Ільченко Володимир Миколайович. Методи та засоби контролю деталей комп'ютеризованими лазерними інформаційно-вимірювальними системами : Дис... канд. наук: 05.13.05 - 2009.
Анотація до роботи:
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 від до точок 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.
Публікації автора:
Квасников В.П. Проблемы высокоточных измерений сложных пространственных поверхностей лазерными компьютерными системами / В.П. Квасников, В.Н. Ильченко // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.–2004.– №2.–С. 16-18.
Ільченко В.М. Метод вимірювання геометричних розмірів об’єктів з використанням оптичних систем / В.М. Ільченко // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.–2005.–№2.–С.32-35.
Ильченко В.Н. Оптимальный контроль геометрических параметров изделий сложной формы с помощью оптических измерительных систем / В.Н. Ильченко // Авиационно-космическая техника и технология.–2006.–№ 9/35.–С. 45-47.
Квасников В.П. Разработка оптической измерительной системы трехмерного контроля сложных пространственных поверхностей на основе новых компьютерных технологий / В.П. Квасников, В.Н. Ильченко // Обчислювальна техніка та автоматизація.–2006.–Вип. 107.–С.176-180.
Ільченко В.М. Автоматизований комплекс контролю геометричних розмірів в гнучких виробничих системах / В.М. Ільченко // Вісник Черкаського державного технологічного університету.–2006.–Спецвипуск–С. 156-159.
Ильченко В.Н. Математическая модель лазерной измерительной системы измерения высокоточных деталей / В.Н. Ильченко, С.В. Окоча // Авиационно-космическая техника и технология.–2007.–№ 8/44.–С.173–175.
Ильченко В.Н. Лазерная измерительная система для контроля авиационных деталей / В.Н. Ильченко, Т.А. Иволгина, О.В. Кочеткова // Вісник Черкаського державного технологічного університету.–2007.–Спецвипуск.–С.34-36.
Пат. 34038 Україна, МПК G01B 11/02 G01B 21/00. Волоконно-оптичний пристрій вимірювання лінійних розмірів / Харченко В.П., Квасніков В.П., Ільченко В.М., Окоча С.В., Руднєва М.С.; заявник та патентовласник Національний авіаційний університет.–№ 200802273; заявл.22.02.08; опубл. 25.07.08, Бюл. №14.
Иволгина Т.А. Построение системы измерения деталей в гибких производственных системах / Т.А. Иволгина, В.Н. Ильченко, С.Б. Ковшов // Метрология и измерительная техника: междунар. конф., 19-23 сентябр. 2005 г., тезисы докл.–Х., 2005.–С. 128-131.
Купко В.С. Intellectual 3D-laser measuring system of diagnostics / В.С. Купко, В.М. Ільченко // “Авіація у XXI-му столітті”, “Безпека в авіації”: ІІ світовий конгрес, 19-21 верес. 2005 р.: тези допов.–К.–2005.– С. 2.69-2.74.
Ільченко В.М. Контроль геометрических размеров и формы деталей с использованием оптических устройств / В.М. Ільченко // Інтегровані інформаційні технології та системи: наук.-прак. конф. молодих учених та аспірантів, 21-23 листопад. 2005 р.: тези допов.–К., 2005.–С. 20-21.
Ільченко В.М. Высокоточные измерения сложных пространственных поверхностей лазерными компьютерными системами / В.М. Ільченко // Системы и средства передачи и обработки информации: IX міжнар. наук.-практ. конф., 5-10 верес. 2005 р.: тези допов.–Черкаси, 2005.–С. 76-78.
Ільченко В.М. Повышение метрологических характеристик координатно-измерительных машин при использовании лазерных подсистем / В.М. Ільченко, С.М. Горбатюк // Авіа-2006: VII міжнар. наук.-техн. конф., 25-27 верес. 2006 р.: тези допов.–К., 2006.–Т.1.–С.11.50-11.53.
Ільченко В.М. Автоматизована система вимірювання геометричних розмірів деталей / В.М. Ільченко // Приладобудування: стан і перспективи: V наук.-техн. конф., 25-26 квіт. 2006 р.: тези допов.–К., 2006.–С.141-142.
Ільченко В.М. Автоматизований контроль геометричних розмірів деталей із складною просторовою поверхнею / В.М. Ільченко // Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології: міжнар. наук.-практ. конф., 17-19 трав. 2006 р.: тези допов.–Чернівці, 2006. – С.232-233.
Ільченко В.М. Оптична система вимірювання геометричних розмірів об’єктів / В.М. Ільченко // ПОЛІТ: VI міжнар. наук. конф. студентів та молодих учених., 11-12 квіт. 2006 р.:– К., 2006. – С. 79.
Борковський О.В., Іволгіна Т.О., Ільченко В.М. Алгоритмічне забезпечення робототехнічних вимірювальних комплексів в гнучких виробничих системах / О.В. Борковский, Т.О. Іволгіна, В.М. Ільченко // Авіа – 2007: VIIІ міжнар. наук.-техн. конф. 25-27 квіт. 2007 р.: тези допов.– К., 2007.–Т.1.–С.11.49-11.52.
Ільченко В.М. Синтез структури інтелектуальної системи контролю параметрів деталей / В.М. Ільченко // Інтегровані інформаційні технології та системи: наук.-прак. конф. молодих учених та аспірантів. 29-31 жовт. 2007 р.: тези допов.–К., 2007.–С.22-24.
Ільченко В.М. Інформаційно-вимірювальна система контролю деталей в гнучких виробничих системах / В.М. Ільченко // Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні: міжнар. наук.-техн. конф. 13-16 листоп. 2007 р: тези допов.–Х., 2007.–С.292-294.
Ільченко В.М. Комп’ютеризована система збору та обробки інформації при контролі високоточних деталей / В.М. Ільченко // Військова освіта та наука: сьогодення та майбутнє: IV міжнар. наук.-практ. конф., 14-16 жовт. 2008 р.: тези допов.–К.,2008.–С.29-31.
