[design/2014/cvut-logo-en-blue.png]

Department of Production Machines and Equipment

Research Activities

ZWe focus on research and development of production machinery, mainly in the floowing areas:

  • advanced simulation models
  • virtual prototyping and virtual testing,
  • new methods for motion control and vibration damping,
  • unconventional materials and structures,
  • condition monitoring and diagnostics of machine tools,
  • compensation of temperature errors of machines and design of additional metering,
  • optimization of cutting process technology and multi-axis machining,
  • minimizing the impact of machine operation on the environment.

Automatizace

Obor automatizace se zabývá především mechanizací, automatizací a robotizací výrobních strojů a dalších výrobních celků. Součástí je také navrhování automatizovaných výrobních systémů a robotizovaných celků, řešení konstrukčních vývojových úkolů se zaměřením na konstrukci zařízení a uzlů automatizační, robotizační a výrobní techniky. S tím souvisí i rozvoj hydraulických a pneumatických systémů, rozvoj tvářecích strojů, návrh a projektování manipulačních systémů průmyslových robotů či prototypování za podpory 3D tisku.

Konstrukce

Konstrukce strojních zařízení z oblasti výrobních strojů ale i experimentálních standů začíná předkonstrukční studií, která obsahuje návrh technického řešení, rozbor předpokládaných nákladů na výrobu, analýzu navržených variant včetně odborné konzultace technických a konstrukčních řešení. Následuje návrh konstrukce v podobě 3D modelů a tvorba výkresové a technické dokumentace. Na základě výrobní dokumentace probíhá realizace projektů od zajištění výroby hlavních nosných dílců přes povrchovou úpravu až po zakončení strojní montáží jednotlivých skupin stroje a kompletace ve finální montáži, včetně zapojení fluidních systémů.

Mechatronika

Vývoj a testování systémů řízení a zabezpečení vysoce produktivního provozu stroje, ale i jejich aplikace na obráběcí stroje zákazníků je předmětem výzkumu skupiny zaměřené na mechatroniku. Hlavními oblastmi zájmu jsou jak hledání optimálních parametrů současných řídicích systémů v podobě vývoje odměřovacích struktur a následných kompenzací nebo optimalizace dráhového řízení, tak vývoj nových řídicích systémů a jejich pokročilých funkcí. Výzkum je dlouhodobě zaměřen také na oblast potlačení vibrací, pohony posuvových os obráběcího stroje a vývoj prototypových testovacích zařízení.

Měření

Měření a výzkum vlastností moderních obráběcích strojů je neoddělitelnou součástí průmyslu, protože tak lze zvyšovat produktivitu a efektivitu. Pozornost je stále více zaměřována i na energetickou účinnost strojů (ekodesign) a potlačení negativních dopadů na životní prostředí. Akreditovaná zkušebna provádí jak akreditované a standardní zkoušky podle normy ISO 230 1 až 7, tak vývoj a stavbu speciálních diagnostických zařízení. Součástí objektivně zpracovaných měření je i rozbor zjištěných výsledků a případný návrh řešení. Pro doktorandy ČVUT v Praze je k dispozici Půjčovna mobilní měřící a laboratorní techniky.

Technologie

Technologie zahrnuje výzkum a výrobu v oblasti třískového obrábění a laserových technologií a to jak stávajících, tak vývoj nových, včetně řešení často komplikovaných a náročných postupů. Oblastí zájmu je obrábění geometricky složitých dílů, dílců z těžkoobrobitelných materiálů, příprava, ověřování a aplikace NC programů a NC postprocesorů, či testování řezných nástrojů vedoucí ke zvyšování produktivity a hospodárnosti obráběcího procesu. Laserové technologie jsou využívány například k popisování, gravírování, strukturování povrchu, sváření, řezání atd.

Výpočty

Výpočetní a simulační podpora v oblasti vývoje, výzkumu a analýz vlastností strojů a komponent a chování strojů v obráběcím procesu může vést k zefektivnění výroby i celého provozu. Pozornost se zaměřuje především na strukturální výpočty pomocí MKP systémů, strukturální topologické a parametrické optimalizace a pokročilé matematické metody, dále modelování nekonvenčních materiálů, především sendvičové, kompozitové a hybridní struktury. Nedílnou součástí je virtuální modelování umožňující simulaci a analýzu skutečného obráběcího procesu, dále teplotní kompenzace, analýzy teplotních polí a deformací pomocí teplotně mechanických modelů strojů odhalující příčiny nežádoucího chování strojů.

Témata jsou rozvíjena ve spolupráci s průmyslovými partnery