Лекция 6. Автоматизированные лазерные технологические системы

0:00 Используются установки структуры, которых схематически показано на рисунке. Основными компонентами блока лазерной обработки являются. Источник лазерного излучения, в котором генерируется исходный луч, система транспортировки и формирования излучения, а также управляющие устройства для обработки. Концепция движения или относительно перемещения лазерного луча и детали могут быть различными. Устройства охлаждения и вентиляции, а также подачи технологических газов и других расходных материалов, устройство для сбора деталей, а? Также перегородки или кабины для защиты от лазерного излучения дополняют основные компоненты системы лазерной обработки материалов.

1:11 Несмотря на большое количество вариантов осуществления лазерных систем для обработки материалов, все они могут быть описаны упрощенной базовой схемой функциональных блоков. 1 Из важных функциональных блоков являются элементы систем транспортировки и формирования излучения. Лазерный луч, создаваемый источником излучения, направляется на обрабатываемый материал с помощью оптических элементов. Эти элементы, например, зеркала или оптические волокна построены таким образом, чтобы потери излучения оставались как можно более низкими, даже при более длинном оптическом пути.

2:09 На пути луча находятся оптические элементы, система формирования излучения, которые преобразуют лазерный луч, например, путем его фокусировки или расширения. Преобразует таким образом, чтобы могли быть обеспечены требуемые процессы при воздействии излучения на материал. Позиционирование элементов, а также необходимое относительно перемещения между лазерным лучом и обрабатываемым материалом осуществляется С. помощью монтажных элементов зажимных устройств и устройств перемещения, которые относятся к функциональной группе обрабатывающих устройств.

2:59 Важные функциональные группы системы лазерной обработки материалов образуют компоненты диагностики контроля и регулирования. Современных производственных процессах диагностика приобретает все большее значение из за высоких требований, предъявляемых к обеспечению качества. Лазерные системы также характеризуются очень высокой степенью интеграции. Хорошая управляемость лазерного излучения и высокая надежность перечисленных компонентов позволяет использовать лазерные технологии в автоматизированных производственных процессах.

3:49 Постепенно концепция безлюдного производства находит все большее признание во всем мире, а значит, повышается и спрос на промышленных роботов для работы на производственных линиях. Большая часть промышленных роботов работает сегодня на автосборочных линиях, выполняя операции сварки и окраски. Роботы для лазерной резки является сегодня активно развивающимся сегментом промышленной робототехники. Для создания роботизированных комплексов лазерной резки используются шарнирные антропоморфные промышленные роботы.

4:38 Наличие достаточного количества степеней свободы позволяет таким роботам свободно перемещаться вокруг обрабатываемого объекта при этом благодаря. Современным системам технического зрения применение таких роботизированных систем гарантирует высокую точность среза сложной криволинейной формы.

5:04 Лазерная роботизированная резка может являться единственным вариантом для обработки сложных объемных деталей. В этом случае для начала работы достаточно подготовить 3 д модель, обрабатываемые детали и загрузить ее в блок управления роботом. Роботизированный комплекс лазерной обработки строится на базе технологического лазера. То есть источника лазерного излучения с соответствующими? Техническими параметрами манипуляторов, изделия или оптики вымогательного технологического оборудования и общей системы управления.

5:49 Конструкция лазера робота представляет собой совокупность манипуляционного робота, осуществляющего перемещение оптической головки по траектории обработки с поддержанием скорости в мерную ориентацию по. Нормали со стабилизацией зазора между соплом оптической головки и обрабатываемой поверхностью и системы транспортировки излучения для передачи лазерного излучения от его источника к оптической головке.

6:26 Для проведения лазерной обработки по сложной пространственной траектории наиболее прогрессивным является применение манипуляционных роботов, осуществляющих перемещение. Изделия, лазеры, лазер, роботов, осуществляющих перемещение оптических элементов и лазерной головки и их комбинированного варианта при перемещении изделия и оптических элементов.

6:58 При этом чаще всего применяется двухманипуляционное исполнительное устройство, состоящее из технологического и транспортного роботов. Роботизированные комплексы лазерной резки обеспечивает высокую скорость обработки заготовок и деталей, при этом являясь экономически целесообразными даже при выпуске небольшой партии продукции.

7:36 Сканирующая система для сварки ориентирна на роботизированную многоточечную сварку и специально разработана для использования совместно с лазерными источниками комбинации с 3 д сканером и модулем синхронизации с роботом лазер интегрируется в законченную и. Полностью автоматизированную систему для сварки. В настоящее время во многих отраслях промышленности используются сварочные установки, оснащенные различными средствами механизации и автоматизации, что позволяет проводить процесс сворки в полуавтоматическом. Или автоматическом режиме выпускаемые сварочные лазеры также оснащены различные контрольные измерительные аппаратуры. А многие установки содержат также микропроцессорные системы, что способствует повышению качества и производительности сварки в в целом. Сварочная установка совместно с контрольно измерительной аппаратурой и автоматической системой управления должна представлять собой гибкий автоматически модуль сварки, работающий без участия оператора и как индивидуально, так и в составе автоматической линии.

9:11 При этом модуль сварки должен выполнять следующие функции 1. Сварку нагрев и плавление материала в соответствии с заданным показателем качества 2 перестройку технических средств модуля, например, перестройку. Параметров установки при выполнении сварки нескольких соединений узла, которые отличаются режимами сварки 3 информационно. Управляющая связь, система управления своего и верхних уровней управления. 4 Подготовку модуля к работе и его перемолоку при изменении номенклатуры, свариваемых узлов, 5 диагностированное состояние технических средств, модуля, предупреждение аварийных ситуаций и так далее 1 2. Функции гибкого автоматического модуля сварки характеризует специфику технологического процесса сварки и могут рассматриваться как функции, выполняемые под системой автоматической системы управления.

10:31 Возможно, оптимизировать плазменные процессы, сопровождающие лазерную сварку, а также металлургическое взаимодействие, происходящее между лучом лазера и расплавом. В ванне расплава формируются высококачественные сварные швы, обладающие высокой прочностью.

10:54 Разработка и построение автоматической системы управления является основным этапом создания автоматического модуля сварки при построении управляемых процессов лазерной сварки. Основное внимание должно быть уделено управлению параметрами излучения на процесс нагрева и плавления материала. При сварке воздействуют управляющие и возмущающие переменные.

11:32 Состояние объекта управления технологической системы описываются соответствующими векторами состояния. Контролируемые переменные состояния подаются на вход автоматической системой управления с выхода, которые поступают управляющие сигналы, передаваемые в общем случае на исполнительные механизмы технологической системы и ее. Входы управление входными переменными технологического процесса сварки, как правило, невозможно, то связано с быстротечностью процесса сварки и отсутствием реальной возможности изменить свойства деталей, поступивших на сварку.

12:29 Следовательно, управление процессом должно строиться на воздействии системы управления на исполнительные механизмы технологической системы для. Неразрушающего контроля качества сварки могут быть использованы косвенные методы, основанные на информации о процессе формирования сварочной ванны.

13:00 Информационными сигналами при лазерной сварке могут быть отраженное от зоны сварки лазерное излучение. Сигнал акустической миссии, сигнал плазменного факела и другие. Управление параметрами технологической системы может осуществляться как в процессе сварки, так и вне его. Для реализации 1 способа управления необходимо, чтобы длительность протекания сварки существенно превышала время, требуемое для контроля принятия решения и отработки управляющих воздействий.

13:48 В связи с кратковременностью сварочных процессов управление в реальном масштабе времени может быть реализовано и в упрощенном варианте. Например, прекращением процесса сварки при достижении заданных показателей качества.

14:09 Для отключения технологической системы применяют коммутацию электроцепей питания, оптических элементов и так далее. Оптические методы коммутации отличаются высоким быстродействием, что делает возможным их успешное использование для управления процессами лазерной сварки. Выбора конкретной схемы управления процессом сварки определяется конструктивно технологическими особенностями технологической системы, а также возможностями системы управления и технических средств контроля.

15:01 Разработан совершенно новый процесс многоступенчатой последовательной лазерной резки и сварки несколькими кинологическими головками. Раздельная оптика для сварки и резки обеспечить максимальную точность и минимальное время обработки. Несмотря на высокую производительность лазерного оборудования для выполнения отдельных операций бывает необходимым снять обрабатываемую деталь с приспособления. Технологического модуля для последующей обработки на другом участке, а затем вернуть ее обратно на это же приспособление для заключительных операций.

15:54 Такой порядок действий требуется в 1 очередь в тех случаях, когда после резки нужно выполнить операцию, упрочнения сварки в небольшом объеме или накладки. Разработанный метод последовательной обработки обеспечивает повышение качества и точности компонентов до максимально возможного уровня. В идеальном случае возможно выполнить все этапы обработки на 1 установке. Основные преимущества, которые предоставляют многоцелевые станки, это меньшее время обработки, увеличение такта выпуска, стабильность качества выпускаемой продукции.

16:46 Плюсом обработки за 1 установ является исключение погрешности, появляющейся при переустановке заготовки. За счет исключения перемещение, обрабатываемые детали от 1 технологической установки к другой. Повышается точность изготовления, экономится общее время на обработку. Также нет необходимости использовать несколько приспособлений для установки и закрепления заготовки на различных станках.

17:24 Логичным является также и то планирование, и контроль обработки проще вести на 1 станке. Одними из основных требований при лазерной закалки являются равномерность глубины закаленной зоны и отсутствие дефектов на поверхности. В большинстве случаев при лазерной обработке металлов требуется сохранить геометрию. И частоту поверхности, то есть вести термообработку без оплавления поверхности от температуры нагрева поверхности должна быть такой, чтобы выполнялись условия для структурных приращений, обеспечивающих всем упрочнения.

18:25 Эти требования накладывают для целого ряда металлов и сплавов жесткие ограничения на предельные допуски по температуре нагрева зоне лазерной. Термообработки и необходимость оперативной диагностики технологического процесса, а именно контроля температуры в зоне лазерного воздействия.

18:52 Для решения данной задачи дистанционного определения температуры поверхности нашел применение метод радиационной термометрии. Технологическая линия для лазерной закалки обеспечивает равномерную глубину обработки с минимальными искажениями. Система контроля температуры регистрирует интенсивность тепловой. Излучения от поверхности детали и регулирует мощность лазера в соответствии с требуемым значением температуры. Это необходимо, чтобы избежать перегрева на. Кромках отверстиях или углах заготовки и достичь равномерной глубины закалки при точно определенной температуре, заданной однородной степени твердости.

19:54 Имеется возможность изменять рабочую зону и осуществлять закалку, заготовок большой площади и со сложной геометрией. Используемая система биометрических датчиков предоставляет возможность визуализировать и последовательно документировать ход технологического процесса. Вообще лазерные технологии с точки зрения автоматизации управления это как раз путь к созданию вот этих самых безлюдных производств и чем они. Еще замечательные они замечательные, тем, что лазер не работает, никогда не работает сам по себе, сам по себе лазер, это просто и источник света. Для того чтобы превратить лазер в технологическую машину, он должен быть объединен либо с роботом, либо с портальной системой Сенси к нему. Должно быть, добавлено техническое зрение пневматические и гидравлические системы. И только тогда вот все это превращается в технологический. Комплекс, который способен делать какое то полезное дело, и это просто замечательно, потому что практически любой инженер из за такой широты. Лазерных технологий и достаточной сложности структуры лазерно технологических машин способен найти себя вот в этой области, ну и, наверное. Это служит основанием для того, как быстро сейчас развивается эта область и почему замечательные слова Сила Света используются очень многими. Институтами и компании в качестве своего слогана действительно свет сейчас стал силой, которая обрабатывает материалы в промышленности.

22:13 Пожалуйста, вопрос. Вот так вот очень возникла, да тогда, пожалуйста, тему 3 и 4 встречаемся в 16 ты 30. Тогда появятся вопросы. Угу, модуль, модуль, тема 3 и 4 в. В субботу что то поменяли расписание и по моему нет лекции по субботам уже, да? Все идет к концу, так у вас тоже. То есть в моем расписании вот в эту субботу уже? 26 числа. На сайте еще раз посмотрю.

23:54 Угу. Буквально недавно вот это изменение было. Да вот 7 неделя в субботу нет, следующая. Вот сейчас смотрю расписание на сайте свое, то есть 9 неделя, понедельник есть. И 11 нельзя. Получается, еще дирекция да на 9 неделе, да на 9 и 11 неделе еще на зачете. Значит, вот Максим Витальевич? Перепечку, то есть, отмечает я, в общем, то еще форму не заполнил для деканата. Я заполню по посещаемости лабораторные работы, нужно будет все отработать соответственно, ну и посвящаемость по. Лекциям работа в модуль, она, в общем, то, в принципе, есть информация, что вот из тех, кто там записан до 4 человека, в прошлый раз не работали. То есть я ее выставлю, вот прям перед 16:30 тогда.

25:01 Ну и соответственно. Будут вопросы на зачет и зачет. Ну как, в общем, то ежегодно проходит, так проблем нет, потому что. Материал больше ознакомительный. Вы можете включить микрофон? Если есть вопросы еще. Нет такого желания. Ну, то есть, как бы я тогда как бы резюмирую я. Как бы в общих чертах о зачете, как то он сказал. Да, но, а так Максиму Витальевичу на непосредственно лабораторных работах, он может пояснить. Тонкости, соответственно, назначим день у вас семейство по моему сокращенное. То есть уже в начале мая начинается сессия, я так понимаю?

26:08 Поэтому мы его проведем где то в конце апреля, а с 30 апреля, да, соответственно, до сессии. Моя там сейчас посмотрю расписание, когда последнее. Понедельник, 18 апреля, будет на местной неделе по среднему лексус. Ну, соответственно, между 18 и 30 числом согласуем со старостами дату зачета соответственно сначала. Нужно будет отчитаться, то есть как бы да читаться по всем лабораторным работам и, соответственно, кто не делал лабораторные работы. Эээ, значит, их сделать, то есть мы дадим.

26:45 Под это, но на 1 день бесплатные, так сказать, да сдача вот, ну и соответственно после этого предзачет. То есть как бы, если уже как бы посещаемость всех? Лекций и все лабораторные работы будут сданы то, в общем, то, в принципе, там уже будем индивидуально решать, стоит ли нам вообще как бы вот на самом деле.

27:10 На зачете то есть как бы задавать вопросы, если вы к человеку человек в общем, то выполнил все 4 лабораторных работы. Соответственно, он устно ответил на 4 как минимум. Вопроса + посещал селекции, соответственно, работал в системе модный, то в принципе будет ли дополнительный вопрос на зачете, как бы будем решать индивидуально.

27:34 Ну, зачет будут проходить, предзачет в очной форме, а сам зачет. Вот я согласовывал с деканатом сегодня с Виталием Геннадьевичем говорил, то есть как бы возможно. Провести онлайн. Собственно говоря, ничего каких вы как бы имеете такой опыт. Ну, в общем, то я уже в общем то в прошлом году имел такой опыт, поэтому потом ничего страшного не будет, давайте как бы начнем. Все таки работать в системе модуль там сегодня, 2 темы, поэтому там, в общем, то, в принципе, достаточно. Такая напряженная работа должна быть подразумевается, поэтому давайте приступим.

28:39 Да нет. Ну еще раз хотел сказать, что вот насчет индустрии, 4 0 то есть вот еще раз дополнительно. В общем, то есть это материалов в модуль, и я говорил это в лекциях, то есть лазеры, это лазеры. Лазеры это то, что на чем в принципе можно, как бы вот эту концепцию проводить, то есть не автоматизировано, они работать не могут. Единственное, может быть, пример вот этот, вот ручная сварка. Микросварка, ну и сейчас есть установки для ручной сварки. Значит, ручная сварка и макросварка об этом? Вот мы говорили во всех остальных случаях. В принципе не автоматизирована, вот эта система быть не может, ну и соответственно постольку, поскольку эти системы они очень сложные, то есть. Там могут как бы найти применение знания, значит, во многих отраслях, в том числе и автоматизации производства, гидравлики, акустики, машин и так. Далее вот, в общем, то, в принципе, вот об этом, наверное, основная мысль вот этого. Э, значит, нашего курса и основная мысль, вот сегодняшняя лекция.

29:54 Так, ну, я думаю, в принципе для вас это. Ну, должно понятно быть, то есть 4 курс и материал достаточно. В общем, простой, так все тогда или есть какие то вот такие. Вот нет вопросов, я, значит, вот транслирую сейчас вот по поводу того, что Малуфа Асанова. Без палькой Абдусаламов, которых не было от 20 до 30 дней в модуль. То есть это мы все отмечаем, то есть вот, скорее всего, зачет он будет вот. Именно для этих четверых будет проходить все стадии зачета. Вы, если сможете им в общем, то дайте информацию, что в принципе еще не поздно, так сказать. Начать работать на лекциях и не поздно начать работать по лабораторным работам. Хорошо, староста есть, да вот сегодня была староста, я слышал, да?

30:49 Лично да хорошо, хорошо, хорошо, ну все и остальным тоже. Вот Малуф Хасанов без палька им тоже нужно будет передать, ну тогда все не. Как бы я не буду задерживать, у вас сегодня очень длинный учебный день. Значит, еще раз в субботу у нас по расписанию ничего нету, да?

31:10 Да ничего не стоит, ничего не стоит, все там почему. То подкорректировано не только, вот и Максим Витальевич тоже подкорректировали с многим преподавателем. Практически всем подкорректировали расписание, поэтому следующий раз через 2 недели соответственно в начале апреля мы встречаемся, значит, на 7 лекции с вами.

31:31 Всего до, а вот, значит, Хасана пишет. Я сходил муду сегодня, то есть это я смотрел на начало до лекции. Соответственно, до этого не было 22 дня и 12 часов. Так опять печатает, да? Так понятно. Ну хорошо, все тогда всего доброго, до следующих до следующей лекции до свидания.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.