RU2534234C2 - Device for control over detonation building up of linear physical structure depth - Google Patents

Device for control over detonation building up of linear physical structure depth Download PDF

Info

Publication number
RU2534234C2
RU2534234C2 RU2012101294/05A RU2012101294A RU2534234C2 RU 2534234 C2 RU2534234 C2 RU 2534234C2 RU 2012101294/05 A RU2012101294/05 A RU 2012101294/05A RU 2012101294 A RU2012101294 A RU 2012101294A RU 2534234 C2 RU2534234 C2 RU 2534234C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
detonation
axis
tool
diameter
Prior art date
Application number
RU2012101294/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012101294A (en
Inventor
Игорь Евгеньевич Ладан
Николай Алексеевич Глебов
Евгений Пантелеймонович Ладан
Виктор Васильевич Илларионов
Евгений Дмитриевич Генев
Валерий Петрович Калиниченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр "АДМ"
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная консалтинговая инновационная экспертная фирма Структура Ко
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Чеченский государственный университет")
Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович
Зармаев Али Алхазурович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр "АДМ", Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная консалтинговая инновационная экспертная фирма Структура Ко, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Чеченский государственный университет"), Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович, Зармаев Али Алхазурович filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр "АДМ"
Priority to RU2012101294/05A priority Critical patent/RU2534234C2/en
Publication of RU2012101294A publication Critical patent/RU2012101294A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534234C2 publication Critical patent/RU2534234C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for detonation building up of the depth of linear physical structures. In control over detonation deposition, video camera lens (2) is directed towards processed part (3). Said video camera (2) is arranged in the plane of detonation tool barrel axis (1) and processed part axis (3). Video camera axis (2) is spaced from detonation tool axis (2). Magnitude of said spacing is defined by the sum of half the detonation tool barrel OD and half the video camera minimum cross-section. In control over detonation deposition, video camera lens (2) is directed towards processed part (3). Said video camera (2) is arranged in the plane of detonation tool barrel axis (1) and processed part axis 3. Video camera axis (2) is spaced from detonation tool axis (2), magnitude of said spacing being defined by the sum of half the detonation tool barrel OD and half the video camera minimum cross-section.
EFFECT: continuous control over coating depth, time saving, higher coating quality and precision of its sizes.
9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для детонационного наращивания толщины линейных физических объектов.The invention relates to the field of engineering and is intended for detonation buildup of the thickness of linear physical objects.

Известны технические решения: Способ нанесения покрытия. RU 2280095 C2, C23C 14/06; Способ детонационного нанесения покрытий и устройство для его осуществления. RU2329104 C2, МПК B05D 1/10 (2006.01), B05B 7/20 (2006.01).Known technical solutions: Method of coating. RU 2280095 C2, C23C 14/06; Method of detonation coating and device for its implementation. RU2329104 C2, IPC B05D 1/10 (2006.01), B05B 7/20 (2006.01).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является техническое решение: Детонационная установка для нанесения покрытий. RU 2096094 C1, МПК B05B 7/20 (2006.01).The closest in technical essence to the claimed object is a technical solution: Detonation installation for coating. RU 2096094 C1, IPC B05B 7/20 (2006.01).

Известные технические решения имеют недостатки:Known technical solutions have disadvantages:

- отсутствует простая интегрированная система контроля толщины наносимого покрытия;- there is no simple integrated system for controlling the thickness of the applied coating;

- в отсутствие простой интегрированной системы контроля толщины наносимого покрытия применение известных технических решений приводит к удлинению технологического процесса наращивания толщины линейных физических объектов в связи с необходимостью его прерывания на проведение непосредственных инструментальных измерений диаметра (размера) детали;- in the absence of a simple integrated system for controlling the thickness of the applied coating, the use of known technical solutions leads to an extension of the technological process of increasing the thickness of linear physical objects due to the need to interrupt it to conduct direct instrumental measurements of the diameter (size) of the part;

- в отсутствие простой интегрированной системы контроля толщины наносимого покрытия применение известных технических решений приводит к удлинению технологического процесса наращивания толщины линейных физических объектов в связи с необходимостью его прерывания на проведение оптронных электрических инструментальных измерений диаметра (размера) детали, что обусловливает сложность системы контроля и управления;- in the absence of a simple integrated system for controlling the thickness of the applied coating, the use of known technical solutions leads to a lengthening of the technological process of increasing the thickness of linear physical objects due to the need to interrupt it to conduct optoelectronic electrical instrumental measurements of the diameter (size) of the part, which makes the monitoring and control system complex;

- проведение оптронных электрических инструментальных измерений диаметра (размера) детали производится с помощью дополнительного механического блока, состоящего из рамки, механической системы перемещения рамки, отсчетной системы, причем применение блока с движущимися механическими частями приводит к уменьшению точности измерений и снижению надежности детонационной установки для нанесения покрытий;- conducting optical electronic instrumental measurements of the diameter (size) of the part is carried out using an additional mechanical unit consisting of a frame, a mechanical frame moving system, a reading system, and the use of a unit with moving mechanical parts reduces the accuracy of measurements and reduces the reliability of the detonation installation for coating ;

- толщина наносимого покрытия с применением известных технических решений приводит к снижению качества нанесения покрытия, поскольку его термические свойства, а также параметры детонационного циклического инструмента в период прерывания ухудшаются в связи с их уходом из оптимального циклического режима качественного температурного процесса нанесения покрытия.- the thickness of the coating using known technical solutions leads to a decrease in the quality of the coating, since its thermal properties, as well as the parameters of the detonation cyclic tool during the interruption period deteriorate due to their departure from the optimal cyclic regime of the high-quality temperature coating process.

Технической задачей, для решения которой служит предлагаемое изобретение, является создание условий, при которых обеспечивается выполнение непрерывного технологического процесса наращивания толщины линейного физического объекта.The technical problem, which is solved by the invention, is to create the conditions under which the continuous technological process of increasing the thickness of a linear physical object is ensured.

Техническим результатом, получаемым при практическом использовании изобретения, является создание возможности обеспечить непрерывность контроля толщины наносимого покрытия в процессе его напыления, уменьшить затраты времени на выполнение технологического процесса наращивания толщины линейного физического объекта; повысить качество покрытия; повысить точность выполнения заданной толщины покрытия и снизить затраты наносимого материала, повысить надежность системы контроля толщины наносимого покрытия.The technical result obtained by the practical use of the invention is the creation of the ability to ensure continuity of control of the thickness of the applied coating during spraying, to reduce the time spent on the process of increasing the thickness of a linear physical object; improve the quality of coverage; increase the accuracy of the specified coating thickness and reduce the cost of the applied material, increase the reliability of the control system for the thickness of the applied coating.

Для решения поставленной технической задачи предлагаемый способ и устройство управления процессом детонационного напыления деталей включает детонационный циклический инструмент, снабженный манипулятором линейного перемещения, видеокамеру, источник света, блок установки обрабатываемой детали с приводом вращения детали вокруг ее продольной оси, перпендикулярной оси детонационного циклического инструмента, вычислительный управляющий блок.To solve the technical problem, the proposed method and device for controlling the process of detonation spraying of parts includes a detonation cyclic tool equipped with a linear displacement manipulator, a video camera, a light source, a unit for installing the workpiece with a drive for rotating the part around its longitudinal axis perpendicular to the axis of the detonation cyclic tool, and a computational control block.

Видеокамера объективом ориентирована в направлении обрабатываемой детали, установлена в плоскости оси ствола детонационного инструмента и оси обрабатываемой детали, ось видеокамеры отстоит от оси детонационного инструмента на расстоянии, величина которого определяется суммой половины наружного диаметра ствола детонационного инструмента и половины минимального поперечного размера видеокамеры.The video camera with the lens oriented in the direction of the workpiece, installed in the plane of the axis of the detonation tool barrel and the axis of the workpiece, the camera axis is separated from the detonation tool axis at a distance determined by the sum of half the outer diameter of the detonation tool barrel and half the minimum transverse size of the camera.

Источник света расположен перед объективом видеокамеры так, что между источником света и объективом видеокамеры расположена обрабатываемая деталь.The light source is located in front of the camera lens so that the workpiece is located between the light source and the camera lens.

В поле изображения полученного с помощью видеокамеры выбирают вертикальную линию отсчета диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали. Увеличение видеокамеры выбирают так, чтобы максимальный диаметр (поперечный размер) обрабатываемой детали занимал 50-70% поля изображения по заданной в поле изображения вертикальной линии. Устанавливают соответствие визуального отсчета предварительно измеренного исходного диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ. Задают соответствующей текущей установке детали и инструмента коэффициент пересчета диаметра в единицах СИ обрабатываемой детали на один пиксель изображения (можно - по участкам подачи инструмента). Устанавливают коэффициент соответствия изменения реального диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали в процессе наращивания ее диаметра при напылении по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, пересчетом в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ. Отсчет диаметра обрабатываемой детали выполняют от ее исходного углового и линейного положения последовательно по заданным дискретным углам отсчета положения обрабатываемой детали относительно ее оси и дискретным линейным перемещениям по линии подачи инструмента вдоль оси детали. Например, исходя из задачи напыления и с учетом размера дискретного пятна напыления 15 мм, угол дискретизации составляет 60°, линейная дискретизация отсчета составляет 5 мм. Путем последовательного отсчета диаметра обрабатываемой детали по заданным угловым и линейным позициям получают базу данных о динамике формы и размера обрабатываемой детали в процессе детонационного наращивания ее поверхности. In the image field obtained with the help of a video camera, a vertical reference line of the diameter (transverse size) of the workpiece is selected. The magnification of the video camera is chosen so that the maximum diameter (transverse size) of the workpiece occupies 50-70% of the image field according to the vertical line specified in the image field. The correspondence of the visual count of the pre-measured initial diameter (transverse size) of the workpiece is established by the contrast of the transition of the illuminated image field and the image field covered by the part, in pixels of the obtained count and the pre-measured diameter of the parts of the workpiece in SI units. The diameter conversion factor in SI units of the workpiece per pixel of the image is set corresponding to the current installation of the part and tool (it is possible for the tool feed sections). The correspondence coefficient of the change in the real diameter (transverse size) of the workpiece is established in the process of increasing its diameter when spraying according to the contrast of the transition of the illuminated image field and the image field covered by the detail, recalculation in pixels of the obtained count and the previously measured diameter over the parts of the workpiece in SI units. The diameter of the workpiece is counted from its initial angular and linear position sequentially at given discrete angles of reference for the position of the workpiece relative to its axis and discrete linear movements along the tool feed line along the axis of the part. For example, based on the spraying task and taking into account the size of the discrete spraying spot of 15 mm, the sampling angle is 60 °, the linear sampling rate is 5 mm. By sequentially counting the diameter of the workpiece for given angular and linear positions, a database is obtained on the dynamics of the shape and size of the workpiece in the process of detonation build-up of its surface.

Посредством источника света, видеокамеры и вычислительного управляющего блока создают базу данных о диаметре поверхности обрабатываемой детали по угловым и линейным положениям обрабатываемой детали относительно блока установки обрабатываемой детали при вращении детали вокруг продольной оси по заданным дискретным углам отсчета положения обрабатываемой детали относительно ее оси и дискретным линейным перемещениям по линии подачи детонационного циклического инструмента вдоль оси обрабатываемой детали и скорости нарастания толщины слоя напыления.Using a light source, a video camera and a computing control unit, a database is created about the diameter of the surface of the workpiece according to the angular and linear positions of the workpiece relative to the installation block of the workpiece when the part is rotated around the longitudinal axis at predetermined discrete reference angles of the position of the workpiece relative to its axis and discrete linear movements along the feed line of the detonation cyclic tool along the axis of the workpiece and the slew rate deposition layer.

Посредством заданного размера детали после напыления, базы данных о диаметре поверхности обрабатываемой детали, в вычислительном управляющем блоке вырабатывают сигналы управления детонационным циклическим инструментом, позволяющие при отклонении текущего размера обрабатываемой детали от прогнозируемого значения, изменять скорость напыления поверхности путем увеличения или уменьшения скорости перемещения детонационного циклического инструмента при его прохождении над соответствующим участком поверхности.By means of a given part size after deposition, a database on the diameter of the surface of the workpiece, the detonation cyclic tool control signals are generated in the computing control unit, which, when the current size of the workpiece deviates from the predicted value, change the surface spraying speed by increasing or decreasing the speed of movement of the detonation cyclic tool as it passes over the corresponding surface area.

Сигнал управления, определяющий изменение скорости напыления поверхности путем увеличения или уменьшения скорости перемещения детонационного циклического инструмента при его прохождении над соответствующим участком поверхности, вырабатывают в вычислительном управляющем блоке с учетом линейного смещения оси видеокамеры относительно оси детонационного циклического инструмента.The control signal that determines the change in the speed of surface spraying by increasing or decreasing the speed of movement of the detonation cyclic tool when it passes over the corresponding surface area is generated in the computing control unit taking into account the linear displacement of the camera axis relative to the axis of the detonation cyclic tool.

Сигнал управления о прекращении работы детонационного циклического инструмента вырабатывают после того, как поверхность обрабатываемой детали приобретет заданный размер. The control signal about the termination of the detonation cyclic tool is generated after the surface of the workpiece acquires a given size.

Изобретение поясняется прилагаемыми схемами, где на фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - предлагаемое устройство, вид сверху.The invention is illustrated by the accompanying schemes, where in FIG. 1 shows the proposed device, side view; figure 2 - the proposed device, a top view.

Способ реализуется устройством, которое состоит из детонационного циклического инструмента 1, снабженного манипулятором линейного перемещения в виде суппорта, видеокамеры 2 и источника света 5, которые соединены механически с детонационным циклическим инструментом, блока установки обрабатываемой детали с приводом вращения детали 3 вокруг ее продольной оси, вычислительного управляющего блока 6. Наращиваемый на деталь слой материала - 4, смещение оси визирования видеокамеры 2 относительно оси инструмента 1- а (фиг.2).The method is implemented by a device that consists of a detonation cyclic tool 1, equipped with a linear displacement manipulator in the form of a caliper, a video camera 2 and a light source 5, which are mechanically connected to the detonation cyclic tool, an installation unit for the workpiece with a rotation drive part 3 around its longitudinal axis, computational control unit 6. The material layer growing on the part is 4, offset of the axis of sight of the camera 2 relative to the axis of the tool 1- but(figure 2).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

В блок установки обрабатываемой детали с приводом вращения детали 3 вокруг ее продольной оси устанавливают линейный физический объект, например вал, для нанесения на него слоя вещества путем детонационного наращивания толщины слоя на поверхности физического объекта.A linear physical object, such as a shaft, is installed in the installation block of the workpiece with the drive for rotating the workpiece 3 around its longitudinal axis, for example, to apply a layer of a substance to it by detonating buildup of the layer thickness on the surface of the physical object.

Включают электрическое питание элементов устройства.Turn on the electrical power to the elements of the device.

В поле изображения полученного с помощью видеокамеры выбирают вертикальную линию отсчета диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали. Для максимально полного использования разрешения светочувствительного элемента видеокамеры ее увеличение выбирают так, чтобы максимальный диаметр (поперечный размер) обрабатываемой детали занимал 50-70% поля изображения по вертикали. In the image field obtained with the help of a video camera, a vertical reference line of the diameter (transverse size) of the workpiece is selected. To maximize the use of the resolution of the photosensitive element of the camera, its increase is chosen so that the maximum diameter (transverse size) of the workpiece occupies 50-70% of the vertical image field.

В вычислительном управляющем блоке 6 включают режим вращения и подачи. При этом деталь 3 начинает вращение, а детонационный циклический инструмент 1, видеокамера 2 и источник света 5 перемещаются вдоль детали.In the computing control unit 6 include a rotation mode and a feed. In this case, the part 3 begins to rotate, and the detonation cyclic instrument 1, the video camera 2 and the light source 5 move along the part.

В алгоритме управления технологическим процессом предусматривают этап установления соответствия визуального отсчета реального предварительно измеренного исходного диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ.The process control algorithm provides for the step of establishing the correspondence of the visual count of the real pre-measured initial diameter (transverse size) of the workpiece by the contrast of the transition of the illuminated image field and the image field covered by the part, in pixels of the obtained count and the pre-measured diameter over the parts of the workpiece in SI units .

Отсчет диаметра обрабатываемой детали выполняют от ее исходного углового и линейного положения последовательно по заданным дискретным углам отсчета положения обрабатываемой детали относительно ее оси и дискретным линейным перемещениям по линии подачи инструмента вдоль оси детали. Например, исходя из задачи напыления и с учетом размера дискретного пятна напыления, например, 15 мм, угол дискретизации составляет 60°, линейная дискретизация отсчета составляет, например, 5 мм. The diameter of the workpiece is counted from its initial angular and linear position sequentially at given discrete angles of reference for the position of the workpiece relative to its axis and discrete linear movements along the tool feed line along the axis of the part. For example, based on the spraying problem and taking into account the size of the discrete spraying spot, for example, 15 mm, the sampling angle is 60 °, the linear sampling rate is, for example, 5 mm.

Последовательный отсчет диаметра обрабатываемой детали по заданным угловым и линейным позициям позволяет получить базу данных о динамике формы и размере обрабатываемой детали. A sequential counting of the diameter of the workpiece for given angular and linear positions allows you to get a database of the dynamics of the shape and size of the workpiece.

По завершении прохода суппорта с детонационным циклическим инструментом 1, видеокамерой 2 и источником света 5 вдоль вращающейся в блоке установки детали 3 формируется исходная база данных о форме и размере обрабатываемой детали 3.Upon completion of the passage of the caliper with a detonation cyclic tool 1, a video camera 2 and a light source 5 along the part 3 rotating in the installation unit, an initial database of the shape and size of the workpiece 3 is formed.

В алгоритме управления технологическим процессом задают соответствующей текущей установке детали и инструмента коэффициент пересчета диаметра в единицах СИ обрабатываемой детали на один пиксель изображения (можно - по участкам подачи инструмента).In the process control algorithm, the diameter conversion factor in SI units of the workpiece per pixel of the image is set corresponding to the current installation of the part and tool (it is possible for the tool feed sections).

В алгоритме управления технологическим процессом предусматривают этап установления соответствия изменения реального диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали в процессе наращивания ее диаметра при напылении по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, с пересчетом в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ.The process control algorithm envisages the stage of establishing compliance with changes in the real diameter (transverse size) of the workpiece in the process of increasing its diameter when spraying according to the contrast of the transition of the illuminated image field and the image field covered by the part, with recalculation in pixels of the obtained count and the previously measured diameter in sections workpiece in SI units.

База данных о динамике формы и размера обрабатываемой детали позволяет в процессе напыления обрабатываемой детали описать процесс нарастания толщины слоя покрытия в каждой дискретной позиции поверхности детали и толщины среднего слоя покрытия. The database on the dynamics of the shape and size of the workpiece allows you to describe the process of increasing the thickness of the coating layer in each discrete position of the surface of the part and the thickness of the middle coating layer during the spraying of the workpiece.

Если в процессе напыления имеет место большая или меньшая локальная скорость нарастания толщины слоя покрытия в определенной дискретной позиции поверхности детали относительно средней скорости нарастания толщины слоя покрытия на обрабатываемой детали, то в этой позиции с помощью вычислительного управляющего блока 6 очередной импульс детонации выполняют с измененным режимом напыления. Толщина наносимого покрытия в среднем по детали получается равномерной. Позицию измененного рабочего импульса напыления определяют с учетом смещения а (фиг.2) оси визирования относительно оси инструмента напыления.If during the sputtering process there is a greater or lesser local rate of increase in the thickness of the coating layer in a certain discrete position of the part surface relative to the average rate of increase in the thickness of the coating layer on the workpiece, then in this position, using the computer control unit 6, the next detonation pulse is performed with a changed spraying mode . The average thickness of the applied coating on the part is uniform. The position of the modified working pulse of the deposition is determined taking into account the offsetbut(figure 2) axis of sight relative to the axis of the spraying tool.

Процесс напыления прекращают, когда диаметр обрабатываемой детали увеличится на двойную величину заданной толщины покрытия. The spraying process is stopped when the diameter of the workpiece increases by a double value of the specified coating thickness.

Использование способа и устройства позволяет повысить точность выполнения детонационного наращивания поверхности детали и повысить качество выполнения технологического процесса за счет исключения его технологического разрыва на проведение непосредственных инструментальных измерений диаметра детали, уменьшить затраты времени на выполнение технологического процесса наращивания толщины линейного физического объекта, снизить затраты наносимого материала.Using the method and device can improve the accuracy of detonation build-up of the surface of the part and improve the quality of the process by eliminating its technological gap for direct instrumental measurements of the diameter of the part, reduce the time spent on the process of increasing the thickness of a linear physical object, and reduce the cost of the applied material.

Использование новых элементов:Use of new elements:

видеокамеры 2, источника света 5, вычислительного управляющего блока 6 - video camera 2, light source 5, computing control unit 6 -

позволяетallows

уменьшить затраты времени на выполнение технологического процесса наращивания толщины линейного физического объекта; повысить качество покрытия; повысить точность выполнения заданной толщины покрытия и снизить затраты наносимого материала;reduce the time required to complete the process of increasing the thickness of a linear physical object; improve the quality of coverage; increase the accuracy of the specified coating thickness and reduce the cost of the applied material;

т.к. предложенная интегрированная система контроля толщины покрытия, наносимого детонационным способом на линейный физический объект в целях наращивания его толщиныbecause proposed integrated system for controlling the thickness of a coating applied by a detonation method on a linear physical object in order to increase its thickness

позволяет allows

обеспечить непрерывность контроля толщины наносимого покрытия в процессе его нанесения; to provide continuous control of the thickness of the applied coating during its application;

уменьшить затраты времени на выполнение технологического процесса наращивания толщины линейных физических объектов в связи с исключением необходимости прерывания технологического процесса на проведение непосредственных инструментальных измерений диаметра (размера) детали; reduce the time spent on the process of increasing the thickness of linear physical objects in connection with the elimination of the need to interrupt the process to conduct direct instrumental measurements of the diameter (size) of the part;

повысить качество покрытия за счет исключения, в период прерывания технологического процесса на проведение непосредственных инструментальных измерений диаметра (размера) детали, ухода режима работы детонационного циклического инструмента из диапазона параметров качественного циклического режима детонационного процесса;to improve the quality of the coating by eliminating, during a period of interruption of the technological process, conducting direct instrumental measurements of the diameter (size) of the part, leaving the operating mode of the detonation cyclic tool out of the range of parameters of the qualitative cyclic mode of the detonation process;

повысить качество покрытия за счет исключения, в период прерывания технологического процесса на проведение непосредственных инструментальных измерений диаметра (размера) детали, ухода термических свойств поверхности объекта из режима оптимального качественного процесса нанесения покрытия детонационным циклическим инструментом;to improve the quality of the coating by eliminating, during a period of interruption of the technological process, conducting direct instrumental measurements of the diameter (size) of the part, leaving the thermal properties of the surface of the object from the optimal quality process of applying the coating with a detonation cyclic tool;

повысить точность выполнения заданной толщины покрытия; increase the accuracy of the specified coating thickness;

снизить затраты наносимого материала; reduce the cost of the applied material;

повысить надежность системы контроля толщины наносимого покрытия.increase the reliability of the system for controlling the thickness of the applied coating.

Claims (9)

1. Способ управления процессом детонационного напыления деталей, включающий детонационный циклический инструмент, снабженный манипулятором линейного перемещения, видеокамеру, источник света, блок установки обрабатываемой детали с приводом вращения детали вокруг ее продольной оси, перпендикулярной оси детонационного циклического инструмента, вычислительный управляющий блок, отличающийся тем, что видеокамера объективом ориентирована в направлении обрабатываемой детали, установлена в плоскости оси ствола детонационного инструмента и оси обрабатываемой детали, ось видеокамеры отстоит от оси детонационного инструмента на расстоянии, величина которого определяется суммой половины наружного диаметра ствола детонационного инструмента и половины минимального поперечного размера видеокамеры.1. A method of controlling the process of detonation spraying of parts, including a detonation cyclic tool equipped with a linear motion manipulator, a video camera, a light source, a unit for mounting a workpiece with a drive for rotating the part around its longitudinal axis perpendicular to the axis of the detonation cyclic tool, a computing control unit, characterized in that the video camera with the lens oriented in the direction of the workpiece is installed in the plane of the axis of the barrel of the detonation tool and the axis of the workpiece, the axis of the camera is separated from the axis of the detonation tool at a distance whose value is determined by the sum of half the outer diameter of the barrel of the detonation tool and half the minimum transverse size of the camera. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник света расположен перед объективом видеокамеры так, что между источником света и объективом видеокамеры расположена обрабатываемая деталь.2. The method according to p. 1, characterized in that the light source is located in front of the camera lens so that a workpiece is located between the light source and the camera lens. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в поле изображения, полученного с помощью видеокамеры, выбирают вертикальную линию отсчета диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали, увеличение видеокамеры выбирают так, чтобы максимальный диаметр (поперечный размер) обрабатываемой детали занимал 50-70% поля изображения по заданной в поле изображения вертикальной линии, устанавливают соответствие визуального отсчета предварительно измеренного исходного диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ, задают соответствующей текущей установке детали и инструмента коэффициент пересчета диаметра в единицах СИ обрабатываемой детали на один пиксель изображения (можно по участкам подачи инструмента), устанавливают коэффициент соответствия изменения реального диаметра (поперечного размера) обрабатываемой детали в процессе наращивания ее диаметра при напылении по контрасту перехода освещенного поля изображения и поля изображения, перекрытого деталью, пересчетом в пикселях полученного отсчета и предварительно измеренного диаметра по участкам обрабатываемой детали в единицах СИ, отсчет диаметра обрабатываемой детали выполняют от ее исходного углового и линейного положения последовательно по заданным дискретным углам отсчета положения обрабатываемой детали относительно ее оси и дискретным линейным перемещениям по линии подачи инструмента вдоль оси детали, например, исходя из задачи напыления и учетом размера дискретного пятна напыления 15 мм, угол дискретизации составляет 60°, линейная дискретизация отсчета составляет 5 мм, путем последовательного отсчета диаметра обрабатываемой детали по заданным угловым и линейным позициям получают базу данных о динамике формы и размера обрабатываемой детали в процессе детонационного наращивания ее поверхности. 3. The method according to p. 1, characterized in that in the field of the image obtained using the video camera, choose a vertical reference line for the diameter (transverse size) of the workpiece, increase the video camera so that the maximum diameter (transverse size) of the workpiece takes 50- 70% of the image field according to the vertical line specified in the image field, establish the correspondence of the visual reference of the previously measured initial diameter (transverse size) of the workpiece according to the contrast of the illuminated of the image field and the image field, overlapped by the part, in pixels of the obtained count and pre-measured diameter for the parts of the workpiece in SI units, set the coefficient of conversion of the diameter in SI units of the workpiece for one pixel of the image corresponding to the current setting of the part and tool (it is possible for the feed sections tool), establish the correspondence coefficient of changes in the real diameter (transverse size) of the workpiece in the process of increasing its diameter when sprayed and in contrast to the transition of the illuminated image field and the image field, overlapped by the detail, recalculated in pixels of the obtained count and the pre-measured diameter of the parts of the workpiece in SI units, the diameter of the workpiece is counted from its initial angular and linear position sequentially at the given discrete position reference angles the workpiece relative to its axis and discrete linear movements along the tool feed line along the axis of the part, for example, based on the task of napa and taking into account the size of the discrete spot of spraying 15 mm, the sampling angle is 60 °, the linear sampling rate is 5 mm, by sequentially counting the diameter of the workpiece for given angular and linear positions, a database of the dynamics of the shape and size of the workpiece in the process of detonating build-up of it is obtained surface. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что посредством источника света, видеокамеры и вычислительного управляющего блока создают базу данных о диаметре поверхности обрабатываемой детали по угловым и линейным положениям обрабатываемой детали относительно блока установки обрабатываемой детали при вращении детали вокруг продольной оси по заданным дискретным углам отсчета положения обрабатываемой детали относительно ее оси и дискретным линейным перемещениям по линии подачи детонационного циклического инструмента вдоль оси обрабатываемой детали и скорости нарастания толщины слоя напыления.4. The method according to p. 1, characterized in that by means of a light source, a video camera and a computing control unit, a database is created of the diameter of the surface of the workpiece by the angular and linear positions of the workpiece relative to the installation block of the workpiece when the part is rotated around the longitudinal axis along discrete the reference angles of the position of the workpiece relative to its axis and discrete linear movements along the feed line of the detonation cyclic tool along the axis of the workpiece details and slew rate of the coating layer thickness. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют заданный размер детали после напыления, базу данных о диаметре поверхности обрабатываемой детали и в вычислительном управляющем блоке вырабатывают сигналы управления детонационным циклическим инструментом, позволяющие при отклонении текущего размера обрабатываемой детали от прогнозируемого значения изменять скорость напыления поверхности путем увеличения или уменьшения скорости перемещения детонационного циклического инструмента при его прохождении над соответствующим участком поверхности детали.5. The method according to p. 1, characterized in that they use the specified size of the part after spraying, a database of the diameter of the surface of the workpiece and in the computing control unit generate control signals for the detonation cyclic tool, allowing you to change the speed when the current size of the workpiece deviates from the predicted value surface spraying by increasing or decreasing the speed of movement of the detonation cyclic tool when it passes over the corresponding area overhnosti details. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сигналы управления, позволяющие при отклонении текущего размера обрабатываемой детали от прогнозируемого значения изменять скорость напыления поверхности путем увеличения или уменьшения скорости перемещения детонационного циклического инструмента при его прохождении над соответствующим участком поверхности с избыточным или недостаточным текущим слоем напыления, вырабатывают в вычислительном управляющем блоке с учетом линейного смещения оси видеокамеры относительно оси детонационного циклического инструмента в направлении подачи детонационного циклического инструмента.6. The method according to p. 1, characterized in that the control signals that allow, when the current size of the workpiece deviates from the predicted value, change the surface spraying rate by increasing or decreasing the speed of movement of the detonation cyclic tool when it passes over the corresponding surface section with an excess or insufficient current spraying layer, produced in the computing control unit, taking into account the linear displacement of the axis of the camera relative to the axis of the detonation cycle eskogo tool in the feed direction of the cyclic detonation tool. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сигнал управления о прекращении работы детонационного циклического инструмента вырабатывают после того, как поверхность обрабатываемой детали приобретет заданный размер. 7. The method according to p. 1, characterized in that the control signal about the termination of the detonation cyclic tool is generated after the surface of the workpiece acquires a predetermined size. 8. Устройство управления процессом детонационного напыления деталей, включающее детонационный циклический инструмент, снабженное манипулятором линейного перемещения, видеокамерой, источником света, блоком установки обрабатываемой детали с приводом вращения детали вокруг ее продольной оси, перпендикулярной оси детонационного циклического инструмента, вычислительный управляющий блок, отличающееся тем, что объектив видеокамеры установлен в направлении обрабатываемой детали, видеокамера установлена в плоскости оси ствола детонационного инструмента и оси обрабатываемой детали так, что ось видеокамеры отстоит от оси детонационного инструмента на расстоянии, величина которого определяется суммой половины наружного диаметра ствола детонационного инструмента и половины минимального поперечного размера видеокамеры.8. A control device for the process of detonation spraying of parts, including a detonation cyclic tool, equipped with a linear displacement manipulator, a video camera, a light source, a unit for installing the workpiece with a drive for rotating the part around its longitudinal axis perpendicular to the axis of the detonation cyclic tool, a computing control unit, characterized in that the camera’s lens is mounted in the direction of the workpiece, the camera is mounted in the plane of the barrel axis tool and the axis of the workpiece so that the axis of the camera is separated from the axis of the detonation tool at a distance, the value of which is determined by the sum of half the outer diameter of the barrel of the detonation tool and half the minimum transverse size of the camera. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что источник света расположен перед объективом видеокамеры, обрабатываемая деталь расположена между источником света и объективом видеокамеры. 9. The device according to claim 8, characterized in that the light source is located in front of the camera lens, the workpiece is located between the light source and the camera lens.
RU2012101294/05A 2012-01-13 2012-01-13 Device for control over detonation building up of linear physical structure depth RU2534234C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101294/05A RU2534234C2 (en) 2012-01-13 2012-01-13 Device for control over detonation building up of linear physical structure depth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101294/05A RU2534234C2 (en) 2012-01-13 2012-01-13 Device for control over detonation building up of linear physical structure depth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101294A RU2012101294A (en) 2013-07-20
RU2534234C2 true RU2534234C2 (en) 2014-11-27

Family

ID=48791670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101294/05A RU2534234C2 (en) 2012-01-13 2012-01-13 Device for control over detonation building up of linear physical structure depth

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534234C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170814U1 (en) * 2016-12-12 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО ЧГУ) Device for controlling the process of thermal spraying of the coating layer

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU993128A1 (en) * 1981-03-18 1983-01-30 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности Device for precision detonation coating application
SU1003018A1 (en) * 1981-07-31 1983-03-07 Предприятие П/Я Р-6058 Program control device
SU716180A1 (en) * 1977-01-31 1983-04-15 Центральное Конструкторское Бюро "Ленинская Кузница" Apparatus for detonation deposition of coatings
SU1181331A1 (en) * 1984-06-05 1989-10-23 Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности Installation for spraying by detonation
UA5432C2 (en) * 1992-05-28 1994-12-28 Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Детон" device for detonation application of coatings on internal surface of articles
RU2096094C1 (en) * 1994-02-22 1997-11-20 Акционерное общество "Черногорнефть" Detonation unit for application of coatings
EP1224852A3 (en) * 2001-01-23 2002-10-09 Sec-Lis (Sarl) Device for controlling the flow of a spraying boom for distributing manure and its use in an installation for the treatment of manure in an agricultural husbandry
RU2280095C2 (en) * 2004-10-05 2006-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of deposition of the coating
RU2329104C2 (en) * 2006-08-30 2008-07-20 ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) Method for detonating application of coatings and apparatus for implementing thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU716180A1 (en) * 1977-01-31 1983-04-15 Центральное Конструкторское Бюро "Ленинская Кузница" Apparatus for detonation deposition of coatings
SU993128A1 (en) * 1981-03-18 1983-01-30 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности Device for precision detonation coating application
SU1003018A1 (en) * 1981-07-31 1983-03-07 Предприятие П/Я Р-6058 Program control device
SU1181331A1 (en) * 1984-06-05 1989-10-23 Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности Installation for spraying by detonation
UA5432C2 (en) * 1992-05-28 1994-12-28 Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Детон" device for detonation application of coatings on internal surface of articles
RU2096094C1 (en) * 1994-02-22 1997-11-20 Акционерное общество "Черногорнефть" Detonation unit for application of coatings
EP1224852A3 (en) * 2001-01-23 2002-10-09 Sec-Lis (Sarl) Device for controlling the flow of a spraying boom for distributing manure and its use in an installation for the treatment of manure in an agricultural husbandry
RU2280095C2 (en) * 2004-10-05 2006-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of deposition of the coating
RU2329104C2 (en) * 2006-08-30 2008-07-20 ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) Method for detonating application of coatings and apparatus for implementing thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170814U1 (en) * 2016-12-12 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО ЧГУ) Device for controlling the process of thermal spraying of the coating layer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012101294A (en) 2013-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109778182B (en) Laser cladding additive forming height online monitoring device and closed-loop control method
CN108525965B (en) Spraying method and device
CN107421438B (en) Machine vision-based film size detection control system and method
EP2538267B1 (en) A method and a device for titling
CN105033419A (en) Moving type welding robot device based on weld pool image welding line tracking
CN103480991A (en) Thin steel plate narrow welding joint online visual inspection and control device
CN107206451A (en) The application of shape bending process of the 3D video cameras on the bending machine of three and four rollers
RU2534234C2 (en) Device for control over detonation building up of linear physical structure depth
KR102347636B1 (en) Sputter system for uniform sputtering
EP2522950A1 (en) Method and device for measuring layer thickness
CN108776002B (en) Uniform light source angle uniformity testing device and method
CN111619118B (en) Focal plane adjustment closed-loop control system and control method applied to 3D printing equipment
CN105328154A (en) Casting blank cutting positioning method and system
CN102847654A (en) Measuring roll and coating roll clearance automatic adjusting device and method
CN101718541A (en) Automatic measuring device and method of coating layer ND direction film thickness
CN106042636A (en) Area-array camera based online imaging system and method of printed matter
JP2014119904A (en) Control device, control program, and control method
CN108563250B (en) Thermal spraying robot track planning method for symmetrical rotating body
EP3734642A1 (en) Method and system for adjustable coating using magnetron sputtering systems
JPH049867B2 (en)
CN1445479A (en) On-line monitoring system for multiple parallelled rotary kiln
RU147137U1 (en) DEVICE FOR REMOVING COVERINGS OF NON-METAL MATERIALS
CN106932917B (en) Optical display module image generation unit rotation adjustment method and system
JP5901102B2 (en) Coating thickness prediction method
CN105132911B (en) Continous way SLM device

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170114