Сотрудники Научно-производственного института «Учебная техника и технологии» ЮУрГУ провели интеграцию робота KUKA в единый комплекс для многокоординатной обработки крупногабаритных деталей. Теперь роботизированный комплекс позволяет обрабатывать крупногабаритные изделия методом фрезерования, например, для нужд аэрокосмической и автомобильной промышленностей.
За первый год работы над комплексом он научился фрезеровать объемные изделия, а уже на следующий год агрегат был оснащен седьмой осью (подвижным элементом) – вращающимся позиционером, на который устанавливается деталь для фрезеровки. Позиционер был сконструирован, изготовлен и интегрирован в систему управления специалистами НПИ «Учебная техника и технологии» ЮУрГУ.
«Для этого была разработана конструкция позиционера, подобраны нужные приводные элементы (подшипники, привод и сервоусилитель для него, датчики обратной связи и т. д.). Далее позиционер нужно было изготовить и собрать, а уже потом интегрировать в систему управления роботом», – поясняет директор НПИ «Учебная техника и технологии» ЮУрГУАлексей Сироткин.
.jpg)
В 2021 году робот показал отличный результат эксплуатации, выполнив фрезеровку приборной панели поезда «Ласточка» для ООО ПКП «Полимер-Урал». Сложность работы состояла в том, что элемент представляет собой тонкостенную конструкцию и имеет низкий уровень жесткости и, соответственно, высокий уровень вибрации.
«Каждый робототехнологический комплекс эксклюзивен сам по себе, потому что предприятия оснащают его теми комплектующими, которые необходимы для выполнения нужных операций и задач. Так, например, аналога нашего роботизированного комплекса нет в Челябинской области. Робот – это исполнительный механизм, а вот заставить его правильно работать в совокупности с остальными исполнительными механизмами – наша задача. Робот нужно настроить, чтобы он работал по программе, связать со всеми периферийными устройствами и датчиками, настроить систему охлаждения, потому что шпиндель сильно нагревается во время работы (мощность шпинделя составляет 32 кВт, мощность чайника 1,5 кВт)», – рассказывает Алексей Сироткин.
Комплекс роботизированной крупногабаритной фрезеровки – хорошее средство для проведения исследований. С 2021 года на роботе проводятся исследования по определению зависимости степени вибрации материала и силы резания от режимов операции, которые включают в себя разные параметры инструмента резания, например, скорости вращения шпинделя и подачи обрабатываемого материала.
.jpg)
В 2022 году продолжилась модернизация и дооснащение комплекса. На этот раз сотрудниками вуза была внедрена система автоматизированного проектирования Autodesk. Был разработан постпроцессор для 7-осевой фрезерной обработки CAM-модуля, отвечающего за генерацию траектории перемещения режущего инструмента во время выполнения операции. Постпроцессор необходим для правильного и корректного формирования текста управляющей программы, построенной на основе сгенерированной траектории движения и параметров фрезерования.
Сейчас робот задействован в учебном процессе студентов и аспирантов Политехнического института ЮУрГУ. Робот способен фрезеровать большие мастер-модели – первичные образцы, соответствующие по своим габаритам будущей детали в ее реальном масштабе.