В настоящее время в Российской Федерации переработка крупногабаритных металлических отходов осуществляется преимущественно вручную. Данный процесс сопряжен с потенциальной опасностью: работники, занимающиеся сваркой и резкой, подвержены риску получения травм, ожогов и воздействию токсичных веществ. Специалисты Пермского Политеха ведут разработку робототехнического комплекса, предназначенного для переработки скоплений металлов с обеспечением безопасности здоровья персонала.
Инновационный плазмотрон позволит осуществлять резку материалов сложной конфигурации и утилизировать их даже из удаленных географических районов.
Первичные результаты исследования были представлены в сборнике конференции «Энергетика. Инновационные направления в энергетике. CALS-технологии в энергетике» (в печати). Дальнейшее развитие проекта планируется на основании финансирования, полученного из «Фонда содействия инновациям» по программе «УМНИК» в 2020 году. Размер поддержки составил 500 тысяч рублей и рассчитан на два года.
– В последнее время наблюдается значительное увеличение объема крупногабаритного металлолома, включая суда, воздушные судна и другую выведенную из эксплуатации технику. Извлечение и переработка металлов требуют существенных временных и ресурсных затрат, а также связаны с риском для окружающей среды. В процессе переработки руды в атмосферу и водные ресурсы попадают многочисленные вредные вещества. Повторное использование ресурсов позволит уменьшить негативное воздействие на экологию и здоровье людей. Именно поэтому мы приняли решение о создании робота, способного разрезать крупные конструкции любой формы. Это облегчит транспортировку таких конструкций из труднодоступных мест и снизит риск травматизма для работников, – поясняет один из разработчиков, студент электротехнического факультета Пермского Политеха Евгений Сунцов.
Согласно сведениям, предоставленным исследователями, работники нередко сталкиваются с заболеваниями органов дыхания и глаз, ожогами, удушьем, травмами, вызванными падением металлических конструкций, воздействием токсичных веществ, а также риском развития онкологических заболеваний. В настоящее время для решения данной проблемы применяются защитные костюмы и маски с кислородными баллонами. Новая разработка специалистов из Пермского Политеха предполагает переквалификацию сварщиков и резчиков в операторов роботизированных комплексов.
– Принцип действия нашего устройства основан на использовании инновационного плазмотрона, созданного научными сотрудниками кафедры сварки Пермского Политеха. Робот будет оборудован подвижной платформой, системой дистанционного управления с обратной связью посредством фотосъемки, источником питания, блоком охлаждения и системой подачи газа. Оператор сможет осуществлять управление при помощи пульта или мобильного телефона. Система обратной связи позволит корректировать скорость перемещения устройства по рабочей поверхности, а пирометр обеспечит автоматическую адаптацию к ширине разрезаемого металла. Это позволит избежать расплавления и неравномерного прорезания металла, – объясняет разработчик.
В сравнении с существующими аналогами, пермская разработка сможет обеспечить более высокое качество резки металлических конструкций. Внедрение автоматизированных процессов приведет к ускорению работ на 30-40 %. Рабочий радиус действия увеличится на 200–300 %, а максимально обрабатываемая толщина металла достигнет 10 см. Робот сможет выполнять резку широкого спектра материалов, включая сплавы черных и цветных металлов, а также тугоплавкие и жаропрочные стали, обработка которых обычно представляет собой сложный и дорогостоящий процесс.
Специалисты считают, что разработанное устройство привлечет внимание предприятий, работающих в сфере переработки и металлургии.
3D-модель робота
