18 декабря 2017 года, Понедельник | НЕДЕЛЯ НЕЧЕТНАЯ

 

НИЛ высокоточной сборки и монтажа конструкций и сооружений


Лаборатория является структурным подразделением кафедры самолётостроения и эксплуатации авиационной техники института авиамашиностроения и транспорта.


Научный руководитель: директор института Авиамашиностроения и транспорта, к.т.н. Рашид Хадиатович Ахатов

Технический руководитель: доцент кафедры Самолётостроения и эксплуатации авиационной техники, к.т.н. Константин Андреевич Однокурцев

Специализация лаборатории:

разработка и экспериментальная отработка перспективных методов автоматизированного выполнения монтажно-сборочных работ, автоматизированных и механизированных средств технологического оснащения применительно к машиностроительным направлениям в рамках НИУ.

Уникальность лаборатории:

комплекс оборудования лаборатории разработан и изготовлен по индивидуальному заказу, уникален по своему составу и не имеет аналогов в России. Оснащение лаборатории позволяет решать самые современные задачи в области исследования автоматизированного координатного позиционирования при выполнении безэталонного монтажа средств технологического оснащения и других конструкций, а также при сборке изделий в различных отраслях промышленности, например: машиностроении, авиастроении, судостроении и т.д. В лаборатории возможно проведение отработки перспективных алгоритмов позиционирования изделий и элементов конструкций с высокой точностью, опытной эксплуатации новых устройств позиционирования и средств механизации технологической оснастки, экспериментальной отработки схем автоматизированного или ручного управления позиционированием изделий и соответствующего программного обеспечения.

Оборудование и возможности лаборатории:

  • Лабораторный стенд имитирует конструкцию сборочной оснастки, используемой в авиастроении, при выполнении безэталонного монтажа сборочной оснастки и сборочно-стыковочных работ в лабораторных условиях. Стенд состоит из рабочих постов узловой сборки, агрегатной сборки и стыковки. Имеет переналаживаемую модульную конструкцию.
  • Лазерный трекер API Tracker3 предназначен для высокоточного измерения пространственных координат точек объектов и построения электронной модели по результатам измерений. Обеспечивает точность измерения ±0,025 мм на 5 м, дальность измерений до 40 м.
  • 6-координатный активный отражатель SmartTrack™ предназначен для измерения шести пространственных координат объектов (линейных и угловых) в статике и динамике. Автоматически ориентирует отражатель по лазерному лучу трекера в процессе измерений. Угловое разрешение ± 3”.
  • Комбинированный лазерный сканер с механическим щупом IntelliCombo360™ предназначен для измерения труднодоступных точек объектов с помощью сменных щупов и сканирования точек на поверхностях объектов с помощью лазерного сканера. Длины щупов 50 мм и 100 мм, ширина рабочей полосы сканирования 175±25 мм. Точность измерений до ±0,1 мм.
  • Механические позиционеры на ручном управлении предназначены для первоначальной отработки новых алгоритмов управления перемещениями объектов. Обеспечивают шесть степеней подвижности объекта позиционирования.
  • Автоматизированные приводы линейных перемещений и поворотов предназначены для автоматизированного перемещения объектов. Допускают монтаж различных схем позиционирующих манипуляторов. Дискретность линейных перемещений 0,01 мм.
  • Комплекс автоматизированного монтажа сборочной оснастки предназначен для автоматизированного позиционирования и обеспечения пространственного положения элементов конструкции сборочной оснастки массой до 5 кг при их монтаже с точностью ±0,1 мм. В состав комплекса входят:
    • промышленный робот KUKA KR10 R1100 sixx;
    • система управления KUKA KR C4 compact с мобильным пультом SmartPAD и отдельной стойкой операторского ввода;
    • захватные устройства SCHUNK PGN-plus 125-2 (с параллельными пальцами) и VERO-S NSR mini 100 (универсальный захват с отъемной частью) с системой автоматической смены захватов.
  • Компрессор ABAC B 2800В/100 PLUS СМ3 для подачи сжатого воздуха оборудованию лаборатории. Обеспечивает номинальное давление 6 атм., максимальное – до 11 атм.
Лабораторный стенд
узловой сборки
Лабораторный стенд сборки
и стыковки агрегатов
Лазерный трекер
API Tracker
6-координатный активный
отражатель SmartTrack™
Комбинированный
лазерный сканер
с механически мщупом
IntelliCombo 360™
Автоматизированный
шестикоординатный
позиционирующий
манипулятор

Комплекс автоматизированного монтажа
сборочной оснастки (для
лабораторных испытаний)
Комплекс трехкоординатных
линейных позиционирующих
манипуляторов
Механические позиционеры
в комплексе стыковки
агрегатов

Компоненты системы управления промышленного
робота KUKA KR10 R1100 sixx

Результаты деятельности:

В 2012 году завершена работа по проекту «Разработка и внедрение комплекса высокоэффективных технологий проектирования, конструкторско-технологической подготовки и изготовления самолета МС21» для ОАО «Корпорация «Иркут» в соответствии с постановлением правительства РФ №218. В рамках данного проекта выполнены работы по двум темам:
  • «Система автоматизированного управления функциональными элементами сборочной оснастки при выполнении сборочно-стыковочных работ»: разработаны методы автоматизированного позиционирования в пространстве различных объектов, в том числе крупногабаритных, с помощью ручных и автоматизированных средств позиционирования. Контроль пространственного положения объектов позиционирования осуществляется лазерным трекером. Выполнена экспериментальная отработка разработанных методов монтажа элементов сборочной оснастки с учетом их автоматизированного позиционирования.
  • «Система автоматизированного проектирования сборочной оснастки с использованием экспертных систем»: разработанная система представляет собой набор программных модулей, объединенных единой программной оболочкой. Каждый из модулей представляет собой законченную, самостоятельную часть общей системы, решающей определенный круг задач:
    • экспертный модуль системы – модуль, предназначенный для аккумуляции знаний специалистов в данной предметной области, используемых при подборе элементов;
    • ядро системы – расчетный модуль, решающий задачи подбора и взаимной увязки конструктивных элементов стапеля;
    • модуль взаимодействия с NX – модуль системы, отвечающий за взаимодействие разработанной системы с САПР (подготовка данных для проектирования и создание электронной модели оснастки
    Работая совместно, все перечисленные модули позволяют автоматизировать процесс построения электронных моделей вспомогательной и сборочной оснастки, используемой в самолётостроении. Помимо этого, параллельно созданию непосредственно программной системы велись работы по формализации структуры применяемой оснастки. Основными результатами работы над проектом является формализованная модель оснастки и программная система, реализующая ее в виде электронной модели.

В 2015 году завершена работа по проекту «Автоматизация и повышение эффективности процессов изготовления и подготовки производства изделий авиатехники нового поколения на базе Научно-производственной корпорации «Иркут» с научным сопровождением Иркутского государственного технического университета» в соответствии с постановлением правительства РФ №218. В рамках данного проекта в лаборатории выполнены исследования по двум темам:

  • «Разработка и внедрение комплекса автоматизированного монтажа сборочной оснастки»: разработана технология автоматизированного монтажа сборочной оснастки для авиастроения с применением промышленного робота и лазерного трекера, проведена отработка технологии в лабораторных условиях и на опытном производственном участке, созданном на ИАЗ – филиале ПАО «Корпорация «Иркут». Обеспечена точность монтажа ±0,01 мм для элементов конструкций массой до 5 кг в лабораторных условиях, до 15 кг в производственных условиях.

Автоматизированный монтаж сборочной оснастки
с применением промышленного робота
  • «Разработка подсистемы поддержки принятия решений в системе автоматизированного проектирования объектов сборочного производства»: Разработанная программная система является модулем расширения функционала для САПР Siemens NX7.5 добавляющая новый инструментарий, направленный на автоматизацию работ по проектированию электронных моделей, применяемой в самолетостроении сборочной оснастки. Система в первую очередь ориентирована на оптимизацию работы инженера-конструктора при проектировании сборочной и вспомогательной оснасти. Реализованные в системе алгоритмы построения позволяют решить следующие задачи:
    • выборка элементов по условиям (сортировка выполняется на основе разработанных классификаторов, реализованных средствами СУБД);
    • все операции непосредственного создания электронной модели выполняются системой, на основе заданных пользователем параметров;
    • реализованы три схемы построения:
    • построение с нуля (уникальные элементы);
    • прототипы (использование библиотеки предварительно подготовленных ЭМ, использующие встроенные средства автоматизации NX);
    • стандартные изделия (ЭМ стандартизованных нормалей, используемых на предприятии);
    • увязка геометрии элементов с учетом введенных пользователем данных и геометрических характеристик элементов.
    • формализация процесса проектирования СТО (типизация алгоритмов построения и структуры ЭМ).
Элементы разработанной системы нашли применение на Иркутском авиационном заводе – филиале ПАО «Корпорация «Иркут», однако заложенные в систему программные алгоритмы можно использовать для проектирования практически любой сборочной оснастки (при условии корректировки базы данных и некоторой адаптации программных процедур).

Система автоматизированного проектирования
сборочной оснастки

С 2013 года в лаборатории проводятся курсы повышения квалификации для специалистов предприятий авиационно-промышленного комплекса по современным технологиям сборочно-монтажных работ в авиастроении, в том числе в рамках Президентской программы повышения квалификации инженерных кадров (2013-2015 гг.) и Ведомственной программы повышения квалификации инженерных кадров (2016 гг.).
С 2014 года в лаборатории проводятся занятия для студентов по направлению подготовки «Самолето- и вертолетостроение», в том числе в рамках Программ «Новые кадры для ОПК», объявленных Минобрнауки России в 2014 и 2015 годах.
Также в лаборатории проводятся профориентационные мастер-классы для студентов, школьников и абитуриентов по выполнению автоматизированных монтажно-сборочных работ с применением высокоточных координатных измерений и пространственного позиционирования объектов.

Контактная информация

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, ауд. Д-017 тел. +7 (3952) 405130,
E-mail: axatob@istu.edu

Перечень услуг:

  1. Разработка технологий сборочно-монтажных работ с применением автоматизированного позиционирования объектов и высокоточных координатных измерений, средств технологического оснащения для монтажно-сборочных работ и их отработка на базе лаборатории.
  2. Повышение квалификации специалистов в области автоматизированного позиционирования различных объектов, монтажа сборочной оснастки и других конструкций, современных технологий монтажных и сборочно-стыковочных работ, координатных измерений с использованием лазерного трекера.
  3. Выполнение координатных измерений с использованием лазерного трекера, в том числе на территории заказчика.

Сертификаты:












Награды:



Новые кадры ОПК

31 марта 2015 г. ИРНИТУ стал участником Первого общероссийского форума «Новые кадры ОПК: союз образования и промышленности», который состоялся в Москве на площадке ОАО «Туполев».

Студент 5-го курса ИРНИТУ Павел Васильев в ходе форума получил памятную грамоту от заместителя Председателя Правительства РФ Дмитрия Рогозина.

Патенты:

  1. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011613666 «Программа по управлению шестикоординатным позиционером», зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 11 мая 2011 г. Авторы: Однокурцев К.А., Говорков А.С.
  2. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012612815 «Система автоматизированного проектирования основных и вспомогательных средств технологического оснащения «САП-СТО», зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 21 марта 2012 г. Авторы: Ахатов Р.Х., Чимитов П.Е., Васильев А.В., Русов Б.В., Дубинин Д.А.
  3. Патент на изобретение № 2517920 «Способ сборки изделия на нескольких рабочих этапах, комплекс сборочных приспособлений и используемое в них переносное сборочное приспособление», зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 07 апреля 2014 г. Авторы: Ахатов Р.Х, Однокурцев К.А., Зыкова Е.В., Богданов К.В., Поленов А.Г.


Значимые заслуги (в рамках университета, области, РФ)





Управление научной деятельностью

Научно-исследовательская часть

Аспирантура и докторантура

НИРС

Редакционно-издательский отдел.

Направления научной деятельности

Научно-исследовательская база

Научные стажировки

Научные издания ИРНИТУ

Научные мероприятия

Результаты научной деятельности

Конкурсы на замещение должностей научных работников

Новости Наука
Объявления
  • XIV международная конференция по вопросам обращения с отходами, утилизации и переработки отходов и санации загрязненных участков

    7-9 ноября 2018 года – Леобен (Австрия)
    http://www.recydepotech.at/

    подробнее