Roboty do automatyzacji wykrywania pęknięć
W ramach finansowanego ze środków UE projektu THERMOBOT (Autonomous robotic system for thermo-graphic detection of cracks) naukowcy opracowali nowy zautomatyzowany proces kontroli wykorzystujący termografię do wykrywania pęknięć. Technologia THERMOBOT polega na wykorzystaniu autonomicznego robota do kontroli w celu wykrycia i sklasyfikowania pęknięć. Układ grzewczy wytwarza przepływ ciepła na badanej części. Pęknięcia są widoczne w postaci znacznego zakłócenia ciągu przepływu ciepła. Robot skanuje całą część przy pomocy kamery cieplnej, która umożliwia analizę zmian w przepływie ciepła powiązanych z defektami materiału. Przeprowadzone eksperymenty umożliwiły zoptymalizowanie procesu termograficznego, co pozwoliło na opracowanie modelowego procesu uwzględniającego części o złożonej geometrii, struktury o niejednolitej powierzchni i różne materiały. Model procesu umożliwia wygenerowanie sekwencji pozycji, która pokrywa wszystkie istotne obszary danej części. Moduł planowania automatycznego ruchu wykorzystuje te pozycje, aby wygenerować ścieżkę kontroli dla robota na podstawie trójwymiarowych danych projektowych wspomaganych komputerowo. Oprogramowanie umożliwia sprawdzenie, czy robot może pokonać opracowaną ścieżkę z uwzględnieniem przegubów i ruchów robota oraz potencjalnych przeszkód. Kamera na podczerwień umożliwia przesyłanie obrazów do oprogramowania do analizy cieplnej obrazu w celu wykrycia pęknięć, zaakceptowania lub odrzucenia danej części oraz oceny wydajności. Aby ocenić możliwości w zakresie kontroli części o złożonej geometrii, partnerzy projektu opracowali dwa demonstratory. Pierwszy z nich, wykorzystujący termografię laserową, sprawdzał metalowy wał korbowy, a drugi — boczne osłony samochodowe wykonane z włókna węglowego przy pomocy termografii błyskowej. Rozwiązanie THERMOBOT umożliwia ograniczenie kosztów o niemal 90% w porównaniu do defektoskopii magnetycznej proszkowej. Ponadto ten autonomiczny system można dostosować do różnych części w bardzo krótkim czasie, ponieważ nie wymaga on skomplikowanego ręcznego programowania.
Słowa kluczowe
Roboty, wykrywanie pęknięć, termografia, autonomiczna kontrola, analiza obrazu
