Управление робототехническим комплексом фемтосекундной лазерной микрообработки изделий

Развитие лазерных робототехнических комплексов для микрообработки изделий — одно из основных направлений в сфере промышленной робототехники, обещающее новые возможности и перспективы в области микрообработки материалов. Современные лазерные робототехнические комплексы способны работать с материалами любой твердости и степени сложности, обеспечивая высочайший уровень точности и качества обработки. Благодаря автоматизированным системам управления и программирования они способны выполнять задачи микрообработки с максимальной скоростью и эффективностью. Совершенствование автоматизированных комплексов, обладающих функционалом оперативного мониторинга режимов, параметров обработки изделий и контроля хода технологического процесса, является актуальной задачей для современного наукоемкого предприятия. Лазерные системы широко применяют для решения технологических задач микрообработки — обработки изделий лазерным излучением, сфокусированным в пятно диаметром единиц микрон, с целью изменения их физико-химических, оптических и других эксплуатационных свойств материалов. Предложенная структура системы управления фемтосекундным лазерным робототехническим комплексом обеспечивает синергетическое объединение узлов мехатронных, оптомеханических, электронных и компьютерных компонентов лазерного робототехнического комплекса, реализует средства графического и аналитического построения траектории обработки, процедуру автоматизированного поиска положения фокуса оптической системы.
EDN: TJPPTO, https://elibrary/tjppto

Литература

[1] Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Казарян М.А. и др. Возможности прецизионной микрообработки материалов импульсным излучением лазера на парах меди. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2017, № 2, c. 36–48.

[2] Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н. Разработка отечественного оборудования для лазерных аддитивных технологий плавлением металлических порошков. Электрометаллургия, 2019, № 9, с. 27–32.

[3] Лябин Н.А., Григорьянц А.Г., Казарян М.А. Современные промышленные автоматизированные лазерные установки «Каравелла-1» и «Каравелла-1М» для прецизионной микрообработки материалов изделий электронной техники. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2014, № 9, с. 19–26.

[4] Подураев Ю.В., Илюхин Ю.В., Яковлев С.Ф. и др. Перспективы развития отечественных робототехнических комплексов лазерной сварки. Технология машиностроения, 2012, № 1, с. 32–35.

[5] Илюхин Ю.В. Реализация мехатронного подхода при построении систем компьютерного управления комплексов лазерной и плазменной резки. Мехатроника, автоматизация, управление, 2005, № 10, с. 45–50.

[6] Звездин В.В., Песошин В.А., Хайруллин А.Х. Метод управления лазерным технологическим комплексом сварки разнородных металлов. Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2012, № 2, с. 227–230.

[7] Вермель В.Д., Зарубин С.Г., Николаев П.М. и др. Роботизированный технологический комплекс для прецизионной плазменной резки, плазменного упрочнения поверхности и нанесения защитных покрытий. Технология машиностроения, 2013, № 9, с. 48–53.

[8] Звездин В.В., Песошин В.А., Саубанов Р.Р. и др. Управление лазерным технологическим комплексом закалки инструмента. Вестник чувашского университета, 2016, № 3, с. 188–193.

[9] Таваева А.Ф., Шипачева Е.Н., Ченцов П.А. и др. Разработка инвариантного модуля генерации управляющих программ для машин лазерной резки. Вопросы интеграции с CAD/CAM системами. Актуальные проблемы прикладной математики и механики Тез. Докл. X Всерос. конф. с межд. участием. Екатеринбург, ИММ УрО РАН, 2020, с. 70–71.

[10] Кондратенко В.С., Кадомкин В.В., Хунг-Ту Л.У. и др. Лазерное сверление микроотверстий в стекле. Стекло и керамика, 2020, № 2, с. 3–7.

[11] Кондратенко В.С., Кадомкин В.В., Хунг-Ту Л. и др. Современное лазерное оборудование для прецизионной обработки различных материалов. Базис, 2021, № 1, с. 23–29, doi: https://doi.org/10.51962/2587-8042_2021_9_23

[12] Заруднев А.С., Илюхин Ю.В. Повышение производительности лазерных комплексов на основе прогноза контурной ошибки. Мехатроника, автоматизация, управление, 2010, № 9, с. 52–56.

[13] Кондратенко В.С., Комов В.Г., Миленький М.Н. Разработка прикладного программного обеспечения для создания лазерного технологического оборудования со вспомогательными кинематическими осями. Приборы, 2013, № 5, с. 26–34.

[14] Кондратенко В.С., Молотков А.А., Сапрыкин Д.Л. Разработка промышленной технологии и специализированного оборудования для послойного лазерного сплавления. Приборы, 2022, № 2, с. 1–6.

[15] Бабкин К.Д., Земляков Е.В., Туричин Г.А. и др. Использование технического зрения в системе автоматического управления для лазерной сварки со сканированием. Научно-технические ведомости СПбГТУ, 2015, № 3, с. 142–149.

[16] Чкалов Р.В., Хорьков К.С., Давыдов Н.Н. Технологический комплекс управления и мониторинга процессов формирования топологии микроразмерных структур на базе телекоммуникационной TCP/IP сети. Телекоммуникации, 2022, № 3, с. 27–33.

[17] Кондратенко В.С., Сапрыкин Д.Л., Третьякова О.Н. и др. Разработка системы автоматического управления подстройкой фокуса для технологии лазерной микрообработки материалов. Приборы, 2022, № 4, с. 26–31.

[18] Рахимов Р.Р., Звездин В.В. Прецизионное наведение фокуса лазерного излучения на стык при сварке длинномерных конструкций. Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация, 2021, № 1, с. 74–82.

[19] Чкалов Р.В., Чкалова Д.Г., Кочуев Д.А. и др. Формирование топологии тонкопленочных структур методом селективной лазерной абляции. Известия РАН. Серия физическая, 2022, № 6, с. 869–872.

[20] Chernikov A., Kochuev D., Khorkov K. et al. Fiber Bragg grating fabrication by femtosecond laser radiation. EPJ Web Conf., 2019, vol. 220, art. 03007, doi: https://doi.org/10.1051/epjconf/201922003007

[21] Chernikov A.S., Chkalov R.V., Kochuev D.A. et al. Selective volumetric modification of transparent dielectric media by femtosecond laser radiation. J. Phys.: Conf. Ser., 2019, vol. 1400, no. 6, art. 066030, doi: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1400/6/066030