Алгоритм адаптивного управления процессом обработки торцов пружин методом плазменной резки

S A Platov; A V Shchenyatskiy

doi:10.22213/2410-9304-2023-3-95-104

Authors

S. A. Platov LTD SPC Springs
A. V. Shchenyatskiy Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-3-95-104

Keywords:

large spring, plasma cutting, adaptive control

Abstract

A brief overview and issue general state of the demandand the need for the production of springs for the rolling stock of the RAO Russian Railways are given. Among the existing technological methods, plasma cutting was reasonably chosen and applied as a progressive machining method, as a means to increase the production output. General characteristics of this method as an alter native in the processing of metal products are presented. The existing solution of the plasma cutting method application for spring end processing is described. A new block diagram of automated production control for spring end processing by a set of equipment consisting of: Kawasaki industrial robotic arm, Kjellbreg plasma cutting equipment, auxiliary equipment and tools is presented. A new experimental control system for the spring production is proposed. A well-developed algorithm for adaptive control of large-sized spring end processing by the plasma cutting method is presented, taking into account the individual geometric characteristics of the work pieces being processed. A measuring stand, billet measurement schemes and a program for processing measurement results have been developed. Experimental data of spring machined end surface deviation from the plane perpendicular to the spring axis, under constant parameters of the plasma cutting process are obtained. The factors stipulating the need for individual approach to the processing of spring ends are identified. The requirements for the initial data of processed products are formulated. The valuechangeregularity of technological parameters for plasma cutting due toworkpiece geometric characteristics is presented. A fast tabular method for cutting current calculation as a significant technological parameter is proposed. A software implementation of the algorithm for adaptive control of the machining process in the high-level language Visual Studio C++ has been developed. The analysis of the obtained testing and debugging results is carried out. Conclusion sare for mulated.

Author Biographies

S. A. Platov, LTD SPC Springs

-

A. V. Shchenyatskiy, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DSc. in Engineering, Professor, Head of the Department of Mechatronic Systems

References

Афанасьев А. А., Рыболовлев А. А., Рыжков А. П. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Горячая линия - Телеком, 2022. 370 с. ISBN 978-5-9912-0869-7.

Управление электронными устройствами на C++. Разработка практических приложений / пер. с англ. И. В. Бакомчев. М.: ДМК Пресс, 2016. 442 с.

Алгоритмы: разработка и применение. Классика Computers Science / пер. с англ. Е. Матвеева. СПб.: Питер, 2016. 800 с.

Алгоритмы. Теория и практическое применение / Род Стивенс. М.: Издательство "Э", 2016. 544 с.

Волков М. А., Постыляков А. Ю., Исаков Д. В. Управление техническими и технологическими системами: учебное пособие для студентов / Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижнетагильский технологический институт (филиал). Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2019. 249 с. ISBN 978-5-9544-0103-5.

Методика оптимального размещения роботов-манипуляторов в задачах автоматизированного проектирования / М. М. Кожевников, В. М. Шеменков, М. Н. Миронова, И. Э. Илюшин // Вестник Белорусско-Российского университета. 2022. № 3 (76). С. 42-51.

Методы и алгоритмы планирования траекторий роботов манипуляторов для лазерной резки / М. М. Кожевников, О. А. Чумаков, В. М. Шеменков, И. Э. Илюшин // Вестник Белорусско-Российского университета. 2019. № 2 (63). С. 4-12.

Кузнецова П. Е., Сафронов М. В., Максимов Н. В. Проблемы автоматизации технологического процесса на промышленном предприятии // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: сборник материалов VIII Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики: в 3 т. Красноярск, 2022. С. 919-921.

Фролов А. В., Комарова К. К. Программирование перемещения сварочной горелки при автоматизированной сварке // Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению: Материалы II Международной научно-практической конференции молодых ученых / редкол.: А. В. Космынин (отв. ред.) [и др.]. Комсомольск-на-Амуре, 2022. С. 173-177.

Фролов А. В., Кравченко А. С. Разработка универсальной траектории перемещения сварочной горелки при автоматизированной сварке // Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению: материалы II Международной научно-практической конференции молодых ученых / редкол.: А. В. Космынин (отв. ред.) [и др.]. Комсомольск-на-Амуре, 2022. С. 178-181.

Турыгин Ю.В., Нистюк А. И., Платов С. А. Разработка человеко-машинного интерфейса на базе рабочего места оператора роботизированного комплекса /// Вестник ИжГТУ. 2018. № 4. С. 43-51.

Turygin Y., Platov S. Railtruck Robotic Spring End Process Operating System: conference. Smolenice: IEEEServiceCenter, 2014. P. 127-132.

Землянушнова Н. Ю., Тебенко Ю. М. Анализ методов улучшения качества пружин // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. 2005. № 2. С. 20-26.

Платов С. А., Турыгин Ю. В. Исследование и повышение эффективности РТК подрезки торцов пружин // Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке: cборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием, Ижевск, 23-25 апреля 2013 года. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2013. С. 381-384. ISBN 978-5-7526-0603-8.

Анахов С. В. Принципы и методы проектирования в электроплазменных и сварочных технологиях: учеб. пособие / под ред. А. С. Боруховича. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2014. 144 с. ISBN 978-5-8050-0531-3.