RU185579U1 - Маркер устройства для отслеживания формы изделия - Google Patents
Маркер устройства для отслеживания формы изделия Download PDFInfo
- Publication number
- RU185579U1 RU185579U1 RU2018124661U RU2018124661U RU185579U1 RU 185579 U1 RU185579 U1 RU 185579U1 RU 2018124661 U RU2018124661 U RU 2018124661U RU 2018124661 U RU2018124661 U RU 2018124661U RU 185579 U1 RU185579 U1 RU 185579U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marker
- product
- markers
- production
- possibility
- Prior art date
Links
- 239000003550 marker Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 6
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 claims 1
- 240000008100 Brassica rapa Species 0.000 claims 1
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 208000032484 Accidental exposure to product Diseases 0.000 description 1
- 231100000818 accidental exposure Toxicity 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области производства и эксплуатации объектов. Маркер устройства для отслеживания формы изделия выполнен в виде геометрического объекта с возможностью фиксации на изделии в процессе его производства. Маркер выполнен в виде выпуклого осесимметричного тела с плоским основанием с локализованной на нем реперной точкой, кроме того, маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него информации произвольного содержания, для чего его основание снабжено слоем магнитного напыления, при этом ось симметрии маркера проходит через его реперную точку. Технический результат заключается в обеспечении поддержки процесса производства изделия и его ремонтно-эксплуатационных работ за счет обеспечения сохранности маркера. 1 з.п. ф-лы. 5 илл.
Description
Полезная модель относится к области производства и эксплуатации объектов, подверженных статическим и динамическим нагрузкам и вследствие этих нагрузок меняющих свою форму и свойства (со сложной формой поверхности, низкой жесткостью, без выраженных базовых поверхностей).
Известно устройство для бесконтактных измерений геометрических параметров объекта, включающее средство нанесения маркеров на поверхность исследуемого объекта, устройство регистрации центральной проекции маркеров в виде изображения, средство определения параметров внешнего ориентирования устройства регистрации центральной проекции, блок измерения координат проекций маркеров на изображении и блок вычисления искомых геометрических параметров объекта (см. A.W. Burner, N. Liu. «Videogrammetric Model Deformation Measurement Technique». Journal of Aircraft, vol. 38, No.3, 2001).
Недостаток устройства заключается в том, что предусматривается измерение только координат точек поверхности объекта в пространстве, при этом, для нахождения обобщенных параметров из измеренных координат требуются дополнительные данные, дополнительные процедуры и дополнительные вычисления, что приводит к возрастанию погрешности измерений. Это особенно проявляется при оптимизации результатов исследований, так как измерение координат точек без учета модели процесса требует одних критериев оптимизации, а привязка процесса к координатам - других. И эти критерии оптимизации часто оказываются взаимно несовместимыми, что зачастую может приводить к конфликтам в многомерной минимизации и, как следствие, к неконтролируемым ошибкам измерений и снижению их достоверности.
Известен также маркер устройства для отслеживания формы изделия, выполненный в виде геометрического объекта, с возможностью фиксации на изделии в процессе его производства (см. RU №2551396, МПК G01B 11/16, G01B 11/25, G01C 11/00, 2015).
Недостаток устройства заключается в том, что оно способно обеспечить только сопровождение производственных операций в процессе изготовления изделия (контроль деформаций, в процессе изготовления и монтажа, как изделия, так и деформаций деталей стапеля) или испытаний изделия для получения его каких-либо эксплуатационных характеристик, и не обеспечивает отслеживание формы изделия в течение его жизненного цикла и поддержку ремонтно-эксплуатационных работ.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, выражается в обеспечении, как отслеживания формы изделия в процессе его производства, но и на последующем этапе его жизненного цикла и поддержке ремонтно-эксплуатационных работ.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение поддержки процесса производства изделия и его ремонтно-эксплуатационных работ за счет обеспечения сохранности маркера.
Технический результат достигается тем, что маркер устройства для отслеживания формы изделия, выполненный в виде геометрического объекта, с возможностью фиксации на изделии в процессе его производства, отличается тем, что маркер выполнен в виде выпуклого осесимметричного тела с плоским основанием с локализованной на нем реперной точкой, кроме того, маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него информации произвольного содержания, для чего его основание снабжено слоем магнитного напыления, при этом ось симметрии маркера проходит через его реперную точку. Кроме того, маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него, например, указания на привязку точки установки маркера к математической модели поверхности изделия и/или индивидуальные данные детали и сборочной единицы, и/или другую информацию, связанную с жизненным циклом изделия.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает поддержку процесса производства изделия и его ремонтно-эксплуатационных работ за счет обеспечения сохранности маркера.
Работа устройства иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана «работа» маркеров на этапе обработки припусков и сверления отверстий на литой или выклеенной детали; на фиг. 2 показан маркер на этапе сборки изделия на стапеле; на фиг.3 показана «работа» маркеров на этапе измерения деформации изделия под нагрузкой; на фиг.4 показана «работа» маркеров на этапе отслеживания деформации объекта по маркерам в течение жизненного цикла; на фиг.5 показано использование информации зафиксированной на маркере при идентификации, поиске, хранении и замене узлов и деталей.
На чертежах показаны 1 - маркер, 2 – контур обрезки детали, 3 – отверстия, 4 – деталь, 5 - изделие, 6 - стапель, 7 - измерительное устройство, 8 - паспорт деформаций, 9 - слой магнитного напыления, 10 – основание, 11 – реперная точка, 12 - ось симметрии репера.
Маркеры 1 представляют собой выступающую геометрическую фигуру (конус, пирамида и т.п.), при этом реперная точка 11 локализована на основании 10 маркера. При этом, ось симметрии маркера 12 проходит через его реперную точку 11. Маркеры выполнены легко выделяемыми при автоматическом сканировании и распознавании и обеспечивают возможность восстановления ориентации нормали конуса по частично разрушенному маркеру. Кодирование информации непосредственно в маркере 1 может осуществляться любым известным способом, например, нанесением механической штриховки, слоя магнитного напыления 9, изменением его размера или формы.
В качестве стапеля 6 используют известную пространственную жесткую конструкцию, размеры которой обеспечивают возможность размещения изготавливаемых деталей 4 или сборку изделия 5 (при отсутствии деформаций под весом изделия).
Для считывания маркеров 1 используют измерительное устройство 7, смонтированное на устройство перемещения рабочего органа станка или робота с рабочим инструментом (на чертежах не показано). В качестве измерительного устройства 7 может использоваться: лазерный сканер, лазерный трекер, контактный щуп, магнитная головка, устройство технического зрения и т.п. известные устройства.
Система маркеров 1 позволяет представить поверхность детали 4 или изделия 5 с необходимой для представления поверхности точностью.
Маркеры 1 первоначально можно создавать на оснастке (на чертежах не показана), используемой для изготовления детали 4 и переносят на нее копированием или вклеиванием в специально формируемые на поверхности детали 4 углубления (на чертежах не показаны), получаемые при контакте поверхности детали 4 с маркерами 1, инвертно сформированными (или закрепленными) на оснастке. Причем изготовленную или измеренную с большой точностью поверхность оснастки с маркерами 1 используют, как основу базовой математической модели, применяемой при обработке всех изготовленных с ее помощью деталей 4.
Таким образом, на трёхмерной поверхности детали 4 и ее математической модели (оснастке) формируют маркеры 1, как дополнительные элементы поверхности, легко выделяемые при автоматическом сканировании посредством измерительного устройства 7 и распознавании, местоположение которых, заранее задано.
Такие же маркеры размещают на поверхности стапеля 6. Далее в процессе измерений известным образом фиксируют координаты положения точек маркеров 1 на поверхности детали 4, всего изделия 5 в целом и на стапеле 6 с заданной погрешностью. Кроме того, каждый маркер 1 привязывают к соседним с ним маркерам 1, как этой же, так и соседних деталей. Эту информацию фиксируют известным образом в цифровой форме.
Таким образом, получают совокупность маркеров, с известной точностью привязанных к математическим моделям деталей, сборочных единиц, изделию, оснастке, используемой в технологическом процессе и стапелю, считывание которой позволяет определить как точную фактическую форму деформированной детали, так и взаимное расположение любых объектов в сборе на протяжении всего жизненного цикла изделия.
Считывание положения маркеров может осуществляться как локально (для определения их взаимного пространственного расположения в окрестности), например, ручным сканером, так и глобально – для целей, например, построения модели большой детали или сборки целиком – при помощи лазерного трекера, специального стенда или мобильного манипулятора.
При частичном повреждении выступающей части маркера (ударов или нечаянным воздействием абразивного инструмента и т.п. известным образом фиксируют параметры наклона его боковых стенок (т.е. стенок конуса или пирамиды), что позволяет восстановить ориентацию нормали конуса (оси симметрии 12 репера 1) и, соответственно, местоположение реперной точки 11.
События жизненного цикла изделия (технологические операции и этапы эксплуатации), на которые распространяется измерение геометрических параметров посредством заявленной маркировки следующие:
1. Производство (например, обработка отливок, производство деталей из ПКМ):
- измерение поверхности формообразующих с зафиксированными маркерами, использующихся для отливки/выклейки деталей и сборочных единиц;
- измерение деформаций и усадок заготовок простых деталей с припуском; дефектовка;
- сборка промежуточных сборочных единиц при помощи маркеров (оперативное управление взаимным положением деталей при помощи маркеров);
- измерение деформаций и усадок после застывания отливок/полимеризации сборочных единиц; дефектовка; модели конкретных сборочных единиц при этом хранятся в базе данных и используются для виртуальной сборки, планирования селективной сборки, коррекции сопряженных размеров деталей сборки;
- обрезка литниковой системы, черновая и чистовая обработка отливок, резка больших тонкостенных нежестких заготовок и сборочных единиц на основе маркеров;
- измерение деформаций (выходной контроль после резки).
2. Другие производственные операции:
- измерение деформаций деталей стапеля (в примере на рис.2 – вертолета);
- использование маркеров для настройки (сборки) стапеля;
- использование маркеров для контроля и дефектовки силового набора изделия;
- использование маркеров в процессе установки набора на стапель;
- измерение текущего состояния взаимного пространственного положения деталей набора и стапеля (имеются в виду температурные, силовые и технологические деформации, которые таким образом можно выявить и скомпенсировать непосредственно в процессе сборки);
- использование маркеров для установки деталей оболочек на стапель;
- измерение текущего состояния взаимного пространственного положения деталей набора, оболочек и стапеля;
- измерение результирующей сборки планера;
- использование маркеров для измерения деформаций планера в процессе установки узлов и агрегатов (фиг.3).
3. Эксплуатация:
- использование маркеров для измерения деформаций планера в процессе испытаний и эксплуатации машины (предполетный и иные периодические виды контроля состояния планера с целью сопоставления его с математической моделью и выдачи заключения о допустимости эксплуатации) (фиг.4);
- на основе накопленных статистических данных прогнозирование состояния машины в сборе при произвольной установке агрегатов и вооружения, оперативная проверка прогноза до вылета;
- использование маркировки при расследовании нештатных ситуаций: просканировав локально поверхность летательного аппарата в районе, например, пробоины, можно в полевых условиях получить точную информацию для анализа остаточной прочности планера и агрегатов, а также причин нештатных ситуаций.
4. Хранение, ремонт, утилизация:
- часто бывает затруднительно спустя долгое время определить точное наименование детали для подбора замены, тем более, что при мелкосерийном производстве существует множество модификаций и версий, поэтому дополнительно маркеры могут использоваться для маркировки деталей и сборочных единиц с целью хранения и гарантированного распознавания;
- детали и сборочные единицы авиатехники часто являются составными и чрезвычайно насыщенными в смысле токсичности, пожароопасности и т.п., поэтому знание точного наименования позволит выбрать безопасный и быстрый способ утилизации.
Таким образом, с помощью маркеров может создаваться база данных, непрерывный паспорт состояния изделия в течение всего жизненного цикла. Измерение геометрических параметров генерирует численные данные для оптимизации всех этапов производства и эксплуатации изделия.
Claims (2)
1. Маркер устройства для отслеживания формы изделия, выполненный в виде геометрического объекта, с возможностью фиксации на изделии в процессе его производства, отличающийся тем, что маркер выполнен в виде выпуклого осесимметричного тела с плоским основанием с локализованной на нем реперной точкой, кроме того, маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него информации произвольного содержания, для чего его основание снабжено слоем магнитного напыления, при этом ось симметрии маркера проходит через его реперную точку.
2. Маркер по п. 1, отличающийся тем, что маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него, например, указания на привязку точки установки маркера к математической модели поверхности изделия и/или индивидуальные данные детали и сборочной единицы, и/или другую информацию, связанную с жизненным циклом изделия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124661U RU185579U1 (ru) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Маркер устройства для отслеживания формы изделия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124661U RU185579U1 (ru) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Маркер устройства для отслеживания формы изделия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185579U1 true RU185579U1 (ru) | 2018-12-11 |
Family
ID=64754220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018124661U RU185579U1 (ru) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Маркер устройства для отслеживания формы изделия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185579U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171630C2 (ru) * | 1999-06-18 | 2001-08-10 | Пестряков Андрей Витальевич | Способ совмещения трехмерных изображений, полученных с помощью компьютерных томографов, работающих на основе различных физических принципов |
US7738120B2 (en) * | 2007-07-30 | 2010-06-15 | Snap-On Equipment Srl A Unico Socio | Method and apparatus for determining geometrical dimensions of a vehicle wheel |
RU2444061C2 (ru) * | 2005-07-08 | 2012-02-27 | Пнн Медикал А/С | Способ идентификации элемента на двух и более изображениях |
RU2551396C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве и устройство для его осуществления |
-
2018
- 2018-07-06 RU RU2018124661U patent/RU185579U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171630C2 (ru) * | 1999-06-18 | 2001-08-10 | Пестряков Андрей Витальевич | Способ совмещения трехмерных изображений, полученных с помощью компьютерных томографов, работающих на основе различных физических принципов |
RU2444061C2 (ru) * | 2005-07-08 | 2012-02-27 | Пнн Медикал А/С | Способ идентификации элемента на двух и более изображениях |
US7738120B2 (en) * | 2007-07-30 | 2010-06-15 | Snap-On Equipment Srl A Unico Socio | Method and apparatus for determining geometrical dimensions of a vehicle wheel |
RU2551396C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5103402B2 (ja) | 欠陥と検査位置を投影するシステム及び関連方法 | |
CN109489580B (zh) | 一种航空发动机叶片表面加工的在机点云检测及补偿方法 | |
JP6737581B2 (ja) | 大型構造用の自動予測シミングのためのシステム、方法及び装置 | |
JP4638327B2 (ja) | パラレルメカニズム装置、パラレルメカニズム装置のキャリブレーション方法、キャリブレーションプログラム、及び記録媒体 | |
CN110500978B (zh) | 点激光传感器的光束方向矢量和零点位置在线标定方法 | |
RU2533984C2 (ru) | Устройство и способ для пространственного ориентирования по меньшей мере двух компонентов подгрупп | |
US6345213B1 (en) | Control method for an industrial robot | |
JP2018119952A (ja) | 部品歪みを評価するためのシステムおよび方法 | |
Kuric et al. | Technical diagnostics at the department of automation and production systems | |
US10656617B2 (en) | Measurement device for machining center | |
CN101680743A (zh) | 确定位置 | |
JP2019052983A (ja) | 校正方法、および校正装置 | |
CN109318059A (zh) | 数控机床平动轴几何误差的检定装置和方法 | |
US20020166220A1 (en) | Process for repairing a structure | |
RU185579U1 (ru) | Маркер устройства для отслеживания формы изделия | |
JP2020067333A (ja) | 検査マスタ | |
US6662071B1 (en) | Method of manufacturing precision parts with non-precision fixtures | |
JP6735735B2 (ja) | ワークピースを検査するための座標測定方法および同装置であって、理想的な形態から実質的に逸脱していないことが判っている基準形状を使用して測定補正値を生成するステップを含む、ワークピースを検査するための座標測定方法および同装置 | |
JP2009128097A (ja) | バリまたは欠損認識方法と装置およびバリ取り方法と装置 | |
Kupriyanov | Comparison of optical and tactile coordinate measuring machines in a production environment | |
Krolczyk et al. | Application of optical scanning system to determine the machining allowances | |
JP6403298B1 (ja) | Nc加工装置及び加工部品の製造方法 | |
Naab | A mobile robot for monitoring floor flatness in real-time | |
Ko | Machining accuracy enhancement using machine tool error compensation and metrology | |
Xu et al. | Method for determining the probing points for efficient measurement of freeform surface |