Ільченко Володимир Миколайович. Методи та засоби контролю деталей комп'ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами

Краткое описание

Ільченко Володимир Миколайович. Методи та засоби контролю деталей комп'ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами : Дис... канд. наук: 05.13.05 - 2009.

Ільченко В.М. Методи та засоби контролю деталей комп’ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 комп’ютерні системи та компоненти. Національний авіаційний університет МОН України, Київ. 2009.
Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної задачі розробки нових і вдосконалення існуючих методів та засобів контролю геометричних параметрів деталей з використанням комп’ютеризованих лазерних інформаційно-вимірювальних систем. Розроблено метод контролю профілю поверхонь деталей комп’ютеризованою лазерною інформаційно-вимірювальною системою із врахуванням зміни інтенсивності відбитого лазерного випромінювання від кута падіння променя, що сприяє підвищенню вірогідності контролю параметрів деталей в реальному часі. Розроблено алгоритм автоматизованого контролю деталей з використанням лазерних вимірювальних підсистем та програмний комплекс по дослідженню оцінки відхилень ділянок зображень деталей в різних динамічних режимах. Отримано результати експериментальних досліджень щодо точності контролю геометричних параметрів деталей, які підтвердили ефективність розроблених та вдосконалених методів і апаратних засобів.
Основні результати роботи знайшли практичне застосування у виробничому процесі державних підприємств.

У дисертаційній роботі теоретично узагальнена і розв’язана важлива наукова задача, яка полягає у створенні та вдосконаленні методів та засобів контролю геометричних параметрів деталей на базі комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем, з використанням сканування лазерним променем поверхонь контрольованих деталей.
Головні наукові і практичні результати дисертаційної роботи полягають у наступному:

Вперше розроблено метод контролю профілю поверхні деталі комп’ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами, який відрізняється від існуючих врахуванням зміни інтенсивності відбитого лазерного випромінювання від кута падіння променя, що сприяє підвищенню вірогідності контролю параметрів деталей в реальному часі.
Запропоновано введення міри наближення реальної та еталонної поверхні для побудови поля вектора переміщень лазерного променя, який базується на цифровій обробці інформації про координати точок пар зображень в границях зони сканування, що забезпечує підвищення вірогідності та продуктивність контролю геометричних параметрів деталей КЛІВС.
Запропонована нова архітектура побудови комп’ютеризованих лазерних інформаційно-вимірювальних систем з високими метрологічними характеристиками, яка на відміну від раніше відомих відрізняється комплексним використанням функцій діагностики всіх підсистем, реалізація яких дозволить ідентифікувати об’єкт контролю та приймати рішення про придатність деталі з високою ймовірністю.
Розроблено алгоритм та програмно-математичне забезпечення контролю параметрів деталей комп’ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами на основі сучасних методів обробки інформації, управління лазерним променем, суміщенням зображень, що забезпечує максимальне значення достовірності контролю параметрів деталей в умовах дії дестабілізуючих факторів.
Вдосконалено методи автоматизованого контролю геометричних параметрів деталей за допомогою комп’ютеризованих лазерних інформаційно-вимірювальних систем, які базується на використанні зміни вектора чутливості та раціональному методі сканування поверхні деталі лазерним променем і дозволяють отримувати достовірну інформацію про параметри деталі, зменшити ймовірність пропуску непридатних деталей та створення бази даних для побудови їх 3D-зображення.
Отримано результати експериментальних досліджень щодо точності контролю геометричних параметрів деталей, які підтвердили ефективність розроблених та вдосконалених методів і апаратних засобів, а також перспективність застосування медіанного алгоритму обробки інформаційних сигналів та оптимального вибору ширини зондуючого променя (25 мкм), що дає можливість зменшити мінімальний рівень похибок вимірювань триангуляційним методом до 2 мкм та підвищити швидкодію віддоточок за секунду при обробці інформації з використанням лазерних вимірювальних підсистем.
Розроблена комп’ютеризована лазерна інформаційно-вимірювальна система може бути використана як зразкова для контролю геометричних параметрів деталей на промислових підприємствах України та дозволяє зменшити час обробки інформації на 28% під час ідентифікації об’єктів контролю.