Автоматизована система координатного 3D керування наплавлювання зварювального дроту для відновлення металевих частин обладнання

Abstract

Об’єктом дослідження є процес автоматизованого відновлення геометричних параметрів зношених деталей машин методом електродугового наплавлення. Метою роботи є підвищення точності та якості відновлення деталей шляхом розробки автоматизованої системи з адаптивним керуванням траєкторією та енергетичними параметрами процесу. Методи дослідження: системний аналіз, математичне моделювання кінематики та теплових процесів, теорія автоматичного керування, нейромережеві алгоритми обробки зображень. Отримані результати: У першому розділі проаналізовано існуючі методи наплавлення та обґрунтовано доцільність створення гібридної системи на базі технології WAAM. У другому розділі розроблено математичні моделі кінематики 3-осьового маніпулятора та процесу формування валика (за Лебедєвим), синтезовано цифровий ПІД-регулятор стабілізації довжини дуги. У третьому розділі запропоновано апаратну реалізацію системи на базі мікроконтролера STM32 та драйверів крокових двигунів, розроблено нейромережевий алгоритм корекції траєкторії на основі даних 3D-сканування, створено цифровий двійник системи у середовищі Matlab/Simulink.