EnglishServomechanismy a automatizace
Automatizace a servomechanismy představují dynamicky se rozvíjející obor s aplikacemi ve všech myslitelných odvětvích techniky. Vývoj v oboru elektroniky, řídící a výpočetní techniky postupuje v současné době mnohem rychleji než zdokonalování samotné mechanické stavby strojů. V oblasti pohonů se to projevuje např. ubýváním mechanických převodů, jejichž funkci přebírají elektrické regulační pohony. Trendem v oblasti řízení pohonů posuvů NC obráběcích strojů je zvyšování přesnosti polohování a s nástupem nových technologií vysokorychlostního obrábění jsou na pohony kladeny jedny z nejvyšších požadavků pokud jde o rozsah a přesnost regulace, rychlost pohybu, dynamiku či odolnost regulace proti vnějším silám.
Vertikální tříosé frézovací centrum s lineárními motory MCFV 5050 LN (laboratoř výzkumného centra v Praze)
Výuka
S vlastnostmi a funkcí posuv. servomechanismů pro CNC stroje a s jejich konstrukčními detaily se studenti seznámí především v předmětu "Elektrické pohony a servomechanismy". Zevrubně jsou probrány základní zásady pro konstrukční návrh mechanické části servomechanismů. Posluchači také získají všeobecný přehled o CNC řídících systémech, odměřovacích zařízeních a o pružné automatizaci průmyslové výroby.
Test kruhové interpolace na stoji MCFV 5050 LN
Velmi rozsáhlou a teoreticky náročnou oblast regulace polohových servomechanismů CNC strojů studenti rámcově poznají v předmětu Servomechanismy. Předmět je věnován jednak prvkům servopohonů (regulátory, polovodičové měniče, servoventily, motory a snímače), jednak teoretickým základům jejich regulace. Posluchači jsou seznámeni s návrhem regulátorů metodou geometrického místa kořenů, s funkcí regulátorů s dopřednými vazbami a jejich vlivem na dynamickou přesnost při interpolaci.
Věda, výzkum, rozvoj
Rozsáhlý výzkum vlastností servomechanismů probíhal mimo jiné např. v rámci projektu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy – Výzkumného centra pro strojírenskou výrobní techniku a technologii při ČVUT v Praze (http://www.rcmt.cvut.cz/) v letech 2000 - 2011.
Na našem pracovišti se zabýváme např.:
- Otázkami struktury a seřízení regulátorů polohových servomechanismů.
- Maximalizací dynamické tuhosti.
- Minimalizací dynamických chyb při interpolaci.
- Problematikou pasivních odporů mechaniky stroje.
- Optimalizací mechaniky stroje z hlediska dosažení vysokých rychlostí a zrychlení.
- Rozbory dynamické přesnosti při netypických způsobech obrábění.
Laboratoř servomechanismů na KVS, TU v Liberci
Výzkum uvedené problematiky probíhá na zkušebních stavech a CNC obráběcích strojích. K disposici jsou jak vzorky lineárních a prstencových motorů, tak klasické rotační pohony Siemens a Baumüller a vysoce dynamické pohony Yaskawa. Výzkum je podporován modelováním na počítačích (např. program Matlab – Simulink). Některá měření nebo diagnostiku provádíme přímo v provozech českých výrobců obráběcích strojů.
V oblasti pohonů spolupracujeme zejména s firmami: Argo – Hytos Vrchlabí, CETOS Praha (Hostivař), CNC Technology Praha, Tajmac – ZPS Zlín, TOS Hulín, TOS Varnsdorf, VÚTS Liberec.