Реферат: Название проекта
Петров Андрей Анатольевич
Попков Сергей Евгеньевич
Прокопов Максим Борисович
Название проекта:
Роботизированный лазерный технологический комплекс на базе волоконного лазера для технологии сварки и термообработки
Цель проекта:
Разработка роботизированного лазерного технологического комплекса на базе волоконного лазера для технологии автоматизированной лазерной сварки и термообработки объемных деталей по сложному геометрическому контуру.
Задачи проекта:
Расчет необходимых энергетических параметров и выбор соответствующего волоконного лазерного источника.
Расчет оптических и массогабаритных параметров оптической системы для формирования области воздействия.
Разработка требований к точности позиционирования, грузоподъемности, радиусу действия робота-манипулятора, выбор соответствующей модели.
Объединение в единый комплекс волоконного лазерного источника, оптической системы, робота манипулятора и системы управления.
Определение режимов для лазерной сварки и термообработки для различных материалов.
^ Описание проекта:
Современные технологии сварки и термообработки во многих отраслях невозможно представить без применения лазерных технологических установок. Это обусловлено такими достоинствами лазерных систем как высокая производительность, управляемость, возможностью обработки различных материалов. В последнее десятилетие активно развивается новый тип лазеров – волоконные лазеры. Основные преимущества волоконных лазеров их высокий КПД (до 40%), мощность излучения до 20 кВт, доставка излучения по оптическому волокну, высокое качество излучения, компактные размеры, низкие эксплуатационные затраты и др.
Представляемый проект направлен на объединение последних достижений в лазерной технике с современными технологиями роботостроения. В основе лазерного комплекса лежит непрерывный волоконный лазер с выходной мощностью до 2 кВт и длиной волны излучения 1,06 мкм. Излучение лазера доставляется по волокну к оптической системе, закрепленной на роботе манипуляторе. Диаметр пятна в плоскости обработки – 150 мкм Робот управляет положением лазерного луча в пространстве по шести координатам (3 угловых, 3 линейных) точность позиционирования по линейным координатам составляет 70 мкм при радиусе рабочей зоны 2 м.
Использование робота с такими техническими характеристиками для управления лазерным лучом, позволяет существенно расширить возможности лазерной сварки и термообработки, позволяет вести обработку по сложной криволинейной траектории, обработку внутренних областей резервуаров и пр.
^ Научно-техническая новизна проекта:
Новизна проекта заключается в объединении в единый комплекс мощного волоконного лазера и роботизированной системы позиционирования. На сегодняшний день авторы не имеют информации о серийно выпускаемых в России комплексах такого типа.
^ Имеющийся научно-технический задел:
В настоящее время построен опытный образец лазерного комплекса, ведется оптимизация оптической системы, и определяются оптимальные технологические режимы сварки и термообработки.
^ Охраноспособность результатов научно-технической деятельности:
Проводится работа по определению возможности получения патента.
План реализации проекта, включая методы и инструменты реализации:
Расчет необходимых энергетических параметров и выбор соответствующего волоконного лазерного источника.
Расчет оптических и массогабаритных параметров оптической системы для формирования области воздействия.
Расчет требований к точности позиционирования, грузоподъемности, радиусу действия робота-манипулятора
Объединение в единый комплекс волоконного лазерного источника, оптической системы, робота манипулятора и системы управления.
Определение режимов для лазерной сварки и термообработки для различных материалов деталей.
Для реализации проекта используются аналитические и численные методы теории взаимодействия лазерного излучения с веществом, теории теплопроводности, геометрической оптики, точной механики. Используются компьютерная система управления и система компьютерного проектирования. Для измерения температурного поля при лазерном воздействии используется тепловизионная камера, для анализа результатов используются металлографический анализ, методы оптической микроскопии и др.
^ Оценка рынка:
По результатам обзоров представляемых бюллетенем лазерной ассоциации РФ «Лазер-Информ» мировой объем продаж технологических лазеров за 2007 г. оценивается в 48 тыс. шт., 2008 – 51 тыс. шт. В денежном выражении это составило более 2.3 млрд. долл., рост за год составил около 8%. Суммарный рынок технологических лазерных установок и систем оценивается в 6.1 млрд. долл., он вырос за год в денежном выражении на 6%. Основными слагаемыми рынка лазеров для ЛТУ стали волоконные лазеры (их продано за 2007 г. примерно на полмиллиарда долларов) и мощные СО2–лазеры. Нужно отметить, что большинство лазерных комплексов на основе волоконных лазеров это системы маркировки с маломощными лазерными источниками, комплексы на основе мощных лазеров только начинают появляться на рынке.
Финансовый план проекта с указанием необходимого объема инвестиций:
Общие затраты на проект составляют 25 млн. руб.
Сроки окупаемости проекта 3 года
Дополнительная информация:
Проект реализуется при поддержке ООО «СП»Лазертех», ООО «Лазерный Центр», СПб ГУ ИТМО и «Лазерного регионального Северо-Западного центра».
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Поступление и расходование финансовых и материальных средств
18 Сентября 2013
Реферат по разное
М учреждении Новосибирской области «Фонд социальной поддержки населения Новосибирской области» по вопросам обеспечения сохранности документов по личному составу
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Новосибирска
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Левинталь Александр Борисович д-р экон наук, заместитель полномочного представителя Президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе (г. Хабаровск). E-mail: levintal@dfo gov
18 Сентября 2013