انواع کنترلر فانوک FANUC در یک نگاه: ویژگی‌ها، کاربردها و تفاوت‌ها

کنترلرهای فانوک (FANUC) به عنوان یکی از قوی‌ترین و محبوب‌ترین سیستم‌های کنترل عددی CNC در جهان شناخته می‌شوند. این شرکت ژاپنی با بیش از شصت سال سابقه و نصب بیش از ۴ میلیون دستگاه CNC در سراسر جهان، همواره پیشتاز صنعت اتوماسیون بوده است. کنترلرهای فانوک به دلیل دقت بالا، پایداری و رابط کاربری ساده، موجب بهبود بهره‌وری در فرآیندهای ماشین‌کاری شده‌اند.

از آغاز معرفی فناوری CNC، فانوک رویکردی عملیاتی یکپارچه در تمامی کنترلرهای خود به کار گرفته که برنامه‌نویسی و اجرای آن‌ها را آسان کرده و نیاز به آموزش پیچیده را کاهش داده است.همچنین مجموعه‌ای غنی از توابع سفارشی در این کنترلرها گنجانده شده که امکان ارتقای نرم‌افزاری و انجام پروژه‌های ماشین‌کاری پیچیده‌تر را بدون هزینه‌ی سنگین سخت‌افزاری فراهم می‌کند. تمامی کنترلرهای CNC فانوک به رابط کاربری هوشمند iHMI مجهز هستند که یک واسط کاربرپسند و شهودی برای اپراتور ایجاد می‌کند و تعامل با دستگاه را بسیار ساده می‌سازد.

در ادامه، مهم‌ترین انواع کنترلرهای CNC فانوک را معرفی می‌کنیم و به ویژگی‌ها، کاربردها و تفاوت‌های هر کدام می‌پردازیم. تمرکز اصلی بر سری‌های جدید کنترلر CNC فانوک و همچنین مروری بر مدل‌های قدیمی‌تر خواهد بود.

کنترلرهای مدرن CNC فانوک و ویژگی‌های آن‌ها

کنترلرهای FANUC سری 30i/31i/32i مدل B

سری‌های 30i/31i/32i مدل B از پیشرفته‌ترین کنترلرهای فانوک محسوب می‌شوند که برای ماشین‌های CNC بسیار پیچیده با تعداد محورهای زیاد طراحی شده‌اند. این کنترلرهای قدرتمند معمولاً در ماشین‌کاری‌های دقیق و پرسرعت چندمحوره (نظیر دستگاه‌های پنج‌محوره) به کار می‌روند.

تفاوت اصلی بین مدل‌های این سری در تعداد محور قابل کنترل آن‌ها است؛ به طوری که مدل 30i قابلیت کنترل حداکثر 32 محور را دارد در حالی که مدل 31i تا 20 محور را پشتیبانی می‌کند. (مدل 32i نیز از همین خانواده بوده و تقریباً عملکردی مشابه 0i دارد و حداکثر تا 4 محور همزمان را کنترل می‌کند.) این سری به لطف بهره‌گیری از سخت‌افزار و نرم‌افزار بسیار پیشرفته، بالاترین سطح بازدهی، دقت و کیفیت ماشین‌کاری را ارائه می‌دهد. از جمله ویژگی‌های شاخص سری 30i/31i/32i-B می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پشتیبانی از ماشین‌کاری پنج‌محوره: امکان کنترل هماهنگ محورهای متعدد برای اجرای عملیات پیچیده‌ی پنج‌محوره.
• سیستم نگهداری پیشگیرانه: دارای توابع یکپارچه جهت پایش وضعیت دستگاه و انجام تعمیرات پیشگیرانه برای کاهش خرابی‌ها.
• ایمنی دوگانه (Dual Check Safety): مجهز به سامانه کنترل ایمنی مضاعف که ضریب امنیت عملکرد دستگاه را افزایش می‌دهد.
• برنامه‌نویسی آسان: محیط برنامه‌نویسی کاربرپسند با راهنمای دستی (Manual Guide i) که یادگیری و نوشتن برنامه‌ها را تسهیل می‌کند.
• جلوگیری از تصادف محورها: بهره‌گیری از سیستم بررسی تداخل سه‌بعدی برای جلوگیری از برخورد اجزای ماشین در حین کار.
• جبران‌سازی پویا و دقت بالا: دارای توابع جبران خطای حرکتی به صورت پویا برای دستیابی به بیشترین دقت در موقعیت‌دهی.
• قابلیت ماشین‌کاری پرفspeed: پشتیبانی از چرخه‌های ماشین‌کاری با سرعت بالا بدون کاهش دقت سطح قطعه کار.
• واسط گرافیکی پیشرفته: مجهز به صفحه نمایش و رابط کاربری بصری iHMI که تعامل اپراتور با کنترلر را بسیار روان و ساده کرده است.

کنترلر FANUC سری 0i مدل F

کنترلر FANUC سری 0i-F یک راه‌حل اقتصادی و همه‌منظوره برای انواع ماشین‌های CNC محسوب می‌شود. این کنترلر fanuc که از آخرین نسل سخت‌افزاری بهره می‌برد، بسیاری از قابلیت‌های استاندارد را به‌صورت پیش‌فرض در خود دارد و امکان اجرای برنامه‌های متنوع ماشین‌کاری را فراهم می‌کند. سری 0i-F به طور ویژه برای ماشین‌های CNC متوسط و معمولی (مانند فرزهای سه‌محور یا چهارمحور و اکثر دستگاه‌های تراش) بسیار محبوب است، چرا که ارزش بالایی در برابر هزینه ارائه می‌دهد. این کنترلر حداکثر تا ۹ محور (۴ محور به صورت همزمان) را پشتیبانی می‌کند و بسیاری از عملکردهای پیشرفته سری‌های بالاتر در آن گنجانده شده است. در عین حال، 0i-F از ماشین‌کاری پنج‌محوره همزمان پشتیبانی نمی‌کند و برخی امکانات بسیار پیشرفته در آن ارائه نشده‌اند. مهم‌ترین ویژگی‌ها و مزایای کنترلر 0i-F عبارتند از:

• پشتیبانی از 4 محور همزمان: اجرای مسیرهای چهارمحوره‌ی همزمان یا ترکیب 2+3 محور برای ماشین‌کاری قطعات پیچیده (محورهای دوار موقعیتی).
• بسته نرم‌افزاری یکپارچه: دارای مجموعه کامل نرم‌افزارهای استاندارد کنترل CNC که اغلب نیازهای ماشین‌کاری را پوشش می‌دهد.
• اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه: قیمت این کنترلر نسبت به عملکرد و قابلیت‌هایی که ارائه می‌دهد بسیار مناسب است و آن را به گزینه‌ای محبوب در صنعت تبدیل کرده است.
• ایمنی یکپارچه: مجهز به سیستم کنترل ایمنی داخلی برای حفاظت از دستگاه و اپراتور در برابر خطاها.
• برنامه‌نویسی ساده: دارای محیط برنامه‌نویسی تعاملی (نظیر راهنمای دستی Turn Mate i برای تراش) که نوشتن و ویرایش برنامه‌ها را آسان می‌کند.
• انعطاف‌پذیری در ارتقا: امکان افزودن توابع سفارشی و گزینه‌های تکمیلی بنا به نیاز کاربر، برای کاربردهای خاص روی این کنترلر فراهم است.

کنترلر FANUC سری 0i-F Plus

کنترلر FANUC 0i-F Plus نسخه پیشرفته‌تر سری 0i-F است که با تاکید بر بهبود تجربه کاربری و کارایی معرفی شده است. این سری با بهره‌گیری از رابط کاربری iHMI پیشرفته‌تر، عملکرد بصری بسیار بهتری ارائه می‌دهد و در نتیجه کار با دستگاه را ساده‌تر می‌کند. محیط گرافیکی مدرن 0i-F Plus باعث می‌شود اپراتور بتواند سریع‌تر با کنترلر کار کند و این امر به کاهش زمان‌های تنظیم و حتی کوتاه شدن زمان ماشین‌کاری می‌انجامد. علاوه بر این، مجموعه‌ای از توابع جدید و سفارشی در سری Plus در نظر گرفته شده که قابلیت‌های کنترلر را گسترش می‌دهد. برخی از ویژگی‌های شاخص کنترلر 0i-F Plus عبارتند از:

• طراحی مدرن و به‌روز: استفاده از صفحه نمایش و پنل کاربری جدید با طراحی بهینه و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته که عملکرد روان‌تری فراهم می‌کند.
• رابط کاربری ارتقایافته: iHMI با گرافیک بهبود‌یافته که فرآیندهای تنظیم و نظارت را برای کاربر ساده‌تر و سریع‌تر می‌سازد.
• امکان سفارشی‌سازی بالا: وجود توابع ویژه نرم‌افزاری برای سفارشی کردن کنترلر بر اساس نیازهای ماشین و فرآیند خاص.
• حافظه برنامه بیشتر: حافظه استاندارد برنامه در این سری تا ۲ مگابایت افزایش یافته است که امکان نگهداری برنامه‌های طولانی‌تر و پیچیده‌تر را فراهم می‌کند.

کنترلر FANUC سری 35i مدل B

کنترلر FANUC 35i-B به عنوان یک گزینه اقتصادی پایه در سبد محصولات فانوک شناخته می‌شود. این کنترلر در درجه اول برای کاربردهای ساده‌تر و حرکت محوری پایه طراحی شده است و در صنایعی نظیر ماشین‌های سنگ‌زنی CNC یا خطوط انتقال قطعات کاربرد دارد. سری 35i-B توانایی کنترل حداکثر 16 محور را دارد، اما برخلاف سری‌های بالاتر، بسیاری از عملکردهای پیشرفته در آن وجود ندارند. به عنوان مثال، این کنترلر از ماشین‌کاری پنج‌محوره یا توابع پیشرفته‌ی کنترل مسیر (مانند کنترل پیش‌بینانه مسیر AICC) پشتیبانی نمی‌کند.حتی برخی قابلیت‌های متداول مانند جبران پیشرفته ابزار (کَمپensation) نیز در حالت استاندارد این سری موجود نیست که کاربرد آن را به موارد خاص محدود می‌کند. با این حال، 35i-B در صورت استفاده به همراه نرم‌افزارهای واسط مخصوص (مثلاً برای ماشین‌های سنگ‌زنی) می‌تواند یک سیستم حرکت‌محور مقرون‌به‌صرفه و کارآمد باشد. ویژگی‌های مهم این کنترلر شامل موارد زیر است:

• قابلیت کنترل محورهای متعدد: پشتیبانی از حداکثر 16 محور کنترلی که برای بسیاری از خطوط اتوماتیک ساده کافی است.
• سازگاری با سیستم‌های چندمحوره: امکان به‌کارگیری در دستگاه‌های CNC چندمحوره (با کاربرد محدود) و خطوط انتقال قطعات.
• امنیت داخلی دستگاه: مجهز به سیستم کنترل ایمنی خودکار برای تضمین عملکرد ایمن ماشین در کاربردهای ساده.
• مناسب برای کاربردهای خاص: گزینه‌ای ایده‌آل برای ماشین‌های سنگ‌زنی یا کاربردهایی که عمده‌ی عملیات کنترلی توسط نرم‌افزار جانبی انجام می‌شود و کنترلر صرفاً حرکت محورها را مدیریت می‌کند.
• قیمت پایین‌تر: به علت عدم وجود برخی امکانات پیشرفته، این کنترلر قیمت به‌صرفه‌تری دارد و هزینه‌ی اجرای پروژه‌های CNC ساده را کاهش می‌دهد.

مقایسه مشخصات سری‌های جدید کنترلر فانوک

برای درک بهتر تفاوت کنترلرهای فانوک در سری‌های گوناگون، جدول زیر برخی مشخصات کلیدی آن‌ها را به‌صورت خلاصه مقایسه می‌کند:

توضیح: منظور از “حداکثر محورها”، مجموع محورهای قابل کنترل (شامل محورها و اسپیندل‌ها) توسط کنترلر است. تعداد محوری که می‌توانند به طور همزمان در یک مسیر هماهنگ شوند ممکن است کمتر از این مقدار حداکثری باشد (مثلاً سری‌های 0i/32i حداکثر چهار محور را به صورت همزمان اینترپولیشن می‌کنند).

کنترلرهای قدیمی‌تر فانوک و حضور آن‌ها در صنعت

کنترلرهایی که در بخش‌های قبل به آن‌ها پرداختیم، مدل‌هایی هستند که فانوک در سال‌های اخیر تولید و عرضه کرده است و روی دستگاه‌های جدید به چشم می‌خورند. با این حال، به دلیل عمر طولانی ماشین‌آلات CNC، هنوز هم بسیاری از دستگاه‌های در حال کار در ایران و جهان از نسل‌های قدیمی‌تر کنترلر FANUC استفاده می‌کنند. برخی از مهم‌ترین کنترلرهای قدیمی فانوک که همچنان در ماشین‌های قدیمی‌تر دیده می‌شوند عبارت‌اند از:

• فانوک سری 6: این کنترلر در سال 1980 معرفی شد و به عنوان نسل اول کنترلرهای CNC فانوک شناخته می‌شود. کنترلر سری 6 با داشتن نمایشگر CRT حدود 14 اینچی و امکانات پایه، برنامه‌نویسی بهینه‌ای را در زمان خود فراهم می‌کرد و در انواع مراکز ماشین‌کاری و دستگاه‌های تراش آن دوره به کار رفته است.
• سری‌های 10 و 11: نسل بعدی کنترلرهای فانوک در دهه 1980 که با ارتقاء قابلیت‌ها نسبت به سری 6 عرضه شدند. این سری‌ها در برخی ماشین‌های قدیمی‌تر فرز و تراش موجود در بازار ایران نصب هستند.
• فانوک سری 0 (مدل‌های O-M و O-T): سری 0 یکی از موفق‌ترین کنترلرهای فانوک بود که در نسخه‌های مختلف برای فرز (با پسوند M) و تراش (با پسوند T) به کار رفت. به عنوان مثال Fanuc 0M روی بسیاری از فرزهای دهه 90 میلادی نصب بود و Fanuc 0T بر روی دستگاه‌های تراش متناظر استفاده می‌شد. نسخه‌های بعدی این سری نظیر 0-MD نیز ارتقاهایی در سرعت پردازش و حافظه داشتند.
• فانوک سری‌های 15، 16، 18 و 21: این سری از کنترلرهای فانوک در دهه 1990 و اوایل 2000 معرفی شدند و بر روی طیف وسیعی از ماشین‌های CNC نصب گردیدند. برای مثال، کنترلرهای 16 و 18 اغلب در ماشین‌های چندمحوره متوسط به کار می‌رفتند و سری 21 یک مدل مقرون‌به‌صرفه‌تر برای ماشین‌های ساده‌تر بود. بسیاری از دستگاه‌های CNC کارکرده در ایران هنوز مجهز به این کنترلرها هستند.

یک نکته مهم در مورد نامگذاری کنترلرهای قدیمی فانوک اینکه اگر در انتهای مدل کنترلر حرف M ذکر شود، آن کنترلر مخصوص دستگاه‌های فرز CNC است و اگر حرف T بیاید مخصوص دستگاه‌های تراش (تورن) خواهد بود. به عنوان نمونه، کنترلر Fanuc 18-M برای دستگاه فرز و Fanuc 18-T برای دستگاه تراش طراحی شده‌اند که هر دو از لحاظ سخت‌افزاری مشابه‌اند اما تنظیمات نرم‌افزاری متناسب با نوع ماشین دارند.

نتیجه‌گیری

شرکت فانوک با ارائه طیف گسترده‌ای از کنترلرهای CNC توانسته است نیازهای متنوع صنعت ماشین‌کاری را پوشش دهد. از کنترلرهای اقتصادی و آسان‌کار برای دستگاه‌های ساده گرفته تا کنترلرهای پیشرفته و پرقدرت برای ماشین‌های پنج‌محوره و پیچیده، همگی تحت فلسفه یکپارچه فانوک عمل می‌کنند که تأکید آن بر قابلیت اطمینان، سادگی کاربری و دقت بالا است. این تنوع و کیفیت باعث شده کنترلرهای فانوک به انتخاب اول بسیاری از سازندگان ماشین‌آلات و کارگاه‌های تولیدی تبدیل شوند. همچنین پشتوانه خدمات فنی و پشتیبانی گسترده فانوک در سراسر دنیا، اطمینان خاطر کاربران را جلب کرده است.

با وجود قدمت برخی مدل‌های قدیمی‌تر، توسعه فناوری در فانوک ادامه دارد. این شرکت در نمایشگاه EMO 2023 از نسل جدید پلتفرم کنترل CNC خود با نام سری FS500i-A رونمایی کرد. کنترلرهای آینده‌نگر FS500i قرار است با واسط کاربری HMI2 جدید عرضه شوند که ضمن حفظ ظاهر آشنای سیستم‌های فعلی، امکانات مدرن‌تری را در یک صفحه واحد برای اپراتور فراهم می‌کند. از نوآوری‌های این نسل می‌توان به قابلیت برنامه‌نویسی منطق ماشین (PMC) با زبان استراکچرد تکست (IEC) و نیز ساده‌سازی برنامه‌نویسی ماشین‌های پنج‌محوره از طریق پشتیبانی از انواع سینماتیک‌های دلخواه اشاره کرد. بسیاری از قابلیت‌های بهبود‌یافته (نظیر توابع صرفه‌جویی انرژی و تکنولوژی دوقلوی دیجیتال) که در کنترلرهای سری 30i/0i Plus کنونی اضافه شده‌اند نیز در FS500i-A به کار گرفته شده و با سخت‌افزار پردازشی جدید، کارایی و سرعت را بیش از پیش افزایش خواهند داد. این رویکرد نشان می‌دهد که فانوک قصد دارد همچنان رهبر فناوری CNC باقی بماند و نیازهای رو به رشد صنعت را با ارائه محصولات نوآورانه پاسخ دهد.

در مجموع، آشنایی با انواع کنترلرهای فانوک و تفاوت‌های آن‌ها به خریداران و کاربران ماشین‌های CNC کمک می‌کند تا متناسب با سطح نیاز خود بهترین انتخاب را داشته باشند. اگر یک کارگاه کوچک با دستگاه‌های سه‌محور ساده دارید، شاید یک کنترلر سری 0i یا 35i کفایت کند؛ اما برای صنایع پیشرفته هوافضا یا خودروسازی با ماشین‌آلات پنج‌محوره و ترکیبی، حتماً به سراغ سری‌های قدرتمند 30i/31i و حتی نسل جدید در راه فانوک خواهید رفت. تجربه نشان داده است که چه در مدل‌های قدیمی و چه جدید، نام FANUC همواره مترادف با کیفیت، دوام و عملکرد دقیق در دنیای کنترل CNC بوده و هست.