W artykule przedstawiono wektorowy model typów zdolności człowieka oparty na sieciach neuronowych. Aby było możliwe przełożenie tego systemu z nauki spawania do uczenia systemów komputerowych robotów przemysłowych stworzono model mózgu. Na tej podstawie omówiono możliwości wspomagania komputerowego spawania. W celu zwiększenia skuteczności środków audiowizualnych przeanalizowano język obrazkowy pisania ikon bizantyjskich metodami analizy języków mówionych, przedstawiając takie elementy języka jak: zbiór znaków, ekspresje, komunikacje, syntaktykę, semantykę i pragmatykę. Wykorzystanie takiego języka do nauki fizyki spawania wymagało zamiany pojęć teologicznych na pojęcia fizyki spawania. Taka operacja przyspiesza badania w tej dziedzinie, bo choć te same równania dają te same rozwiązania, to inna jest ich interpretacja. Ograniczyliśmy się do omówienia alfabetu języka obrazkowego i gramatyki, którą jest fizyka opisowa.
EN
The paper presents vector model of various types of human abilities based on neural networks. In order to translate this teaching and learning system from practice of welding to teaching computerized systems of industrial robots, a brain model was created. Based on these, the possibilities of computer-aided welding are discussed. In order to increase the effectiveness of audiovisual media, the pictorial language of writing Byzantine icons with the methods of analyzing spoken languages is presented by analyzing elements of language such as: character set, expression, communication, syntax, semantics and pragmatics. The use of such language for teaching the physical principles of welding science required translation of theological meanings and underlying concepts into the concepts of welding physics. Such an operation is expected to accelerate research in the field of robotic learning in welding which presently evolves following different approaches due to the fact that although the same equations give the same exact solutions, their practical interpretation is usually different. We have limited ourselves to discussion of pictographic language and its grammar, which is descriptive physics. We postulate that it is quite possible to transform the ancient language of icon writing of Roman Emperors, whose hidden logic and subliminal messaging educated society to be governed, into the programming language of computers analyzing images with envisioned application in robotic welding.
Aby wykonać spawanie przewodzącej prąd ceramiki, stopów tytanu w pomieszczeniu wypełnionym argonem czy przetopów pod wodą należy połączyć robota z czujnikiem ruchu trenazera i przy pomocy komputerowego przetwarzania obrazu na klatki filmu kamery robota nanieść granice jeziorka spawalniczego. Aby umożliwić wykonanie przetopu na odleglość przy pomocy robota, opierając się na fizyce topienia metalu, omówiono algorytmy spawania ściegu przetopowego metodami 111, 131, 135, 136, 138 i 141.
EN
In order to perform the welding of conductor ceramics, titanium alloys in an argon-filled space and underwater root pass weld it is necessary to connect the robot to the motion sensor of the computer-based trainer and map the weld pool boundary onto the robot's camera frames using digital processing techniques. Algorithms for root layer welding were discussed to make a remote root pass using a robot and employing the following methods: 111, 131, 135, 136, 138 and 141.
W pracy przeprowadzono analizę wpływu rozmiaru ziarna w magnetycznie miękkich materiałach kompozytowych na ich właściwości magnetyczne. W pracy wykorzystano próbki rdzeni cylindrycznych wykonanych przez autorów z mieszaniny żelaza z polichlorkiem winylu. Badania obejmowały wyznaczenie takich parametrów jak indukcja nasycenia, natężenie koercji i stratność. Zbadano ponadto wpływ częstotliwości magnesowania na stratność materiału.
EN
The application of soft magnetic composites increases in different branch of electric and electronic engineering. For this reason, it is very important to understand the micro-structural effects on their magnetic properties. The paper focuses on the effect of grain size variations of soft magnetic composites on their magnetic properties such as saturation flux density, coercive field strength, power losses etc. During research self-developed materials made of a mixture of pure iron and polyvinyl chloride were used. Three different grain sizes of Fe, namely: up to 50 μm, 50 μm – 100 μm and 100 μm – 150 μm were used in the study. All samples contained 99,5% Fe and 0,5% PVC. The grain size of PVC was 100 μm – 150 μm. The effect of grain size variations on the shape of hysteresis loops was also examined. In the paper it was proved, that the increase of grain size improves magnetic properties of ready-made cores, e.g. the power losses are decreased upon the grain size increase. The aforementioned effect is particularly visible for higher excitation frequencies e.g. at f = 400 Hz.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule omówione zostały etapy tworzenia technologii spawania seryjnego na przykładzie starszego typu zrobotyzowanego stanowiska spawalniczego. W przypadku spawania manualnego to technolog ustala parametry napięciowe procesu spawania, a spawacz na podstawie obserwacji wpływa na procesy cieplne spawania poprzez zmianę trajektorii ruchu. W przypadku spawania zrobotyzowanego starszymi typami robotów technolog ustala trajektorię ruchu, a operator zrobotyzowanego stanowiska spawalniczego na postawie obserwacji procesu spawania wpływa na procesy cieplne spawania. Problem jednak tkwi w tym, iż z reguły technolog nie posiada wystarczającej wiedzy na temat wpływu trajektorii ruchu końca elektrody na procesy spawania, a operator nie jest dostatecznie wyszkolony w zakresie regulacji prądem, napięciem i szybkością spawania w czasie rzeczywistym. W niniejszym artykule omówiono jak przy wykorzystaniu obrazkowej instrukcji wyjaśniającej procesy fizyczne w spawalnictwie, autorstwa Instytutu Łączenia Metali w Krakowie (Welding Journal nr 2/2016), szkolić technologów i operatorów. Przedstawione w pracy wyniki mają na celu opracowanie algorytmów do systemów wizyjnych spawania.
EN
This article presents stages for the creation of serial welding technology on the example of an older type robotized welding workstation. In case of manual welding a technologist is responsible for setting the voltage parameters of welding process while a welder during the continuous observations influences the thermal processes by modulation of motions trajectory. On the other hand, in case of welding applying the older types of robots, technologist sets the trajectory of motions, whereas the operator of the robotized workstation through the observations of the process impacts the thermal processes of welding. The problem resides in the fact that a technologist often does not resources enough knowledge concerning an impact of the end of electrode motions trajectory on the welding process effectiveness, and the operator is mostly not enough trained in a real-time regulation of welding current and travel speed. In this work we discuss the innovative methodology for training of technologists and operators with the use of a visual instruction developed by The Institute for Joining of Metals in Krakow (presented previously in Welding Journal no. 2/2016). The aim of the presented results is a creation of the algorithms for welding visual systems.
Bardzo często pracownicy jednej stoczni preferują elektrody określonego producenta, podczas gdy elektrody wytwarzane przez innego producenta są mniej cenione. Marzeniem producentów materiałów spawalniczych jest zdobycie zaufania spawaczy do swoich produktów. Z drugiej strony określona technika spawania stosowana w przypadku materiału wytwarzanego przez jedną firmę nie jest odpowiednia w przypadku innego, nawet jeśli materiał jest oznaczony zgodnie z tymi samymi normami europejskimi. Osiągnięcia w szkoleniu spawaczy dzięki metodzie TKS i logiczny opis technik spawania dają możliwość poprawnego wykonania procesu spawania niezależnie od technologii produkcji materiałów dodatkowych różnych producentów. W artykule podejmujemy próbę zbadania tego delikatnego problemu. Badania te umożliwią sprzedaż kompletnego produktu składającego się z materiału spawalniczego, systemu szkoleniowego spawacza, specyfikacji procesu spawania (WPS) i sprzętu spawalniczego. Na podstawie osiągnięć chemii i fizyki opisowej w artykule przygotowano zalecenia dla producentów materiałów dodatkowych, które umożliwiłyby im dostosowanie się do zwyczajów spawaczy w różnych krajach, regionach i gałęziach przemysłu.
EN
Very often workers of one shipyard prefer electrodes of one menufacturer, whereas in another one materials produced by other manufacturer are more valued. Welding material manufacturers dream of winning the confidence of welders in their products. On the other hand, an appropriate welding technique applied in case of another, even if it is marked in accordance with the same European norms. Archievements in welder's training thanks to the TKS method, give hope for a more precise description of a welding technique in accordance with the material production technology of different manufacturers. It is very important when a new production type is started and the current supplier does not produce a suitable welding material. This article constitutes an attempt to explore this delicate issue in a baic way. This research will make it possible to sell a complete product pack consisting of welding material, welder's training system, Welding Process Specification (WPS) and equipment. Based on the achievements in chemistry and descriptive physics some recommendations were made for filler material manufacturers, which would allow them to adapt to the habits of welders in different countries, regions and branches of industry.
W artykule omówiono wybrane aspekty umożliwiające zastosowanie narzędzi matematycznych i informatycznych w dziedzinie spawalnictwa. Według autorów już dziś dostępne są podstawy naukowe, aby telefon komórkowy wyposażony w kamerę cyfrową mógł zastąpić tradycyjny filtr maski spawalniczej. W artykule na przykładzie procesu spawania autorzy podają, że dopiero po obróbce cyfrowej obrazu miejsca spawania (np. dwukrotnym zrózniczkowaniu, porównywaniu ze wzorcem) widoczna będzie granica pomiędzy ciekłym metalem a materiałem jeszcze nie stopionym. Autorzy omówili podstawy literatury opracowania maski spawalniczej, która nie tylko dostarczałaby wzbogacony obraz obszaru jeziorka spawalniczego, lecz także spełniałaby role trenazera operatorów robotów przemysłowych, które w sposób dynamiczny regulowałyby napięcie, prąd i prędkość spawania. Możliwe jest także dynamiczne określanie wadliwości spoin na podstawie optycznej i akustycznej diagnostyki stabilności łuku spawalniczego oraz określenie wektorowej odległości spawacza i operatora robota od instruktora.
EN
This paper discusses selected aspects of enabling the use of mathematics and IT tools in welding. Currently, many authors suggest that it is technologically feasible to replace the traditional welding mask filter with a smart phone camera. This paper focuses on the welding process and postulates that the boundary between molten and solidified metal/workpiece will only be visible following digital processing of the welding area image (such as double-differentiation). The autors discuss how existing research experience can be put into practice to build a welding mask which would not only offer an augmented reality image of the molten metal area, but could also be used as a trainer for industrial robot operators and allow them to adjust welding voltage, current and speed dynamically. It is also possible to identify welding defects dynamically based on optical and acoustic monitoring of welding arc stability and measure of the Mahalanobis distance of the welder and robot operator from the instructor.
W poprzednich artykułach omawialiśmy algorytmy symulujące zdolności ścisłe, praktyczne i humanistyczne do rozpoznawania struktur mikroskopowych stali, do badań wizualnych i badania przełamów, z których protokoły stanowią podstawę do wystawiania uprawnień spawaczy. W dyrektywie ciśnieniowej wymaga sie też protokołu badań radiograficznych spoin egzaminacyjnych. W niniejszym artykule, opierając się na normach, wiedzy pedagogicznej i informatycznej, podjeliśmy próbę opracowania koncepcji zastosowania informatyki do oceny radiogramów, kontroli radiologów przez UDT oraz do wspomagania szkolenia radiologów przez trenażery komputerowe. Ponadto omówiono możliwości importowania doświadczeń z radiografii medycznej do radiografii cyfrowej przemysłowej m. in. w celu tworzenia opracowania normy z oceny radiogramów przez powszechne w budownictwie umysły praktyczne.
EN
In the previous articles we discussed algorithms for the simulation of scientific, practical and humanistic abilities with their application to recognition of microscope steel structures, visual tests, and fracture tests which are protocoled and constitute the base for issuing the welders certificates Pressure Equipment Directive requires a protocol from the radiographic examination of the test weld In this article based on the international standards pedagogical knowledge and informatics, we attempt a development of a concept applying informatics to computer-aided radiograms evaluation, radiograms control by UDT and support of radiologist training by computer trainers. The article also presents capabilities to import a digital industry radiography experience from a medical radiography. Moreover, it was considered to create a standards for a evaluation of the radiograms by people of practical minds.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono możliwości zastąpienia maski spawalniczej z tradycyjnym filtrem optycznym na maskę spawalniczą wyposażoną w komputerowy system przetwarzania przestrzennego obrazu, umożliwiającą lepszą obserwację procesu spawania poprzez wyeliminowanie olśnienia wzroku spawacza, ułatwienie rozpoznawania granicy ciekłego jeziorka i poprawę widoczności krawędzi rowka. Ponadto wykorzystanie techniki rzeczywistości wzbogaconej pozwoli na przedstawianie dodatkowych informacji wspomagających proces spawania. W pracy omówiono metody analizy jakości płomienia i łuku spawalniczego, a także metody wykrywania granicy jeziorka oraz określenia głębokości wtopienia. Omówiono również nowoczesne metody filtracji obrazu pozyskanego z kamery cyfrowej oraz możliwości ich zastosowania w innowacyjnej masce spawalniczej z komputerowym przetwarzaniem obrazu.
EN
The article presents possibility of replacing of the welding mask with a traditional optic filter by a welding mask with a computer spacial image processing system, which enables a better observation of the welding process through the elimination of the eyes blinding, facilitation the recognition of the welding pool boundary, and improvement of the back bead edge visibility. Moreover, utilization of an augmented reality technic will allows to present the additional information supporting the welding process. This work discusses methods for the analysis of flame and welding arc as well as for the recognition of pool boundary and penetration depth. Furthermore, the article presents modern methods for a filtration of images collected from a digital camera as well as opportunities of their application in a building of the innovative welding mask with the computer analysis of 3D image.
W artykule opisano technikę spawania zrobotyzowanego drutem proszkowym. Omówione zostały poszczególne etapy tworzenia technologii spawania seryjnego na zrobotyzowanym stanowisku spawalniczym. Wyjaśniono też zasady szkolenia operatorów robotów spawalniczych, opartego na fizyce spawania i pomocach wizualnych. Przedstawiono analizę ekonomiczną stosowania starego typu robotów z operatorem zamiast sensorów wizyjnych.
EN
In this paper a technology of the robotized welding with the use of a flux cored wire was presented The stages for the creation of serial welding technology for 'a robotized welding workstand was demonstrated Additionally a discussion on the rules for training the operators of welding robots basing on the physics of welding and visual facilities was given The economic analysis for a usage of the old-type welding robots with an operator instead of a visual control sensors was given in this work
W artykule omówiono wykonane dla techniki kosmicznej i wykorzystujące zmysł dotyku interfejsy do połączenia mózgu z komputerem. Urządzenie Elektroftalm za pomocą 300 igieł wibrujących odpowiednio do pikseli kamery cyfrowej na czole niewidomego umożliwiało widzenie. Urządzenie pojechało do Moskwy na wystawę i już nie wróciło do Polski. Urządzenie USPJ poprzez podrażnienie elektryczne opuszków palców pozwalało na wprowadzenie do mózgu pilota obrazu wskaźników zegarowych samolotu. Jak wykazał doktorat Mieczysława Cenina, czas reakcji na zagrożenie był trzy razy szybszy niż w przypadku, gdy pilot obserwował wskaźnik zegarowy z zaznaczonym niebezpiecznym obszarem. Elektronika, do której zasilacz w roku 1975 ważył 30 kg, nie miała większych możliwości niż procesor dzisiejszego telefonu komórkowego. Autorzy proponują wykonanie na podstawie tego przez wiele lat tajnego rozwiązania technicznego stworzenie elektrodotykowych rękawic spawalniczych, które współpracując z maską z komputerowym przetwarzaniem obrazu i systemem pomiarowym spawarki, odciążałyby zmysł wzroku spawacza, a nawet go zastępowały.
EN
The article discusses the tactile brain-computer interfaces developed for cosmic technology. The "Elektroftalm" device helped a blind person's orientation by means of 300 needles vibrating based on the pixel image of the digital camera placed on the person's forehead. This device was sent to Moscow for an exhibition and has been never returned to Poland. The USPJ device was developed to enable forwarding into a pilot 's brain the image of the aircraft dial indicators by electrical stimulation of finger tips. In his doctoral thesis PhD M. Cenin proved that thanks to the USPJ device the emergency response time was 3 times shorter than when the pilot had been observing the dial indicator with the emergency range marked on it In 1975 the electronics (with the power supplies alone exceeding 30 kg) was less capable than a processor of a modern mobile phone. Based on these technical solutions that were kept in secret for many years the authors propose the development of electrotactile welding gloves which would cooperate with the welding helmet with computer image processing and the measuring system of the welding machine thus relieving or even replacing a welder's eyes.
W niniejszym artykule omówione zostały poszczególne etapy tworzenia technologii spawania seryjnego na zrobotyzowanym stanowisku spawalniczym. Metodyka dzieli się na dwa główne stadia działania, gdzie pierwszy jest skierowany na wypracowanie techniki spawania pozwalającej uzyskać zadowalające technologicznie złącze, a drugi na optymalizacji przebiegu procesu i podniesieniu jego efektywności. Zarówno technolog, jak i operator procesu zrobotyzowanego w trakcie ustalania konkretnych wielkości wchodzących do procesu spawania bazują przede wszystkim na obserwacji in situ, interpretując obraz z filtra maski spawalniczej, na bieżąco reagując i zmieniając kolejne wartości prądowe i wielkości odpowiadające fizyce spawania. Metodycznie wypracowują najkorzystniejsze ich zestawienie dla uzyskania jakościowo i ekonomicznie optymalnego złącza spawanego.
EN
This article discusses the process of establishing the welding technology for a serial production on a robotic welding station. The methodology is divided into two basic phases of operation, wherein the first is directed to develop a welding technique that delivers technologically satisfactory welded joint and the second is focused on optimization of the process and the increase of its efficiency. Both the technologist and the automatic process operator, when determining the specific values for the welding process base primarily on direct observations, interpreting the image seen from behind the filter of a welding mask, keep reacting and changing primal welding values as also the values corresponding to the physics of welding methodically working out the best combination to achieve quality and cost-optimized welded joint.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W przeciwieństwie do tradycyjnych i bardziej znanych rusztowań ramowych, systemy modułowe charakteryzuje większa możliwość dopasowania się do kształtów obiektów, zarówno ich zewnętrznych, jak i wewnętrznych stron.
W artykule omówiono metody szkolenia spawaczy MAG (3) opublikowane prawie 10 lat temu przez Francuski Instytut Spawalnictwa. Przeanalizowano także (publikowane na konferencji Europejskiej Federacji Spawalniczej) metody spawania MAG drutem proszkowym stali drobnoziarnistych, które zostały wdrożone do budowy platform wiertniczych zainstalowanych na Morzu Północnym (Stocznia Świnoujście) i do spawania konstrukcji stalowych Stadionu Narodowego (Mostostal Zabrze). W głównej części zajmiemy się technikami spawania elementów dźwigów ze stali o wytrzymałości do 1100 MPa. Wiedzę tą uzupełnimy o wyniki badań przeprowadzonych później, a dotyczących spawania stali czarnych i białych pękających na zimno i na gorąco, zarówno na skutek hartowania, jak i przegrzewania spoiny. Szczegółowo opisano technikę spawania MAG z wykorzystaniem standardowych manualnych funkcji spawarek impulsowych. Stosowanie w urządzeniach dźwigowych stali wysokowytrzymałych do 1500 MPa zmniejsza ciężar i koszty eksploatacji, co ma wpływ na duże zainteresowanie tym typem stali. Jednakże proces spawania stali o podwyższonej wytrzymałości wymaga wiedzy na ten temat. Aby te stale upowszechnić, istotne jest dobre opanowanie techniki spawania przez spawaczy, zapewnienie podgrzewania stali przed spawaniem do odpowiedniej temperatury, kontrola temperatury międzyściegowej, minimalnej temperatury wykonania spoiny oraz usuwanie wodoru dyfundującego (atomowego) przez wygrzewanie stali po spawaniu w temperaturze 225-250°C przez okres 2÷4 godzin.