analýzu rezonančních frekvencí a kompenzaci vůlí lze s výhodou využít ve spojení s PC softwarový nástroj MS Configurator. Zajímavá je rovněž funkce detekce výpadku napájení, umožňující zabránit kolizi nástroje při hrozícím poklesu vertikální osy. Díky rozsáhlému systému nápovědy (rovněž lokalizován do českého jazyka) může obsluha stroje snadno identifikovat poruchy PLC části (alarmy), všechna provozní hlášení a dokonce i G-kódy. JEDNOTKY POHONŮ: Nové pohonné jednotky jsou nyní řízeny po vysokorychlostní optické sběrnici, což umožnilo zkrácení interpolačního cyklu a dobu synchronizace mezi pohony. Výsledem je velmi rychlé a vysoce přesné obrábění. Z hlediska konfigurace pohonných jednotek lze zvolit jednu ze dvou variant. První z nich - varianta se společnou vstupní jednotkou, na kterou lze připojit několik střídačových jednotek (pohonů) os řady MDSD( DH)-V. Tato společná jednotka navíc umožňuje rekuperaci energie do sítě. Druhou z variant je použití několika samostatných pohonných jednotek řady MDS-D-SVJ3, přičemž na každou z nich je připojen jeden motor. V tomto druhém případě se provádí rekuperace energie do odporu. Rozměry napájecích jednotek byly významně redukovány, díky použití zdokonaleného způsobu chlazení a použití výkonových modulů s nízkými spínacími ztrátami. Uvedené moderní pohonné jednotky jsou plně kompatibilní s vyšší řadou CNC řadou M700. MOTORY: MITSUBISHI nabízí ucelené spektrum motorů od jednoduchých osových servomotorů přes vřetenové servomotory. Tyto mohou být i „built-in“, v provedení IM nebo IPM (rotor s permanentními magnety). Motory pro vřetena jsou dodávána ve výkonových řadách od 0.2 kW do 55 kW s maximálními otáčkami 12 000 ot/min, u „builtin“ vřeten až 70 000 ot/min. Dále jsou v nabídce lineární servomotory řady LM-F a přímé motory (tzv. DD) řady TM-RB pro pohony otočných stolů. Tyto motory dosahují momentu až 3000 Nm. Osové servomotory řady HF se dodávají od výkonu 0,5 do 9 kW v provedení s max. otáčkami 4000 ot/min nebo 5000 ot/min. K těmto motorům lze připojit enkódery s rozlišením od 260 000 inkr./ot. do 16 mil. inkrementů/ot. Osové servomotory řady HF-KP s malým momentem setrvačnosti jsou osazeny snímači s rozlišením 200 000 inkr. /ot a maximální rychlosti 6000 ot/min. Přestože se podařilo u těchto nových motorů zvýšit točivý moment, výkonové ztráty se podařilo snížit téměř o 60 %. Toto zlepšení vlastností se projeví nejen na snížení provozních nákladů, ale i na menším přenosu tepla do konstrukce stroje. PODPŮRNÉ FUNKCE A VYNIKAJÍCÍ DYNAMIKA PRO EFEKTIVNÍ OBRÁBĚNÍ: Celý systém M70 byl konstruován s cílem dosáhnout maximální efektivitu stroje. Proto jsou již v základní verzi zabudovány funkce minimalizující případné prostoje (např. funkce restartu programu a opětovné najetí do poslední pozice, funkce vyjetí ze závitu při poruše napájení apod.) a zajišťující co nejvyšší výkon. Za zmínku stojí zejména funkce OMR-DD control (Optimum Machine Response – Direct Detect), jenž dovoluje při stejné synchronizační odchylce zkrátit dobu obráběcí operace až o 25 %. Rovněž byla zkrácena doba potřebná pro orientaci vřetene o 20 %. U osových pohonů je akcelerační a decelerační křivka optimalizovaná s momentovou charakteristikou motoru, a tím dochází k redukci polohovacích časů až o 30 %. V režimu programové kontroly je nyní možné vypočítat předpokládaný čas obrábění i při stojících pohonech. SERVIS: Při vývoji tohoto nového perspektivního systému se vycházelo z již zmíněné řady M700. Unifikace pohonných komponentů i dalších dílů zjednodušuje případný servis a snižuje náklady na servisní vybavení. Samozřejmostí je fungující celosvětová servisní síť a špičková technická podpora. Servis CNC systémů MITSUBISHI je v ČR a na Slovensku zajišťován prostřednictvím firmy AutoCont Control Systems.