Творческий проект - "Работа робота фотоскопа"

Выполнил:
Устинов Роман Алексеевич
ученик 10 класса
МБОУ «СОШ №49», г. Ижевск
Руководитель:
Устинов Алексей Геннадьевич
Инженер программист
Ложкин Игорь Александрович
Учитель по предмету «Технология»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 49»

Новой технологией для повышения эксплуатационных характеристик у нефтяных труб является эмалирование .
Преимущества эмалирования :
-повышается срок службы.
-увеличивается устойчивость к агрессивным средам.
-снижается себестоимость обслуживания труб.
Особое внимание в производстве ЗЭТ (завод эмалированных труб) уделяется контролю эмалированного покрытия на протяжённых участках труб большого диаметра и экспресс методам контроля , для сокращения временных издержек на выпуск готовой продукции.
Для решения данной проблемы была поставлена задача в разработке робота-дефектоскопа

Электроискровой метод
-основан на пробое эмалированного покрытия (покрытие слишком тонкое или отсутствует) касающимся поверхности щупом, и самим объектом подключенным к источнику напряжения.
Оптический метод
-основан на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Это взаимодействие приводит к оптическим явлениям ,которые регистрируются с помощью приборов с последующей обработкой.
Ультразвуковой толщинометрический метод
-основан на анализе характеристик ультразвуковых волн распространяющихся в материале объекта контроля.

УЗТ

ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД

ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ МЕТОД

Достоинства методов

Высокая точность определения толщины
Безопасность для оператора
Развитая методическая база

Низкая себестоимость
Безопасен для оператора
Короткое время контроля
Возможность контролировать покрытие на разных технологических процессах

Полный контроль всей поверхности
Возможность контролировать отсутствие слоя

УЗТ

ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД

ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ МЕТОД

Недостатки методов

Требует многократных измерений по всей поверхности трубы
Продолжительное время контроля
одного изделия
Высокая цена технического решения

Нет возможности измерить толщину покрытия
Требует дополнительной обработки результатов контроля

Связан с определённым риском для оператора
Не измеряет толщину
Продолжительное время контроля одного изделия
Высокая стоимость оборудования

На основе обзора наиболее оптимальным методом для решения задачи контроля эмалированных нефтяных труб являются оптический метод, который обладает следующими преимуществами:
невысокая стоимость;
безопасность для оператора;
оперативность контроля.

Целесообразность сокращения временных издержек изготовления эмалированных труб и повышения качества продукции не вызывает сомнения. В связи с этим актуальной задачей является разработка экспресс метода контроля эмалированных труб не уступающего по своим характеристикам традиционным методом неразрушающего контроля.

Разработать прототип робота-дефектоскопа для контроля нефтяных труб оптическим методом по средствам фото-видео сьемки изображения эмалированной поверхности труб .

Выбор конструкций робота
Выбор технологии для создания робота
Выбор устройства фиксации изображения
Выбор методики анализа результатов контроля
Апробация результатов работы

Гусеничная платформа

Колёсная платформа

Арахнопод платформа

3D печать

Готовые конструкторы
(lego mindstorm)

Вырезание лазером

Низкая себестоимость
Высокая точность изготовляемых деталей
Высокие прочностные характеристики
Устойчивость к агрессивным средам

Доступность деталей, различные готовые механизмы
Наличие библиотек ПО для составных частей
Разнообразие готовых узлов
и механизмов

Высокая точность изготовления
Высокая прочность

Сложное моделирование деталей
Нельзя создавать цельные объекты
Высокая цена производства
Требуется разработка модели в САПР
Требуется подбор материалов

3D печать

Готовые конструкторы(lego mindstorm)

Вырезание лазером

Долгое производство деталей
Сложности в производстве деталей с нависающими частями
Требуется разработка модели в САПР

Высокая погрешность в размерах деталей
Высокая цена
деталей
Низкая прочность
Узкий набор деталей

.

Прототип робота дефектоскопа

Ось вращения движителя

Центральный блок

Центральный Переходник

переходник движителя

Движитель

переходник на камеру

Xiaomi YI 4K Action Camera

дефект

дефект

Изображение с фиксирующего устройства(до обработки)

После обработки