Казинаускас Алексей Юрьевич
Ершов Евгений Валентинович
Череповецкий государственный университет
Вологодская область г. Череповец

Программное обеспечение для управления роботизированным комплексом лазерной обработки и нанесения покрытий

В настоящее время, процесс сборки и сортировки является одним из самых трудно автоматизируемых в связи с монотонностью процесса, требующего высокой точности и достаточно высокой скорости работы, с разнообразием деталей и узлов, трудностями, связанными с идентификацией деталей и их локализацией в заданной позиции в пространстве.

Высшей ступенью автоматизации является комплексная автоматизация всех основных и вспомогательных сборочных работ. При этом производится автоматизация всех операций сборки узла или изделия с применением сборочных автоматов или автоматических линий, выполняющих сборку без участия человека. Функции рабочих-наладчиков сводятся к наблюдению за правильной работой автоматических сборочных устройств, их корректировкой. В условиях автоматизированного, автоматического производства вспомогательные и обслуживающие процессы в той или иной степени объединяются с основными процессами постепенно и становятся неотъемлемой частью процессов производства продукции, исходя из этого, тестирование и надстройку робота необходимо смоделировать на учебном роботе, в лаборатории, а затем уже внедрять его непосредственно в промышленное производство. В ходе выполнения работ было разработано программное обеспечение для управления роботизированным комплексом лазерной обработки и нанесения покрытий. Программное обеспечение позволяет полностью смоделировать производственный процесс нанесения функциональных и защитных покрытий с использованием технологий газотермического напыления, лазерной обработки и лазерной наплавки.

Программное обеспечение разработано с открытой интерфейсной частью, что в свою очередь, позволяет добавлять новые датчики и изменять уже существующие датчики и устройства, для более точной работы всей установки, что позволит задавать с высокой точностью кинематику движения головки лазера и детали при лазерной обработке поверхностей и наносить высококачественные, равномерные по толщине покрытия методами газотермического напыления и лазерной наплавки. При помощи разрабатываемого программного обеспечения можно наносить металлические покрытия не только с высокими качественными характеристиками, но и обрабатывать детали сложной геометрии, что позволяет использовать его для решения ряда производственных задач требующих высокой точности, соблюдения временных режимов выполнения работ. В отличие от механической обработки деталей, где основным условием обеспечения качества является точное позиционирование рабочего инструмента относительно обрабатываемой поверхности, в напылении более важным является точность задания скоростей перемещения распылителя относительно напыляемой поверхности и в меньшей степени обеспечение эквидистантного перемещения распылителя относительно напыляемой поверхности. Это связано с тем, что от скорости перемещения распылителя зависит время напыления единицы площади поверхности, а значит толщина напыленного покрытия. Неточность задания скоростей приводит к неравномерности толщины покрытия, высокой волнистости и дополнительным затратам на последующую обработку. Таким образом, эффект для потребителя от использования технологий лазерной обработки, газотермического напыления и наплавки, с использованием программного обеспечения для роботизированного комплекса многократно увеличит срок эксплуатации деталей, снизит затраты на ремонт за счет восстановления деталей, улучит технические характеристики деталей (твердость, стойкость), придание им специальных свойств (за счет применения покрытий).