Metoda inspekcji uszczelniaczy wału z zastosowaniem triangulacji laserowej 2D

• Autorzy: Czajka P. , Garbacz P.

Warianty tytułu

EN

The method for inspection of shaft seals using 2D laser triangulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę automatycznej kontroli uszczelniaczy wału montowanych w silnikach spalinowych. W bezkontaktowej metodzie inspekcji wykorzystano technikę triangulacji laserowej typu 2D. W systemach wykorzystujących tą technikę na powierzchni badanego obiektu wyświetlana jest linia utworzona przez promieniowanie laserowe. Odbite od powierzchni obiektu światło następnie rzutowane jest na światłoczułą matrycę, umieszczoną pod kątem w stosunku do kierunku projektowania światła laserowego. Zmiana odległości badanej powierzchni względem głowicy pomiarowej powoduje zmianę położenia punktów na światłoczułej matrycy. Na potrzeby wykonanych prac badawczych opracowano stanowisko eksperymentalne, w którym kontrolowany uszczelniacz umieszczany jest w gnieździe przykręconym do stolika obrotowego, natomiast nad detalem, na dołączonym ramieniu, zamocowana jest laserowa głowica pomiarowa typu 2D. Podczas obrotu stolika przesyłana jest informacja o bieżącym położeniu uszczelniacza. Na tej podstawie kontroler systemu pomiarowego gromadzi w pamięci poszczególne profile 2D kontrolowanego uszczelniacza. Po zebraniu ustawionej ilości profili 2D następuje analiza zeskanowanej powierzchni oraz wydanie decyzji o klasyfikacji badanego wyrobu. W ramach badań eksperymentalnych zidentyfikowano typowe wady występujące na wybranych powierzchniach uszczelniaczy i opracowano katalog wad. W artykule zaprezentowano również przykładowe wyniki skanowania powierzchni uszczelniaczy, zawierające wytypowane rodzaje wad. Omówiono zalety i ograniczenia proponowanej metody.

EN

The article presents a inspection method for automatic control of internal combustion engines seals. The proposed non-contact method of inspection technique utilize 2D laser triangulation technique. In the systems based on this technique line created by the laser radiation is projected on the surface of the object. The reflected light surface is then recorded by the photosensitive array placed at an angle with respect to the direction of the laser light. Changing the distance of the test surface relative to the measuring head causes a change in the position of points on the light-sensitive sensor. For the purposes of research the experimental station was developed. During the inspection the inspected seals are placed in the socket on the rotary table. The 2D laser measuring head is mounted over the inspection zone. During the rotation of the table the current position of the seal is send to the control unit. On this basis, the measurement system controller accumulates the individual 2D profiles of inspected seal in the memory. After collecting a fixed amount of 2D profiles followed by analysis of the scanned surface of the product the inspection decision is reported. As part of the experimental studies typical seals defects were identified. Additionally in the article an example of the results of the scan surface of the seals with variety types of defects are presented. The advantages and limitations of the proposed method are discussed.

Słowa kluczowe

PL

metoda triangulacji laserowej 2D; skanowanie powierzchni; uszczelniacze wału; detekcja wad

EN

2D laser triangulation method; surface scanning; shaft seals; detection of defects

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 2
• Strony: 25--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Czajka P.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Garbacz P.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• [1] Biblioteka do przetwarzania i analizy chmury punktów pomiarowych PCL, http://pointclouds.org.
• [2] Bradshaw G. 1999. “Non – contact surface geometry measurement techniques”. Dublin: Image Synthesis Group, Trinity College.
• [3] Carrara M. 1992. “Seal withdrawal and testing device”. Patent US 5167141 A.
• [4] Czajka P. i in.. 2014. „Profilometr laserowy do odtwarzania geometrii powierzchni”. Przegląd Elektrotechniczny (8): 152–156.
• [5] Garbacz P., T. Giesko. 2011. “Integrated vision systems versus custom solutions for quality inspection in industry.” Wrocław: Materiały konferencyjne Inżynieria Produkcji, s. 213–217.
• [6] Karta katalogowa produktu: Profilometr laserowy 3D-R, ITeE-PIB, Radom, http://www.itee.radom.pl.
• [7] Kowal J., A. Sioma. 2012. “Surface defects detection using a 3D vision system”. 13 International Carpathian Control Conference (ICCC), 382–387.
• [8] Laser World of Photonics: White Paper Image Processing in the Automotive Industry, http://www.world-of-photonics.com.
• [9] LJ-V/CV-X200 Series Inline 3D Inspection Image Processing System, Keyence Corporation, 2014.
• [10] Materiały informacyjne firmy SKF: Zasady doboru i stosowania uszczelnień, http://www.skf.com/pl.
• [11] Sioma A., G. Struzikiewicz. 2010. „Bezdotykowy pomiar przedmiotu obrabianego”. Świat obrabiarek (10–12): 20–24.
• [12] Tornslev K. 2005. “3D scanning using multibeam laser”. Lyngby: Technical University of Denmark.
• [13] Ultra-High Speed In-line Profilometer, LJ-V7000 Series, User’s Manual, Keyence Corporation, 2014.
• [14] Wójcicki T., P. Czajka, T. Giesko. 2010. „Automatyczna inspekcja montażu uszczelek łożysk tocznych z wykorzystaniem komputerowych metod przetwarzania i analizy obrazów”. Technologia i Automatyzacja Montażu (3): 26–31.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.