The paper presents a developed reconfigurable system that allows automation of processes running in parallel, carried out on the production line for rolling bearings. In the first process, the washing of tapered roller bearing assemblies of different sizes is performed. The second process involves one hundred percent inspection of the quality of produced bearing rings for the presence of internal defects in materials. In both processes, the role of the system is to transport the blanks into successive processing slots. An integral element of the developed system is the tool magazine to manipulate objects with different geometries. The control system determines the allocation of the manipulative tasks, depending on the input and output status of supported processing stations. The used hardware and software solutions allow for the elimination of human labour in hazardous conditions and will improve the quality of bearings.
PL
W artykule zaprezentowano opracowany rekonfigurowalny system umożliwiający zautomatyzowanie biegnących równolegle procesów technologicznych realizowanych na linii produkcyjnej łożysk tocznych. W ramach pierwszego procesu realizowane jest mycie złożeń stożkowych łożysk tocznych o różnej wielkości. Drugi proces obejmuje stuprocentową kontrolę jakości produkowanych pierścieni łożyskowych pod kątem występowania wewnętrznych wad materiałowych. W obydwu procesach rolą systemu jest transport półwyrobów do kolejnych gniazd technologicznych. Integralnym elementem opracowanego systemu jest magazyn narzędzi umożliwiający manipulowanie obiektami o różnej geometrii. System sterowania decyduje o przydziale zadań układu manipulacyjnego w zależności od stanów wejściowych i wyjściowych obsługiwanych stanowisk technologicznych. Zastosowane rozwiązania sprzętowe i programowe pozwalają na wyeliminowanie pracy człowieka w szkodliwych warunkach oraz przyczynią się do poprawy jakości produkowanych łożysk.
The aim of the study was to compare the test results obtained at the stand intended for the industrial inspection of the quality of bearing rings with the results of tests performed on the laboratory stand. The tests concerned four inner bearing rings. In three of them, artificial defects were made, while the fourth ring played the role of a model ring. Both the inner and outer surface of the ring was scanned at the time of the test. The tests on both the industrial and laboratory stand revealed a lower level of signal for an inner defect that resulted from the distance between the measurement head and the tested surface. The results of tests formed the basis for the determination of the border values of the measurement signal categorising the ring as faulty. Due to the different level of the signal for the outer and inner surface, the authors proposed that the border values should be determined separately for each surface. The obtained results enabled the development of the calibration method for the system of automatic inspection of the quality of the bearing rings.
PL
Celem badań było porównanie wyników uzyskanych na stanowisku przeznaczonym do przemysłowej kontroli jakości pierścieni łożyskowych z rezultatami badań przeprowadzonych na stanowisku laboratoryjnym. Badaniu poddano cztery wewnętrzne pierścienie łożyskowe. W trzech pierścieniach wykonano sztuczne wady testowe odwzorowujące defekty, które mogą wystąpić podczas procesu produkcyjnego. Czwarty pierścień pełnił funkcję wzorcową. Skanowano powierzchnię wewnętrzną oraz zewnętrzną. W zależności od orientacji głowicy pomiarowej wady testowe odwzorowywały defekty powierzchniowe lub podpowierzchniowe. Zaobserwowano, że podczas badań na stanowisku przemysłowym i laboratoryjnym poziom sygnału jest niższy dla badania powierzchni wewnętrznej, co jest skutkiem oddalenia punktu środkowego głowicy pomiarowej od badanej powierzchni. Wyniki badań były podstawą do określenia wartości granicznych sygnału pomiarowego określających badany pierścień jako wadliwy. Ze względu na różny poziom sygnału dla badania powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej zaproponowano określenie osobnych progów dla powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej. Uzyskane wyniki badań umożliwiły opracowanie metody kalibracji systemu do automatycznej kontroli jakości pierścieni łożyskowych.
W artykule przedstawiono koncepcję oraz projekt urządzenia do badania udarności wyrobów szklanych. Przedstawiono założenia oraz specyfikację wymagań jakie stawiane są przed konstruktorem urządzenia. Opracowane rozwiązanie wykorzystuje jako napędy silniki prądu stałego. Do układu kontrolno-pomiarowego urządzenia wykorzystano sterownik PLC ze zintegrowanym panelem dotykowym. Przedstawione w artykule rozwiązanie po wytworzeniu i przeprowadzonych testach prototypu zostanie wdrożone do pracy w laboratorium badawczym przedsiębiorstwa produkującego szklane wyroby użytkowe.
EN
The paper presents the concept and the design of the device for testing impact resistance of glasswares. The assumptions of the instrument and specification of the client requirements were shown as a challenge for a design engineer. DC motors provide drive for developed system. PLC controler with integrated touch panel is used for the measuring and control system. The solution presented in this article will be implemented after montage of the unit and quality control test of developed prototype. The implementation will be carried out in a company producing glasswares.
W artykule omówiono proces adaptacji i modernizacji stanowiska technologicznego mycia złożeń łożyskowych obsługiwanego ręcznie do poziomu zautomatyzowanego i zrobotyzowanego gniazda roboczego. Przeprowadzone prace dotyczyły stanowiska mycia złożeń łożyskowych funkcjonującego jako element linii produkcyjnej wytwarzającej kompletne łożyska stożkowe czołowego polskiego producenta łożysk tocznych. Omówiono zagadnienia związane z rozbudową sytemu sterowania oraz modyfikacjami warstwy sprzętowej. Przedstawiono algorytm sterowania pracą gniazda. Zaprezentowano rozwiązania elementów oprzyrządowania umożliwiające elastyczną współpracę robota z urządzeniem myjącym.
EN
The article describes the adaptation and modernisation of a manually operated technological stand and a robotic working slot. The works focused on the stand for the washing of bearing assemblies, functioning as part of a complex production line, on which complete roller bearings by the leading Polish manufacturer of roller bearings are manufactured. The authors discuss the issues related to the development of the control system and the modification of the hardware. The article presents an algorithm for the control over the slot, and hardware solutions enabling flexible cooperation of the robot with the washing device.
W artykule przedstawiono badania prototypu linii technologicznej do wytwarzania identyfikatorów RFID. Badania przeprowadzono z zastosowaniem opracowanej metodyki badań urządzeń prototypowych wykonywanych jednostkowo. Omówiono zagadnienia związane z metodyką, przedstawiając podstawowe założenia oraz problemy natury metodologicznej występujące podczas badania prototypowych urządzeń jednostkowych. Zaprezentowano studium przypadku w postaci badania skomplikowanego urządzenia składającego się z się z 25 modułów funkcjonalnych złożonych z ponad 13000 pojedynczych elementów. Pokazano wybrane problemy związane z funkcjonowaniem i prawidłową pracą ciągu technologicznego.
EN
The article presents the tests for a prototype technological line for the production of RFID inlays. The tests were carried out using the developed methodology of tests for prototype devices of a unit character. The authors discuss the issues connected with the methodology and present the basic foundations and problems of methodological nature that can occur at the time of studies on unit prototype devices. A case study of a test on a complex, modular device (25 functional modules) composed of over 13 000 individual elements is analysed. The authors show selected problems connected with the functioning and a proper operation of a technological series.
W artykule przedstawiono wyniki prac polegających na obserwacji zjawisk zachodzących z dużą prędkością za pomocą szybkiej kamery cyfrowej. Instrumentarium badawcze zastosowano w badaniach procesu kucia wałeczków łożyskowych. Ponadto zaprezentowano wyniki badania procesów wysokoenergetycznych zachodzących w napędach pocisków rakietowych oraz pneumatycznych systemach miotających. Opisano także wykorzystanie szybkich technik wizyjnych do wyznaczania prędkości tłoczyska pneumatycznego siłownika udarowego. Zastosowanie szybkich technik wizyjnych umożliwia jednoczesne badanie wielu parametrów szybkozmiennych procesów, trudnych do diagnozowania innymi metodami. Przykładem wielowymiarowego badania jest rejestracja zjawiska eksplozji zestawu środków pirotechniki widowiskowej. Dzięki metodzie wizyjnej możliwe jest jednoczesne określenie czasu spalania ładunku pirotechnicznego, jak również zasięgu kuli ognia oraz odłamków powstających w wyniku eksplozji. Zastosowanie szybkich kamer cyfrowych pozwala na równoczesne bezstykowe wyznaczenie chwilowej prędkości szybko poruszających się obiektów, oraz obserwację obiektu w czasie przemieszczania. Metody wykorzystujące bramki laserowe lub mechaniczne, w odróżnieniu od metody wizyjnej, umożliwiają jedynie wyznaczenie prędkości w przedziale pomiarowym.
EN
Presented are results of a research based on observation of high-speed phenomena with the help of a rapid shot digital camera. The research instrumentary was applied in examination of the bearing rollers forging process. Moreover, there are presented results of the research of high-energy processes occurring in missiles jet propulsions and in pneumatic hurling systems. Described is also the application of fast visual technologies to determine the speed of a piston rod in a pneumatic percussive actuator. Application of the fast visual technologies enables simultaneous examination of many parameters of fast-changing processes which are hard to diagnose by other methods. An example of such multidimensional examination is recording of an explosion of spectacle pyrotechnic charges. Thanks to the visual method it is possible to simultaneously determine a pyrotechnic charge combustion time as well as the fireball size and the radius of a charge fragments scatter. Application of fast digital cameras allows simultaneous contactless determination of fast moving objects momentary speed and the object observation during the moving time. Methods involving application of laser or mechanical gates - as opposed to the visual method - enable only speed determination in a certain measurement range.
W artykule zaprezentowano konstrukcję oraz badania urządzenia wylotowego zastosowanego w dziale pneumatycznym przeznaczonym do wykonywania testów zderzeniowych konstrukcji lotniczych. Działo pneumatyczne służy do miotania obiektów symulujących ptaki w celu zderzania z elementami konstrukcji płatowców lub silników napędowych. Urządzenie wylotowe prezentowane w artykule ma za zadanie uwolnić pocisk osadzony w sabocie zapewniając wymagany stopień fragmentacji sabota oraz właściwą trajektorię lotu pocisku. Przedstawiono różne konstrukcje urządzenia wylotowego oraz sabota, w którym umieszczane są miotane obiekty.
EN
The article presents the construction and testing of the muzzle used in the pneumatic gun intended for impact testing the aviation construction. The pneumatic gun is intended for throwing of objects, that simulate birds, at the elements of the construction of the planes and engines. The muzzle presented in the article is supposed to extract the missile located in the clog with keeping the proper trajectory of the missile and fragmentation of the clog. Different solutions of the muzzle are presented as well as different constructions of the clog that holds the missile.
A 250 mm pneumatic gun for the realization of bird tests that is the topic of this article was designed and built at the Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute in Radom, Poland. The cannon built, used as a projectile thrower, allows for the reconstruction of the collision conditions at the speed that can be reached by a majority of contemporary civil and military aircrafts. The solution developed uses the energy of the compressed air stored in the container. The pneumatic installation was adjusted to the maximum working pressure of 40 bars. The acquisition of high velocities is dependent on the speed of energy release for the compressed air stored. Due to long opening and closing times for typical valves with 250 mm bore, that amount to several dozen seconds, a special quick release mechanism was constructed for the pneumatic cannon in question.
PL
Pneumatyczne działo kalibru 250mm służące do realizacji testów zderzeniowych tzw. testów ptaka (z ang. bird test) będące tematem artykułu zostało zaprojektowane i wykonane w Instytucie Technologii Eksploatacji - PIB w Radomiu. Armata spełniająca funkcję pneumatycznego miotacza ładunków umożliwia odtwarzanie warunków kolizji przy maksymalnych prędkościach lotu rozwijanych przez większość samolotów cywilnych i wojskowych. Zaprezentowane rozwiązanie wykorzystuje energię sprężonego powietrza zmagazynowaną w zbiornikach. Instalacja pneumatyczna działa została przystosowana do maksymalnego ciśnienia roboczego 40 bar. Uzyskiwanie dużych prędkości wylotowych pocisku jest uzależnione od szybkości wyzwalania energii sprężonego powietrza zmagazynowanego w akumulatorach ciśnienia. Ze względu na długie czasy otwierania i zamykania typowych zaworów o przelocie 250 mm, sięgające kilkudziesięciu sekund, skonstruowano specjalny, szybki mechanizm spustowy dedykowany dla działa pneumatycznego.
Artykuł prezentuje analizę procesu technologicznego mycia złożeń łożyskowych realizowanego na linii produkcyjnej łożysk tocznych. Zaznaczono istotną rolę mycia łożysk w systemie wytwarzania produktów łożyskowych najwyższej jakości. Przedstawiono obowiązujące wymagania procesowe oraz ograniczenia wynikające ze specyfiki i organizacji sytemu produkcyjnego. Zidentyfikowano źródła potencjalnych problemów jakościowych, technicznych i ludzkich związanych z realizowaną operacją. Zaproponowano rozwiązanie i metodę automatyzacji obsługi urządzeń myjących i konserwujących złożenia łożyskowe. Wykazano, że zastosowanie robota przemysłowego spełnia stawiane wymagania techniczne i organizacyjne przyczyniając się jednocześnie do poprawy jakości produkcji, zwiększenia efektywności mycia i zabezpieczenia antykorozyjnego wyrobów oraz poprawy bezpieczeństwa i higieny pracy.
EN
The article presents the analysis of the technological process of cleaning the assemblies of bearings in the production process. The important role of the cleaning process, as part of the production of high-quality products, is emphasised. Also presented are the process requirements and limitations emerging from the specifics and organisation of the production systems. The sources of potential quality, technical and human problems related to the performed operation were identified. The solution and automation method are proposed for the operation of the cleaning and preservation devices for the roller bearing. Also it was proved that the use of industrial robot fulfils the technical and organisational requirements adding to the increase of the quality of production, increase of the cleaning and preservation effectiveness and increase in the work safety and hygiene.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents a model technical solution for modular vacuum chamber and a technological instrumentation for different experimental performance of PVD (Physical Vapour Deposition) coating processes with use of thin surface layers. A structure of the research stand is presented with main construction elements. Reconfiguration of the effector and control modules allows performing a research and development of introducing novelty technologies for physical deposition of coating from the gas phase. All those configuration possibilities allow performing the technological processes with use of arc and magentron sources. A developed chamber structure includes different connection ports and allows performing an analysis of the pyrometric measurement of temperatures processes and spectral analysis of the deposited layers in situ composition. The chamber uses novelty solution for protection of the AEGD (Arc-Enhanced Glow Discharge) electrode against harmful deposition of the products of PVD. A similar solution is used to protect materials against evaporation and impurities among substances in the plasma stream.
W artykule zaprezentowano mechatroniczny system badawczy umożliwiający diagnostykę odporności szybkich środków transportu na zderzenie z ciałami poruszającymi się torem kolizyjnym. System jest przeznaczony do realizacji badań eksperymentalnych, umożliwiających symulowanie i odtwarzanie zjawiska zderzenia statku powietrznego lub innego szybko poruszającego się środka transportu z ptakami (bird test) oraz innymi obiektami o podobnych parametrach masowych i geometrycznych. Metodyka badań polega na miotaniu, za pomocą sprężonego powietrza z odpowiednią prędkością w kierunku badanej struktury lotniczej lub samochodowej, ciała stałego o rozmiarach pełnokalibrowych oraz podkalibrowych umieszczanych w specjalnym sabocie.
EN
The article presents the mechatronic testing system for determination of the resistance of the fast transportation means to the collisions with bodies moving on the collision trajectory. The system is intended for experimental testing that allows for simulation and recreation of the phenomena of collision of the aircraft, or other fast transportation mean with birds (bird test), and other objects of similar mass and geometry properties. The method of testing assumes throwing of the rigid body with proper velocity towards the tested aircraft or automotive structure. The solution allows throwing, with use of compressed air, cartridges of full-calibre or sub-calibre dimension located in the special sabot.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano analizę procesów spalania materiałów wysokoenergetycznych zarejestrowanych przy pomocy szybkich technik wizyjnych. Badania przeprowadzono na przykładzie spalania zapłonników paliw rakietowych, mieszanin pirotechnicznych zawartych w petardach hukowych i próbek wykonanych ze stałego paliwa rakietowego. Wykorzystanym instrumentarium badawczym była kamera cyfrowa Phantom V310, której możliwości rejestracyjne sięgają do 0,5 mln klatek na sekundę. Na podstawie zarejestrowanych danych wyznaczono histogramy opisujące intensywność promieniowania świetlnego. W celu określenia granic zjawiska spalania wykonano binaryzację obrazów cyfrowych. Obszary wyznaczone na drodze binaryzacji umożliwiają precyzyjny pomiar propagacji oraz analizę kształtu płomienia. Przedstawiono metodę wyznaczania czasu spalania wykorzystującą analizę intensywność promieniowania świetlnego wyznaczoną za pomocą histogramów. Omówiono warunki prawidłowej rejestracji zjawisk z wykorzystaniem pomocy szybkiej kamery. Przedstawiono proces przetwarzania otrzymanych materiałów flmowych w celu efektywnego ich wykorzystania jako źródła informacji. Pokazano przykładowe możliwości komputerowej analizy obrazów w środowisku Matlab.
EN
The work presents the analysis of the processes of burning the high-energy materials with use of the high-speed vision techniques. The tests were conducted on the sample burning of the ignitors for the rocket propellants, the pyrotechnic mixtures used in the frework bangers and samples manufactured out of the solid rocket propellants. The research apparatus used was the digital camera Phantom V310, which is capable of recording up to 0.5 million frames per second. Based on the recorded data the histograms were calculated for the intensity of the visible radiation in the burning process. To determine the limits of the burning process the binarisation of the digital images was performed. The areas determined by binarisation allow precise measurement of the propagation and analysis of the shape of the fame. The method for determination of the burning time by analysis of the intensity of the visual radiation calculated from the histograms is presented. The conditions for the proper recording of the phenomena with use of high-speed camera are discussed. The processing of the motion materials for the effective use as the information source is presented. The computer analysis of the digital images was performed in the Matlab environment.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.