KontaktGrudziądzka 5, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611 3310
fax: +48 56 622 5397

Dr inż. Marcin Paprocki laureatem Miniatury 5

Dr Marcin Paprocki
Dr Marcin Paprocki fot. Krystian Erwiński

Narodowe Centrum Nauki ogłosiło wyniki konkursu Miniatura 5, którego celem jest finansowe wsparcie działania naukowego, służącego przygotowaniu przyszłego projektu badawczego planowanego do złożenia w konkursach NCN lub innych konkursach ogólnokrajowych i międzynarodowych. Wśród laureatów znalazł się dr inż. Marcin Paprocki, któremu przyznano finansowanie na wyjazd badawczy do Uniwersytetu w Belgradzie oraz Instytutu Badań i Rozwoju LOLA w Serbii w ramach działania naukowego pt. Utrzymanie predykcyjne (PredictiveMaintenance) w maszynie CNC o kinematyce równoległej (H-Bot) z zastosowaniem magistrali EtherCAT. Wyjazd konsultacyjny. Gratulujemy!

Przeprowadzenie działania naukowego ma na celu zbadanie możliwości utrzymania predykcyjnego (ang. Predictive Maintenance - PM) w maszynach CNC (ang. Computerized Numerical Control) o kinematyce równoległej typu H-Bot. Dokładność pracy maszyny typu H-Bot w dużej mierze uzależniona jest od synchronicznej pracy napędów oraz konstrukcji mechanicznej (między innymi prawidłowego napięcia pasów zębatych obydwu osi maszyny). W związku z tym, na jakość synchronicznej realizacji ruchu osi mechanicznych ma wpływ zarówno magistrala komunikacyjna (synchroniczna wymiana danych pomiędzy napędami a sterownikiem CNC) oraz możliwość detekcji luzów i sprężystości w osiach maszyny w wyniku realizacji zadanej trajektorii ruchu.

W ramach działania naukowego planuje się badania na posiadanym stanowisku maszyny typu H-Bot. W układzie sterowania maszyny H-Bot zamierza się opracować softwarowy moduł utrzymania predykcyjnego wykorzystujący elementy sztucznych sieci neuronowych. Do komunikacji pomiędzy sterownikiem a pozostałymi elementami układu sterowania numerycznego maszyn, w tym czujnikami, wykorzysta się nowoczesną magistralę przemysłową czasu rzeczywistego - EtherCAT.

Przewiduje się realizację badań podstawowych z zakresu detekcji luzów i sprężystości osi mechanicznych maszyny H-Bot w czasie pracy. W szczególności ma to znaczenie w konstrukcji H-Bot, w której rozwiązania w postaci przekładni na pasach zębatych cechuje duża dynamika oraz podatność na odkształcenia.

W układzie sterowania zamierza się opracować softwarowy moduł wykorzystujący elementy sztucznych sieci neuronowych (sieć typu CNN). Informacje zwrotnie z czujników (tensometrów i akcelerometrów) będą przetwarzane przez ten moduł, w celu wykrywania niepożądanych podatności układu mechanicznego. Poprawne działanie modułu zostanie zapewnione poprzez cykliczną naukę i weryfikację działania zaimplementowanej sztucznej sieci neuronowej typu CNN w układzie sterownika CNC. Nauka sieci będzie realizowana na podstawie informacji otrzymywanych z czujników. W szczególności będą prowadzone badania możliwości wykrycia niepożądanych błędów konturu wynikających z podatności elementów mechanicznych (pasa zębatego).

Badaniami zainteresowani są naukowcy z Wydziału Mechanicznego Uniwersytetu w Belgradzie (Dr Sasa Zivanovic) oraz Instytutu Badań i Rozwoju LOLA z Serbii. Instytucje te mają duże doświadczenie w budowie maszyn CNC, w których wykorzystywane jest oprogramowanie LinuxCNC (obrabiarki, roboty do obróbki - w tym o kinematyce typu delta). Instytucje te, w dalszej kolejności, są zainteresowane wspólnymi badaniami w zakresie rozwoju i implementacji zaawansowanych algorytmów sterowania oraz utrzymania predykcyjnego w układach sterowników maszyn CNC.

W ramach konkursu MINIATURA 5 przewiduje się jednotygodniowy wyjazd konsultacyjny do tych instytucji, w celu wymiany doświadczeń oraz nakreślenia wspólnych obszarów badawczych. W wyniku współpracy planuje się, rozpowszechnianie wspólnych wyników badań w postaci przynajmniej jednego artykułu naukowego. Na wykonanie powyższego działania naukowego dr inż. Marcin Paprocki uzyskał dofinansowanie w kwocie 6490 zł.

pozostałe wiadomości

galeria zdjęć

Maszyna CNC o kinematyce równoległej H-Bot [fot.Krystian Erwiński] Dr Marcin Paprocki [fot.Krystian Erwiński]