Assessment of the condition of hoisting ropes by measuring their geometric parameters in a three-dimensional image of their surface

• Autorzy: Olszyna G. , Sioma A. , Tytko A.

Warianty tytułu

PL

Metoda oceny stanu lin wyciągowych poprzez pomiar parametrów geometrycznych na trójwymiarowym obrazie ich powierzchni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article discusses a vision method of measuring the geometric parameters of ropes and evaluating their wear based on measurements made in a three-dimensional projection of rope surface. The purposes of this method include assessment of the condition of all kinds of ropes working in the mining industry. The proposed method is novel, eliminates the shortcomings of previously used mandatory visual methods, removes their constraints, and is an important complement to magnetic methods. The article discusses the method of construction of a three-dimensional image based on mapping of the actual dimensions of the rope and on algorithms that allow determination of the parameters describing its basic geometrical dimensions and surface condition. The article discusses issues related to resolution of the vision system, resolution of laser beam analysis, and resolution relating to the measurement of the height profile on the surface of the rope. Based on the image constructed in such a way, measurements are presented in order to assess the dimensional parameters and surface defects in sample rope structures. Based on tests and analyses of the three-dimensional image, a range of inspection tasks using 3D vision systems is indicated.

PL

Praca poświęcona jest omówieniu metody pomiaru parametrów geometrycznych lin i oceny ich zużycia metodą wizyjną na bazie pomiarów wykonywanych na trójwymiarowym rozwinięciu powierzchni liny. Metoda dedykowana jest między innymi do oceny stanu wszystkich rodzajów lin pracujących w górnictwie. Proponowana metoda jest nowatorska, eliminuje wady dotychczas stosowanych obligatoryjnych metod wizualnych, usuwa ich ograniczenia oraz stanowi istotne uzupełnienie metod magnetycznych. W pracy omówiono metodę budowy obrazu trójwymiarowego opartą na odwzorowywaniu rzeczywistych wymiarów liny oraz algorytmy umożliwiające wyznaczenie parametrów opisujących jej podstawowe wymiary geometryczne oraz stan powierzchni. W artykule omówiono zagadnienia związane z rozdzielczością systemu wizyjnego, rozdzielczością analizy wiązki laserowej oraz rozdzielczością związaną z realizacją pomiaru profilu wysokości na powierzchni liny. Na podstawie tak zbudowanego obrazu prezentowane są pomiary umożliwiające ocenę parametrów wymiarowych oraz wad powierzchni dla przykładowych konstrukcji lin. Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz trójwymiarowego obrazu wskazany jest zakres zadań kontrolnych możliwych do realizacji przy wykorzystaniu systemów wizyjnych 3D.

Słowa kluczowe

EN

3D vision system; rope diagnostics; rope damage; rope modelling

PL

system wizyjny 3D; diagnostyka lin; uszkodzenia lin; modelowanie lin

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, no. 3
• Strony: 643--654
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olszyna G.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Rope Transport, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Sioma A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Process Control, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Tytko A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Rope Transport, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• Attachment 4: Regulation of the Minister of Economy of 9 June 2006 amending the regulation on occupational healthand safety, operations management and specialist fire safety in underground mines (Dz. U. [Journal of Laws] of 2006, No. 124, item 863).
• Bednarczyk J., Sioma A., 2011. Application of a visual measurement technique to the assessment of electrodynamicstamping. Solid State Phenomena ; Control engineering in materials processing, vol. 177, p. 1-9, 20.
• Gawlik J., Ryniewicz A., Sioma A., 2004. The strategies and methods of measurement in multifunctional quality inspection. 8th International Symposium on Measurement and Quality Control in Production, Erlangen, Measure and Quality Control in Production Book Series: VDI Berichte vol. 1860, p. 649-662.
• Hlebowicz J.L., 2002. Visual inspection of technical equipment. Biuro Gamma, Warsaw 2002.
• Kowal J., Sioma A., 2009. Active vision system for 3D product inspection. Learn how to construct three-dimensionalvision applications by reviewing the measurements procedures. Control Engineering USA, vol. 56, p. 46-48.
• Kowal J., Sioma A., 2010. Construction of a 3D image of a product using a vision system. Acta Mechanica et Automatica, Vol. 4, No. 1, p. 48-51.
• Kowal J., Sioma A., 2012. Surface defects detection using a 3D vision system. Carpathian Control Conference (ICCC), 2012 13th International. Page(s): 382-387.
• Kwasniewski J., Szuro J., 2004. Wering of wire ropes due to corrosion. Arch. Min. Sci., Vol. 49, No 2, p. 273-270.
• Kwasniewski J., 2011. The use of monitoring to improve the reliability and endurance of continuous coal handlingsystems. Arch. Min. Sci., Vol. 56, No 4, p. 651-664.
• Nowacki J., Olszyna G., Tytko A., 2008. Assessment of steel ropes by means of visual methods - limitations of conventionaltechniques and new opportunities, Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie: CBiDGP, Lędziny, 2012, p. 276-280.
• Nowacki J., Tytko A,. 2009. The measurement of mine hoisting wire rope lay length, Transport szybowy, Gliwice, 2009 ITG KOMAG, p. 143-150.
• Olszyna G., Tytko A., 2009. Wire ropes evaluation on the basis of diameter and length stroke measurement. Warszaw, 2009, Dozór Techniczny, No. 1/2009, p. 21-24.
• Olszyna G., Tytko A., 2010. Optical recognition in the assessment of wire rope wear, Doprava a Logistika - Czasopismo elektroniczne; Podbanske 2010, p. 31-36.
• Olszyna G., Tytko A., 2011. On assessment of technical condition of steel ropes when essential symptoms of wear andtear are not visible, Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie: CBiDGP, Lędziny, 2012, p. 45-51.
• Sioma A., 2010. Using 3D vision systems in the quality inspection of pneumatic and hydraulic components. Pneumatyka, No. 1, p. 27-30.
• Sioma A., 2011. CAD design using data from a vision system. Mechanik miesięcznik naukowo-techniczny, No. 12, p. 990.
• Tytko A., Sioma A., 2011. Evaluation of the operational parameters of ropes. Solid State Phenomena, Control engineering in materials processing, Vol. 177, p. 125-134.