Top.Mail.Ru
РусРусский язык
Ученые Пермского Политеха смоделировали робота для обработки и перемещения валов на предприятиях

Ученые Пермского Политеха смоделировали робота для обработки и перемещения валов на предприятиях

Визуализация модели производственного манипулятора с валами

Автоматизация технологических процессов на предприятиях стала неотъемлемой частью работы во многих отраслях промышленности. В этом помогают роботы. Один из ключевых аспектов роботизации – создание производственного манипулятора. Это сложное устройство, которое предназначено для подъема, перемещения, сортировки и сборки предметов. Внедрение таких манипуляторов позволит ускорить производство и повысить его качество. Важный этап создания подобных устройств — моделирование. Ученые ПНИПУ разработали модель манипулятора для повышения цеховой производительности за счет автоматизации процесса обработки и перемещения больших валов.

Исследование опубликовано в журнале «Проблемы машиностроения и автоматизации», №4 за 2023 год. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Вал — это деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил от расположенных на нем опор. Такие детали широко применяются в различных отраслях — в горнодобывающей промышленности, на производстве бумаги, пленки, металлической упаковки, текстиля, в полиграфии и других. Некоторые валы достигают массы до тонны, из-за которой их становится невозможно передвигать вручную. Многоэтапный технологический процесс хранения, обработки и перемещения таких валов по участку цеха отличается сложностью операций и трудоемкостью. Автоматизация с помощью робота-манипулятора значительно упрощает выполнение этих действий.

Одно из основных преимуществ моделирования производственного манипулятора — это возможность проводить тестирование и отладку его работы, не запуская реальное оборудование. Такой подход снижает риски и расходы, связанные с проведением реальных испытаний, позволяет определить проблемы и найти их решения еще до начала работы манипулятора в производстве. С помощью компьютерных моделей можно проанализировать, как различные факторы, например, длина и угол робота, скорость выполнения операции, влияют на производительность. Гибкость и точность этих систем позволяют снизить вероятность брака и повысить качество и скорость создания выпускаемой продукции. Кроме того, такой подход помогает улучшить безопасность работы операторов, а также экономит время и усилия.

Ученые Пермского Политеха разработали модель робота-манипулятора, который позволит автоматизировать процессы работы с крупногабаритными валами.

— Манипулятор отличается от аналогичных моделей простотой изготовления основных узлов и обслуживания, надежностью механизмов, мобильностью, точностью движений. Его уникальность заключается в возможности точной настройки движений и высокой производительности, — говорит магистрант ПНИПУ, инженер-конструктор Дмитрий Каменских.

Конструкция устроена так. У производственного манипулятора есть «база» и три «плеча». «База» сопрягается с основанием путем центрирования внутренних пазов и перекатывания по направляющим с помощью подшипников. «Плечо» соединяется с ней при помощи валов. Каждое последующее «плечо» по такому же принципу соединяется с предыдущим. Второе и третье из них вращаются при помощи электродвигателя. У конструкции есть две лапы захвата, раскрытие и смыкание которых обеспечивается двумя валами-шестернями.

— Моделирование производственного робота играет важную роль в автоматизации технологического процесса обработки крупных валов. С помощью модели мы изучили и оптимизировали работу манипулятора, что при создании оборудования позволит достичь наилучших результатов. Модель имеет массу почти 2000 кг, при этом может перемещать валы массой до тонны, — объясняет доцент кафедры экономики и управления промышленным производством ПНИПУ Светлана Пономарева.

Ученые Пермского Политеха показали, что моделирование производственного манипулятора предоставляет ценные инструменты для улучшения эффективности и производительности промышленных процессов. В перспективе политехники планируют модернизировать предложенную модель посредством рельсового соединения, чтобы обеспечить ее перемещение по цеху от станка к станку. Сейчас ученые готовят документы на регистрацию патента по разработке.


22.05.24802

Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

✈ Баланс во всем: ученые Пермского Политеха разработали модель для эффективной сборки авиадвигателя ⚙ Сборка вентиляторов авиационных двигателей – ответственный момент. Важно убедиться, что ни на одном из этапов не возникнет ни малейших дефектов, которые могли бы привести авиационный аппарат в негодность. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая позволяет спроектировать оптимальное расположение лопастей ротора. — Наше специальное программное обеспечение раскладывает лопасти по группам, в каждой из которых можно корректировать дисбаланс благодаря контролю его величины и направления. Так обеспечивается постоянный мониторинг результатов сборки. Сравнение такого метода с типовым технологическим процессом показало, что остаточный дисбаланс вентилятора снизился в 15 раз, — рассказывает [id195183617|Владимир Модорский], декан [club60443805|аэрокосмического факультета], доктор технических наук. — Преимущество такого компьютерного моделирования состоит в том, что сборка вентилятора не требует проведения дополнительной балансировки после сборки. Это снижает стоимость сборочных работ на 25-30%, — комментирует Сергей Белобородов, ведущий инженер Центра высокопроизводительных вычислительных систем ПНИПУ, доктор технических наук. 🔍 Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». ℹПодробнее https://pstu.ru/news/2024/10/14/16044/ #новости@politehperm #ученые@politehperm
🪨 Ученые [club39859573|ГНФ ПНИПУ] и Юго-Западного нефтяного университета Китая исследовали механические свойства сланцевых образцов и их неоднородность на микроуровне с помощью технологии индентирования. Такой способ помогает получить достоверную информацию о горных породах, что позволит поддерживать стабильность ствола скважины и предотвращать его разрушение в процессе бурения. — На сегодняшний день исследована анизотропия сланца в нано- и макромасштабе. Но между ними существует большой разрыв, так как на микроуровне таким способом неоднородность минерала почти не рассматривалась. И мы даже не можем ответить, отличается ли анизотропия этого минерала в нано-, микро- и макромасштабе, хотя такая информация может значительно отразиться на проведении различных мероприятий, — объясняет [id50256008|Дмитрий Мартюшев], профессор кафедры [club181504452|«Нефтегазовые технологии»], доктор технических наук. Подробнее https://pstu.ru/news/2024/10/14/16041/ #новости@politehperm #ученые@politehperm