Ι Автоматизация контроля формы кузовов вагонов

Перевод на английский

Большинство традиционных методов контроля геометрических параметров, применяемых в машиностроении, основаны на использовании ручных контактных средств измерений. Такие методы характеризуются высокими трудозатратами и материалоёмкостью, для их проведения необходимо наличие контрольной оснастки, а качество результата напрямую зависит от квалификации оператора. С целью снижения трудозатрат и получения объективного результата на производственных предприятиях активно внедряются портативные промышленно-геодезические системы — абсолютные лазерные трекеры. Одним из ярких примеров автоматизации процесса контроля геометрии является измерительный комплекс на базе сканирующего лазерного трекера Leica ATS600 и разработанного программистами компании IMS Center специализированного программного модуля для решения задачи автоматической инспекции формы кузовов вагонов на базе ядра Polyworks | Inspector.

Задачи, решаемые системой

  • Исключение человеческого фактора, присутствующего при контроле формы кузова при помощи ручных средств измерений — линеек и щупов.
  • Объективизация результатов контроля — создание цифрового отчёта о геометрии изделия.
  • Расширение набора результатов измерений — контроль общей формы боковины кузова, а не только локальных зон.

Компоненты системы

  • Сканирующий трекер LeicaATS600
  • Программное обеспечение Polyworks | Inspector
  • Модуль управления «Автоматизация ТВЗ» разработки IMSCenter

Ядро комплекса — сканирующий лазерный трекер Leica ATS600. Трекер определяет пространственные координаты точек на поверхности объекта с целью дальнейшего анализа данных и контроля геометрических характеристик объекта. Leica ATS600 обеспечивает метрологическую точность при бесконтактном сканировании крупногабаритных объектов.

LeicaATS600 — гибридная система, работающая как в режиме бесконтактного сканирования, так и в режиме измерения на триппельпризменный отражатель.

Контролируемый объект отличается большими габаритами, поэтому для полного контроля кузова вагона предусмотрена функция автоматизированного перебазирования прибора при помощи автоматического измерения точек стационарной опорной сети. Таким образом обеспечивается значительное сокращение времени на перебазирование и высокая точность сведения облаков точек в единую систему координат.

Применяемое программное обеспечение

Для сбора данных измерений и последующего их анализа используется программное обеспечение PolyWorks | Inspector, продукт канадской фирмы Innovmetric.

Инструментарий скриптинга в PolyWorks | Inspector значительно упрощает автоматизацию процессов геометрического контроля. PolyWorks | Inspector легко обрабатывает облака с большим количеством точек (до десятков миллионов).

Наша команда разработала и внедрила программный продукт - модуль «Автоматизация ТВЗ», задача которого — максимально исключить человеческий фактор из процесса контроля формы кузова вагона. Интерфейс программного обеспечения прост и понятен для неквалифицированного персонала. Оператору системы не обязательно иметь опыт использования измерительных систем.

Программный модуль «Автоматизация ТВЗ» представляет собой управляющий плагин для PolyworksInspector со специально разработанным интерфейсом пользователя. Плагин вызывает необходимый набор функций по запросу оператора.

Процесс измерений полностью автоматизирован, оператору требуется только переносить лазерный трекер в заранее обозначенные зоны установки на площадке контроля. С запуском программного модуля система загружает данные из мастер-проекта Polyworks и инициализирует процессы автоматической привязки к сети с автонаведением на опорные точки. Базирование кузова вагона осуществляется также с помощью скрипта. Оператор получает инструкции на всех этапах измерений. После определения положения кузова запускается процесс автоматического сканирования. Данные о положении полигонов сканирования загружаются автоматически из мастер-проекта. Модуль анализа обрабатывает измерения и выгружает отчёт без участия оператора.

Результаты

В результате внедрения автоматизированной системы геометрического контроля на базе трекера Leica ATS600 под управлением программного модуля Polyworks | Inspector:

  • Стал возможным контроль всей поверхности кузова вагона, а не только локальных зон;
  • Автоматически формируемый отчёт представляет объективную информацию о форме кузова вагона и прочих геометрических параметрах;
  • Полигональная  модель кузова может использоваться для комплексного анализа качества выпускаемой продукции.

Команда IMSCenter решит любые задачи по автоматизации контроля геометрии крупногабаритных объектов машиностроительного производства.