Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

WP08 - Nové koncepce obráběcích strojů a jejich pohonů

Koncepty obráběcích strojů jsou dlouhodobě konzervativní. Přesto přední výrobci obráběcích strojů experimentují (např. mezinárodní výstavy EMO) s novými koncepcemi obráběcích strojů a řízením jejich pohonů včetně inteligence jako základního rysu mechatroniky. Dále probíhají experimenty s novými koncepty v rámci výzkumných projektů. Stále je nedořešený rozpor mezi přesností a rychlostí obrábění, mezi dynamickou tuhostí a pohybujícími se hmotami obráběcích strojů pro velké pracovní prostory. Cílem pracovního balíčku je aplikovaný výzkum a experimentální vývoj nových koncepcí obráběcích strojů (včetně pohonů a jejich řídicích systémů a algoritmů řízení) prováděný na konceptech, funkčních vzorech a prototypech strojů členů konsorcia. Cílem je vytvořit koncepty obráběcích strojů a jejich řídicích systémů, které mohou významně zvýšit přesnost, produktivitu a konkurenceschopnost, ale i adaptaci a spolehlivost obráběcích strojů. Témata navržená v tomto pracovním balíčku nebyla dosud dle dostupných informací v uvedené komplexnosti implementována a testována na obráběcích strojích. Popisované koncepty představují výsledky předchozího základního výzkumu FS ČVUT v Praze nebo výsledky nalezené ve světové literatuře, spočívající v řadě principů řešících základní problémy pohybujících se mechanismů a nosných konstrukcí a jejich řízení. Půjde jak o výrazné inovace (plovoucí princip pro 6 DOF na bázi paralelních kinematik, spolupráce více os a strojů, nadbytečné pohony – redundance, hierarchie, motor na motoru, mechatronická tuhost, lanové mechanismy, nafouknuté/vyfouknuté struktury, užití přímého odměřování TCP ve spolupráci s pracovním balíčkem WP9, metoda vypočtených momentů, nelineární prediktivní řízení, řízení s uvažováním poddajnosti, kombinace metod aj.), tak o dílčí maximalizaci využití potenciálu tradičních řešení (automatická identifikace modelu a parametrů kaskádní regulace, inverze přenosů pro filtraci a kompenzaci, užití přídavných sensorů pro zlepšení regulace). Tento výzkum a vývoj bude založen na využití virtuálních modelů strojů (ve spolupráci s pracovním balíčkem WP1). V neposlední řadě půjde o užití umělé inteligence v obráběcích strojích. Ve všech úkolech proběhne analýza, výběr, simulace a rozpracování vhodných konceptů, konstrukce a výroba zkušebních standů a/nebo vytvoření softwaru, zkoušky a porovnání se simulací. Výzkum umožní členům konsorcia analyzovat nové trendy a v rámci jejich možností zvažovat užití nových koncepcí pro své stroje.

© VCSVTT 2017
Kruhy
Technologie třískového obrábění Laserové technologie Řídicí a pohonová technika Vývoj strojů a elementů Zkoušení a diagnostika strojů Automatizace výrobních zařízení Programování CNC strojů