Центр переподготовки и повышения квалификации преподавателей высших и средних специальных учебных заведений
Робототехнические комплексы
Вычислительная техника в системах представления информации
Применение вычислительной техники в системах представления информации позволяет:
- строить двух и трехмерные изображения объекта контроля в требуемом масштабе;
- выявлять на изображении точки локализации дефектов;
- обозначать участки с наибольшими градиентами полей и излучений, характеризующих дефекты или напряженное состояние;
- строить сечения объектов и изоконтуры эквипотенциальных линий вторичных полей, характеризующих объекты.
Вычислительная техника при проектировании СНК используется на этапах:
- разработки отдельных элементов и принципиальных схем;
- оптимального проектирования входных преобразователей и устройств воздействия на объект;
- расчетов топографии полей излучений для учета мешающих факторов устойчивости аппаратуры и требований техники безопасности.
К числу наиболее типичных задач контроля, решаемых с помощью ЭВМ, относится анализ результатов предшествующего контроля, расчет параметров статистического контроля, выдача статистики брака, выявление повторяющихся причин появления брака.
При решении этих задач используют методы технико-экономической оптимизации и разрабатывают экономико-математическую модель СНК. Эта модель отражает изменение суммы приведенных затрат на создание и эксплуатацию контролируемого объекта в зависимости от изменения основных параметров СНК.
Решение задач дефектометрии позволяет подойти к оценке главного параметра контроля – степени опасности дефекта. Из-за сложности объектов отсутствуют отработанные методики определения степени опасности дефектов. Они могут быть созданы только на основе широкого применения ЭВМ методом последовательных приближений к данным экспериментальных исследований.
Характеристики большинства современных приборов не могут быть существенно усовершенствованы без решения математических задач в процессе измерений. Таким образом, основные задачи автоматизированных и роботизированных систем сводятся к следующим:
- анализ и коррекция изображения и выделение сигнала на фоне шумов и помех;
- обучение системы контроля и распознавания дефектов;
- преобразование визуальной картины в количественные оценки превышения значений сигнала.
Одной из тенденций развития СНК является создание комплексных систем и автоматических роботизированных линий контроля качества с ЭВМ для массовой поточной продукции. Массовое производство промышленных роботов и манипуляторов позволяет в качестве главного элемента системы сканирования использовать серийный робот-манипулятор и создать на этой основе разнообразные роботизированные комплексы неразрушающего контроля (РТК НК). В основу создания РТК НК положена совокупность серийно-выпускаемых приборов НК, промышленных роботов, выполняющих функцию перемещения преобразователя относительно объекта, а также устройства связи элементов между собой. В создании РТК используются все основные физические методы НК, имеется выход на микро ЭВМ, и управление осуществляется по программам. РТК НК термической обработки состоит из вихретокового структуроскопа, промышленного робота, устройства связи. Это стационарное устройство, где схват робота берет изделие, устанавливает его соответственно с выходным преобразователем, выдерживает в течении двух секунд и в зависимости от результирующего сигнала передает изделие в карман годных или негодных изделий.
Технические данные:
- диаметр контролируемых изделий – 5-150 мм;
- масса изделия до 1 кг;
- производительность – 600 операций в час;
Для автоматического контроля сортировки клапанов поршневых двигателей по качеству термической обработки используется коэрцитимер и робот. Прибор определяет значение размагничивающего тока, пропорционально коэрцитивной силе, проводит сравнение токов с образцовыми и подает сигнал на устройство связи.
В функции робота входит точное позиционирование изделия относительно датчика и отбраковка негодных.
Технические данные:
- погрешность измерения – 6%;
- производительность в час – 480.
Для автоматизированного контроля толщины стенки в состав РТК НК входит УЗ толщиномер и робот ПР5-2. Его преимущества заключаются в независимости точности измерения от состава сплава.
Технические данные:
- диапазон толщин – 1,5-1000 мм;
- рабочая частота -2,5 мм;
- погрешность измерения – 2-4 %;
- производительность – 600 операций в час.
РТК качества резины состоит из радиоволнового дефектоскопа СН–30АФ и промышленного робота ПР4-2. Преобразователь дефектоскопа, установленный в рабочем органе робота, совершает возвратно-поступательные движения 
200 мм. Полоса резины перемещается на конвейере перпендикулярно движению датчика. Достоинство системы – бесконтактность и высокая производительность.
Технический уровень и возможности РТК в равной мере зависят от уровня приборов и уровня роботов. В настоящее время быстро развиваются системы технического зрения (СТЗ). Системы на базе оптической установки ОТ-10 МФ и робота ТУР-10 использованы для полной автоматизации магнитопорошкового, капиллярного, радиографического и оптического методов контроля. В оптической установке производится идентификация объектов, определение их координат и габаритов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ермолов И.Н., Останин Ю.А. Методы и средства неразрушающего контроля качества.- М.: Высшая школа, 1988.- 368 с.
2. Неразрушающий контроль. Справочник: в 7 т./ Под ред. В.В. Клюева. – том 3: Ультразвуковой контроль/ И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. М.: Машиностроение, 2004.-
3. Контроль качества сварки. / В.Н. Волченко. А. К. Гурвич, А. Н. Майоров и др. М.: Машиностроение, 1975. 328 с. – М.: Машиностроение, 1975.
4. Методы неразрушающих испытаний, под ред. Р. Шарпа, пер. с англ., М., 1972.
5. Алешин Н. П., Щербинский В. Г. Радиационная и ультразвуковая дефектоскопия. М.: Высшая школа, 1979. 56 с.