Название проекта

Вид материала

Документы

Содержание Описание проекта Научно-техническая новизна проекта Имеющийся научно-технический задел Охраноспособность результатов научно-технической деятельности Оценка рынка

Подобный материал:

• А. Описание возможностей проекта > Название проекта, 89.63kb.
• Название проекта, 626.74kb.
• Название проекта, 29.66kb.
• Название проекта, 57.32kb.
• А. Описание возможностей проекта > Название проекта, 93.63kb.
• Использование Microsoft Office в школе. Кданному ресурсу имеются учебно-методические, 43.61kb.
• Название проекта, 1045.5kb.
• Название проекта. «Царствование Ивана Грозного», 53.85kb.
• Название проекта. «Царствование Ивана Грозного», 52.19kb.
• Название проекта: «Танцуй на здоровье!», 145.94kb.

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:

1. Расчет необходимых энергетических параметров и выбор соответствующего волоконного лазерного источника.
   
2. Расчет оптических и массогабаритных параметров оптической системы для формирования области воздействия.
   
3. Разработка требований к точности позиционирования, грузоподъемности, радиусу действия робота-манипулятора, выбор соответствующей модели.
   
4. Объединение в единый комплекс волоконного лазерного источника, оптической системы, робота манипулятора и системы управления.
   
5. 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:

1. Расчет необходимых энергетических параметров и выбор соответствующего волоконного лазерного источника.
   
2. Расчет оптических и массогабаритных параметров оптической системы для формирования области воздействия.
   
3. Расчет требований к точности позиционирования, грузоподъемности, радиусу действия робота-манипулятора
   
4. Объединение в единый комплекс волоконного лазерного источника, оптической системы, робота манипулятора и системы управления.
   
5. 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».