Оригинал находится на   Два похожих текста находятся  под вывесками 
Журнал "Технологическое оборудование и материалы"
Приложение "ТЕХНОЛОГИИ ОБОРУДОВАНИЕ МАТЕРИАЛЫ" к журналу "Экономика и производство"
 
 

Приложение "ТЕХНОЛОГИИ ОБОРУДОВАНИЕ МАТЕРИАЛЫ" к журналу "Экономика и производство"
Сафонов А.Н.
Отечественные лазерные технологические 
комплексы на базе мощных СО2-лазеров
Мощные СО2-лазеры МТЛ-2, ТЛ-1,5, ТЛ-5, ⌠Иглан■, ⌠Комета■ и др., способные работать в производственных условиях, были созданы в нашей стране в конце 80-х годов. Многолетняя практика показала, что положительный эффект от применения лазерных технологий достигается только при использовании лазерных технологических комплексов (ЛТК), которые кроме технологического лазера содержат в своем составе программируемый манипулятор изделия и/или оптики, системы транспортировки и фокусировки лазерного излучения, а также устройства вспомогательной технологической оснастки.

Ниже в порядке наиболее распространенной классификации рассмотрены ЛТК и их основные характеристики.

ЛТК на базе двухкоординатных столов-манипуляторов изделий. Лазерные технологические комплексы данного типа разрабатывались на базе двухкоординатных столов производства Черкасского НПО ⌠Ротор■ АП-400 с линейными двигателями, укомплектованных УЧПУ ⌠Микролид 20-1Л■, имеющих следующие характеристики: рабочий ход стола 400х500 мм, скорость перемещения до 15 м/мин, точность позиционирования 20 мкм, грузоподъемность до 10 кг. Впервые комплекс такого типа в соста-ве: лазер ЛН-1 2НО-И1 (⌠Плутон-1■), стол АП-400, расположенный в защитной кабине, осуществлял опе-рации закалки и маркировки поверхности штамповой оснастки. Такой же комплекс для лазерной закалки, резки и сварки был введен в действие в Новосибирском филиале НИИХИММАШ.

Специалисты ГИЦТЛ и ВНИИЭТО совместно с организациями станкостроительной промышленности (Киевский ВИСП, Каунасское станкостроительное ПО) создали универсальные ЛТК на базе координатных столов-манипуляторов изделий типа 124А,125А и 126А, осуществляющие кроме трех линейных перемещений два вращательных. ЛТК на базе манипулятора 125А с лазерами МТЛ-2 и ТЛ-1,5 имеют следующие характеристики: диапазон линейных перемещений 630х630х400 мм, вращательные перемещения 360 град и 180 град, скорость перемещения до 10 м/мин, грузоподъемность до 160 кг.

С целью повышения грузоподъемности и расширения технологических возможностей на Вятском МП ⌠Авитек■ разработан типоряд манипуляторов в виде двухкоординатных столов типа СК с техническими характеристиками, приведенными ниже. 

Лазерные технологические комплексы, у которых перемещение обрабатываемого изделия осуществляется с помощью роботов-манипуляторов, широкого распространения в промышленности не имеют в связи со сложностью конструкции захватов, невысокой точностью и большими потерями времени на вспомогательные операции.

ЛТК с манипуляторами оптики. Большое внимание уделяется созданию ЛТК с манипуляторами оптики мостового типа, когда обработка производится при перемещении оптики по двум линейным координатам при неподвижном обрабатываемом изделии.

Так, были разработаны, изготовлены и поставлены заказчикам ЛТК для раскроя листовых ма-териалов на базе лазеров ТЛ-1,5 и рамочных роботов РБ 282 с размерами рабочей зоны 1,6х2,5 м и 3,2х6,3 м. Эти ЛТК успешно работают в Московском и Алма-Атинском инженерных центрах по лазерной технологии, на Бирской фабрике ⌠Агидель■ и на других предприятиях.

Следует выделить ЛТК для раскроя листовых материалов на базе лазера ТЛ-1,5 и двухкоординатного стола ЕЛП. Такие ЛТК успешно работают в НИЦТЛ, Московском и Алма-Атинском инженерных центрах. С учетом опыта стыковки лазера ТЛ-1,5 и стола ЕЛП в НИЦТЛ разработаны и выпускаются ЛТК со столами собственного производства типа СР-0812 и СР-1712 с габаритами рабочей зоны 0,8х1,2 м и 1,2х1,7 м соответственно. Такими ЛТК оснащены Научно-производственный центр ⌠Экономика и жизнь■, Московский деревообрабатывающий комбинат ╧ 13, ряд малых предприятий.

ЛТК смешанного типа. К этому типу ЛТК относятся комплексы, в процессе работы которых перемещается и изделие, и оптика. Подобные ЛТК разработаны НИЦТЛ совместно с Ижевским НИТИ ⌠Прогресс■ (ЛМС7И-1000, рабочий ход 1,2х2 м, максимальная скорость 20 м/мин, точность позиционирования 0,1 мм) и со Стерлитамакским станкостроительным ПО (АЛТК-Р 1500, рабочий ход 1,5х2 м, максимальная скорость 15 м/мин, точность позиционирования 0,05 мм).

Оригинальный комплекс для раскроя листовых материалов РТМ 1502 разработан в НИЦТЛ совместно с болгарским предприятием. Здесь по одной координате перемещается оптико-фокусирующая головка для резки, а по другой с помощью специальной захватной системы движется лист по неподвижному столу с шаровыми опорами.

Лазерные обрабатывающие центры (ЛОЦ) имеют в своем составе устройство для автоматической смены оптико-фокусирующих головок. В состав ЛОЦ-01, разработанного в НИЦТЛ, входят портал с перемещающимся вертикальным манипулятором, координатный стол, устройство для автоматической смены оптико-фокусирующих головок, магазин для оптико-фокусирующих головок, система ЧПУ с управлением по пяти координатам типа ТСУ-900М. Восемь оптико-фокусирующих головок расположены на вращающемся столе, а крепление головок на вертикальном манипуляторе осуществляется с помощью байонетного или цангового разъема. Предложена конструкция вращающегося стола, имеющего светочувствительные датчики для фиксирования оптико-фокусирующих головок в гнездах ма-газина, а также разработана схема двухпортального ЛОЦ с повышенной производительностью. Создан стыковочный узел ЛОЦ-01 с лазерами МТЛ-2, ТЛ-1,5, ТЛ-5М.

Гибкие производственные системы (ГПС) с использованием лазеров обеспечивают выпол-нение многих операций в автоматическом режиме. Предложенный в НИЦТЛ эскизный проект лазерной ГПС отличается большими технологическими возможностями, что обусловлено при-менением в ней четырех лазеров мощностью от 0,2 до 20 кВт и четырех столов-манипуляторов, один из которых выполнен в виде лазерного обрабатывающего центра.

Разработка специализированных ЛТК. Кроме универсальных ЛТК, предназначенных для вы-полнения многих операций, большое внимание уделяется разработке специализированных ЛТК для осуществления одной операции в условиях массового и крупносерийного производства.

Во ВНИИЭТО и на Вятском машиностроитель-ном предприятии разработан комплекс обору дования для лазерной наплавки шеек коленчатых валов автомобилей и тракторов при их восстановлении. Такие ЛТК на базе лазеров ⌠Иглан■ успешно эксплуатируются на Борском предприятии сельхозтехники, на базе лазера ⌠Плутон■ ЛТК поставлены на Московский авторемонтный за-вод и другие предприятия.

Кроме того, во ВНИИЭТО создан ЛТК для закалки гильз цилиндров, осуществлена его поставка на КАМАЗ. В НИЦТЛ разработан и изготовлен опытный образец автоматической линии для закалки колец подшипников турбобуров.

Таким образом, в нашей стране разработаны лазерные технологические комплексы всех основных типов на базе мощных СО2-лазеров. В настоящее время первоочередными являются задачи повышения их надежности, качества и эффективности эксплуатации, конкурентоспособности.