Библиографическое описание:Моделирование и программирование процесса спиральной намотки с использованием робота-манипулятора : научное издание / А. В. Гирн, А. С. Калашников, Я. Ю. Пикалов. - Текст : непосредственный // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. - 2023. - Т. 21, № 4. - С. 5-16. - Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Госконтракт № FEFE-2020-0017). - ISSN 1818-7900. - ISSN 2410-0420, DOI 10.25205/1818-7900-2023-21-4-5-16.
Аннотация:Статья посвящена решению актуальной задачи изготовления изделий из углепластиковых композиционных материалов, которые получаются в результате послойной выкладки углеродного волокна с пропиткой их связующим компонентом. В работе описаны процесс спиральной намотки изделий на цилиндрической оправке и соответствующая математическая модель, которая учитывает коэффициент трения и необходимые зоны реверса, в которых не происходит соскальзывания ленты. Модель реализована в виде программы на языке Python и способна моделировать и визуализировать пошаговую намотку углеродной ленты на цилиндрическую поверхность. Есть возможность оптимизации коэффициента трения для обеспечения максимально плотной намотки последующих проходов. В программе учтены зоны реверса, которые вычисляются с учетом коэффициента трения цилиндрической оправки. По смоделированному процессу намотки генерируется управляющая программа для робота-манипулятора. Работоспособность предложенной модели и ее реализации были апробированы на тестовом стенде с роботом.
This article is devoted to solving the problem of manufacturing products from carbon fiber composite materials, which are obtained as a result of layer-by-layer laying of carbon fiber with impregnation of their binder components. This paper presents a description of the process of spiral winding of products on a cylindrical mandrel and the mathematical model, which takes into account the coefficient of friction and the necessary reverse zones in which the tape will not slip. The model is implemented as a Python program and is capable of simulating and visualizing the step-by-step winding of a carbon tape on a cylindrical surface. It is possible to optimize the friction coefficient to ensure the tightest winding of subsequent passes. The program takes into account reverse zones, which are calculated taking into account the friction coefficient of the cylindrical mandrel. Based on the simulated winding process, a control program for the robotic arm is generated. The performance of the proposed model and its implementation was tested on a test bench with a robot.
