|
DOI: 10.14489/td.2018.02.pp.016-031
Бобров В. Т., Сляднев А. М.
РОБОТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
(с. 16-31)
Аннотация. Выполнен обзор методов неразрушающего контроля и технической диагностики ответственных объектов и сооружений из разнородных материалов с учетом условий их эксплуатации и температуры поверхности объекта контроля. Отмечено влияние физико-механических свойств материалов, формы и размеров контролируемых объектов на выбор методов контроля, способов сканирования и регистрации результатов контроля. Отмечается, что наиболее распространенными являются приборы ручного контроля, эффективность использования которых зависит от необходимости сканирования объекта контроля по сложной траектории, слежения за качеством акустического контакта, от ограничения времени пребывания в опасной зоне, использования специальных защитных средств, оценки результатов контроля специалистами разной степени подготовленности. Как правило, процесс контроля связан с большой повторяемостью и монотонностью, что приводит к ошибкам операторов. В связи с этим надежность и достоверность контроля зависит от так называемого человеческого фактора (снижения внимательности в силу внешних воздействий, повышенной утомляемости и др.). В качестве альтернативы традиционным технологиям рассматривается автоматический неразрушающий контроль и техническая диагностика с применением робототехнических комплексов и современного программного обеспечения. Дан обзор робототехнических систем неразрушающего контроля и технической диагностики в авиакосмической, автомобильной, энергетической, металлургической промышленности, машиностроении, в железнодорожном и трубопроводном транспорте и в других отраслях. Приводятся результаты исследования методов и разработки методологии, оборудования и технологии применения многофункциональных роботизированных комплексов НК.
Ключевые слова: методы неразрушающего контроля и технической диагностики, многофункциональные роботизированные комплексы, ультразвуковой, импедансный, вихретоковый, лазерный контроль, РТК.
Bobrov V. T., Slyadnev A. M.
ROBOTIC SYSTEMS OF NON-DESTRUCTIVE TESTING AND TECHNICAL DIAGNOSTICS OF INDUSTRIAL OBJECTS
(pp. 16-31)
Abstract. The review of methods of nondestructive testing and technical diagnostics of critical objects and structures from dissimilar materials, taking into account the conditions of their operation and the surface temperature of the object of control. The influence of physical and mechanical properties of materials, shapes and sizes of controlled objects on the choice of control methods, methods of scanning and recording of control results is noted. It is noted that the most common are manual control devices, the effectiveness of which depends on the need to scan the object of control on a complex trajectory, monitoring the quality of the acoustic contact, limiting the time spent in the danger zone, using special protective equipment, assessing the results of control by specialists of varying degrees of preparedness. As a rule, the control process is associated with a high repeatability and monotony, which leads to errors of operators. In this regard, the reliability and reliability of control depends on the socalled "human factor" (reduction in mindfulness due to external influences, increased fatigue, etc.). As an alternative to traditional technologies, automatic non-destructive testing and technical diagnostics using robotic complexes and modern software are considered. The review of robotic systems of nondestructive testing and technical diagnostics in aerospace, automotive, power, metallurgy, machine building, railway and pipeline transport and other industries is given. The results of research of methods and development of methodology, equipment and technology for the use of multifunctional robotic complexes of NK are presented.
Keywords: methods of nondestructive testing and technical diagnostics, multifunctional robotic complexes, ultrasonic, impedance, eddy current, laser control, RTC.
В. Т. Бобров (ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. М. Сляднев (ООО «Техновотум», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. T. Bobrov (CJSC “NIIIN MNPO “Spectrum”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. M. Slyadnev (“Tekhnovotum” Ltd, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3. Ультразвуковой контроль / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
2. Неразрушающий контроль // StudFiles. URL: http://www.studfiles.ru/preview/6319330/
3. Болтенков В. А., Молина Т. О. Интеллектуальные технологии в системах диагностики АЭС // Искусственный интеллект. 2004. № 3. С. 274 – 278.
4. Клюев В. В., Бобров В. Т. Инновационная стратегия развития методов и создания средств неразрушающего контроля и технической диагностики // Контроль. Диагностика. 2012. № 2. С. 12 – 20 .
5. Бобров В. Т., Прохорович В. Е., Кинжагулов И. Ю. и др. Инновационные методы и технологии НК в промышленности. WCNDT 2016 // Контроль. Диагностика. 2016. № 9. С. 28 – 38.
6. Huber А. Non-Destructive Testing of Future Rocket Boosters Using Air-Coupled Ultrasound, 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. P. 8. tu.2.G.2.
7. Роботизированный неразрушающий контроль. URL: www.ultrasensor.ru. NSpect-210_RUS. http://ultrasensor.ru/files/upload/general/6088/6089/NSpect-210_RUS.pd
8. Adebahr W., Bernhardt Y., Kreutzbruck M. 3D-Robotized Air-Coupled Ultrasound Measurements of Large Components // 19th World Con-ference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. P. 8. tu4f3.
9. Cuevas E., Cabellos E., Hernandez S. Robot-Based Solutions for NDT Inspections: Integration of Laser Ultrasonics and Air Coupled Ultrasounds for Aeronautical Components. Aeronautical NDT Technologies TECNATOM S.A; Avda. Montes de Oca, San Sebastián de los Reyes, Madrid, Spain // 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. P. 9. th3f4.
10. PAUT equipment for NDT application URL: http://www.m2m-ndt.com/products/MultiXpp.pdf
11. Hillger W., Bühling L., Ilse D. New Developments for Air-coupled Ultrasonic Techniques // 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. P. 9. tu2g5.
12. Файзрахманов Р. А., Мурзакаев Р. Т., Бакунов Р. Р., Мехоношин А. С. Роботизированная система дефектоскопии деталей из полимерных композитных материалов // Информационно-измерительные и управляющие системы = Information-measuring and control systems. 2016. Т. 14. № 9. С. 12 – 15.
13. Mineon C., Pierce S. G., Nicholson P. I., Cooper I. Robotic path planning for non-destructive testing – A custom MATLAB toolbox approach // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2016. V. 37. P. 1 – 12. URL: www.elsevier.com/locate/rcim
14. Роботизированный комплекс для диагностики газотурбинных двигателей. URL: http://news.tpu.ru/news/2017/10/10/27823/
15. Густафссон Д. Q-800 – неразрушающий контроль изделий большой площади с использованием ширографии / CSM Materialteknik. Линчепинг, Швеция. URL: http://www.octava.ru/files/q-800-nerazrushayuschiy-kontr-izd-bolshoy-plosch-s-isp-shirograf.pdf
16. Презентация на тему: “Shearography NDT. Шерография НК. Неразрушающий контроль композитных материалов”. URL: http://www.myshared.ru/ slide/491502/
17. ABIS II Oberflächenins-pektion – Surface Inspection. URL: https://www.youtube.com/watch?v=yoBXXn74Uak
18. Eberhorn M., Oeckl S., Stocker T., Brunner F. Novel handling concept for production-integrated computed tomography / 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. 7 p.
19. Промышленные оптические системы. Робототехнические комплексы // Каталог промышленных оптических систем. Системы для телеинспекции. Роботехнические комплексы IPEK (Австрия). Роботехнические комплексы SUPERVISION. С. 47 – 51. URL: http://www.pamega.ru/pdf/industrial_optics_2010_small_s.pdf
20. Плавающие модули W-100 и W-350. URL: http://servoelectro nics.ru/index.php?option=com_ content &view=article&id=93&catid=2&Itemid=101
21. Knam A., Schwender T., Kappes W., Baumgarten R. RAWIS: The Next Generation of Automated Inspection Systems for Railway Wheels / 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. P. 8tu2a4.
22. Группа «Нординкрафт»: 25 лет на рынке оборудования неразрушающего контроля. URL: http://ip.ibdk.ru/s/upload/files/a88714 c720b351de69eddcb71671f668.pdf
23. Татарицкий М. Сварка VW Polo в Калуге. Что может лазер: сварка VW Polo в Калуге. URL: http://5koleso.ru/articles/garazh/chto-mozhet-lazer-svarka-vw-polo-v-kaluge
24. Rivas S., Servent R. Automated Spot Weld Inspection In The Automotive Industry // The 2nd International Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT2008). October 2008. Tehran, Iran.
25. Buckley J., Servent R. Improvements in Ultrasonic Inspection of Resistance Spot welds // The 2nd International Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT 2008). October 2008. Tehran, Iran.
26. Cevenini M. Safety and Productivity Innovations in Liquid Penetrants and Magnetic Particles Testing // 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. Р. 75. 7 p.
27. Dobigny B., Wattiau O., Bey S. et al. Development of a robotic nozzle inspection with a flexible transducer array // 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016. 9 p. we2e3.
28. Сляднев А. М. Многофункциональный роботизированный комплекс для диагностики объектов сложной формы // XXI Всерос. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: ИД «Спектр», 2017. 364 с. С. 265.
29. Ланге Ю. В. Акустические низкочастотные методы и средства неразрушающего контроля многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1991. 272 с.
30. Пат. РФ на полезную модель № 94714. Устройство неразрушающего контроля объектов / А. М. Сляднев.
31. Пат. РФ на полезную модель № 140286. Аппаратно-программный комплекс неразрушающего контроля объектов / А. М. Сляднев.
1. Klyuev V.V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Iu. V. (2006). Nondestructive testing. Handbook. In 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic inspection. 2nd Ed. (revised and complemented). Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Nondestructive testing. Stud-Files. Available at: http://www. studfiles. ru/preview/6319330/ [in Russian language]
3. Boltenkov V. A., Molina T. O. Intellectual technologies in nuclear power plant diagnostic systems. Iskusstvennyi intellekt, (3), pp. 274-278. [in Russian language]
4. Klyuev V. V., Bobrov V. T. (2012). Innovative strategy of development the methods and means of non-destructive testing and technical diagnostics. Kontrol'. Diagnostika, (2), pp. 12-20. [in Russian language]
5. Bobrov V. T., Prokhorovich V. E., Kinzhagulov I. Iu. et al. (2016). Innovative methods and technologies of NDT in industry. WCNDT 2016. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 28-38. doi: 10.14489/td.2016.09.pp.028-038 [in Russian language]
6. Huber А. (2016). Non-destructive testing of future rocket boosters using air-coupled ultrasound, 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016, p. 8. tu.2.G.2.
7. Automated nondestructive testing. Available at: www.ultrasensor.ru. NSpect-210_RUS. http://ultrasensor.ru/files/upload/general/6088/6089/NSpect-210_RUS.pd [in Russian language]
8. Adebahr W., Bernhardt Y., Kreutzbruck M. (2016). 3D-robotized air-coupled ultrasound measurements of large components. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016, p. 8. tu4f3.
9. Cuevas E., Cabellos E., Hernandez S. (2016). Robot-based solutions for ndt inspections: integration of laser ultrasonics and air coupled ultrasounds for aeronautical components. Aeronautical NDT Technologies TECNATOM S.A; Avda. Montes de Oca, San Sebastián de los Reyes, Madrid, Spain. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016, p. 9. th3f4.
10. PAUT equipment for NDT application. Available at: http:// www.m2m-ndt.com/products/Multi-Xpp.pdf
11. Hillger W., Bühling L., Ilse D. (2016). New developments for aircoupled ultrasonic techniques. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, 2016, p. 9. tu2g5.
12. Faizrakhmanov R. A., Murzakaev R. T., Bakunov R. R., Mekhonoshin A. S. (2016). Robotic system for nondestructive testing of the parts made of polymer composite materials. Information-measuring and control systems, 14(9), pp. 12-15. [in Russian language]
13. Mineon C., Pierce S. G., Nicholson P. I., Cooper I. (2016). Robotic path planning for non-destructive testing – A custom MATLAB toolbox approach. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 37, pp. 1-12. Available at: www.elsevier.com/ locate/rcim
14. Robotic complex for the diagnosis of gas turbine engines. Available at: http://news.tpu.ru/news/ 2017/10/ 10/27823/ [in Russian language]
15. Gustafsson D. Q-800 – non-destructive testing of large area products using shearography. CSM Materialteknik. Linkoping, Sweden. Available at: http://www.octava.ru/ files/q-800-nerazrushayuschiy-kontr-izd-bolshoy-plosch-s-isp-shirograf.pdf
16. Presentation on the topic: “Shearography NDT. Non-destructive testing of composite materials”. Available at: http://www.myshared.ru/ slide/491502/ [in Russian language]
17. ABIS II Oberflächeninspektion – Surface Inspection. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=yoBXXn74Uak
18. Eberhorn M., Oeckl S., Stocker T., Brunner F. (2016). Novel handling concept for production-integrated computed tomography. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich.
19. Industrial optical systems. Robotic complexes. Catalog of industrial optical systems. Systems for teleinspection. Robotic complexes IPEC (Austria). Robotic complexes SUPERVISION, pp. 47-51. Available at: http://www.pamega.ru/pdf/ industrial_optics_2010_small_s.pdf [in Russian language]
20. Floating modules W-100 and W-350. Available at: http://servoelectronics.ru/index.php?option=com_content &view=article&id=93&catid=2&Itemid=101 [in Russian language]
21. Knam A., Schwender T., Kappes W, Baumgarten R. (2016). RAWIS: The next generation of automated inspection systems for railway wheels. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016, p. 8 tu2a4.
22. Nordinkraft Group: 25 years on the market of non-destructive testing equipment. Available at: http://ip.ibdk.ru/s/upload/files/a88714 c720b351de69eddcb71671f668.pdf [in Russian language]
23. Tataritskii M. Welding of VW Polo in Kaluga. What can a laser: welding VW Polo in Kaluga. Available at: http://5koleso.ru/articles/garazh/ chto-mozhet-lazer-svarka-vw-polo-v-kaluge [in Rusisan language]
24. Rivas S., Servent R. (2008). Automated spot weld inspection in the automotive industry. The 2nd Interna-tional Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT2008). October 2008. Tehran, Iran.
25. Buckley J., Servent R. (2008). Improvements in ultrasonic inspection of resistance spot welds. The 2nd International Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT 2008). October 2008. Tehran, Iran.
26. Cevenini M. (2016). Safety and productivity innovations in liquid penetrants and magnetic particles testing. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, p. 75.
27. Dobigny B., Wattiau O., Bey S. et al. (2016). Development of a robotic nozzle inspection with a flexible transducer array. 19th World Conference on Non-Destructive Testing. Munich, 13 – 17 june 2016. Munich, we2e3.
28. Sliadnev A. M. (2017). Multifunctional robotic complex for diagnostics of the objects of complex shape. XXI All-Russian conference on nondestructive testing and technical giagnostics. Moscow, 28 February – 2 March 2017. (p. 265). Moscow: Izdatel'skii dom “Spektr”. [in Russian language]
29. Lange Iu. V. (1991). Acoustic low frequency methods and means of nondestructive testing of multilayer structures. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
30. Sliadnev A. M. Device for nondestructive testing of the objects. Ru Patent on utility model No. 94714. Russian Federation. [in Russian language]
31. Sliadnev A. M. Hardware-software complex of non-destructive testing of the objects. Ru Patent on utility model No. 140286. Russian Federation. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2018.02.pp.016-031
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2018.02.pp.016-031
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»