В России создали робота для поиска скрытых дефектов в деталях космической техники
Российские инженеры представили роботизированную систему ультразвуковой томографии СПРУТ для контроля качества промышленных изделий. Комплекс позволяет автоматизированно обнаруживать внутренние дефекты в деталях сложной формы, повышая чувствительность контроля на 20%, а точность обнаружения — на 30% по сравнению с классическими методами. Технология пригодится предприятиям в сферах аэрокосмической промышленности, металлургии, электроники, микротехники и ряда других областей.
Разработку представили специалисты Центра развития промышленной робототехники Университета Иннополис (Татарстан). СПРУТ предназначена для автоматизированной проверки на повреждения конструкционных металлических материалов и изделий сложной формы. Технология пригодится предприятиям в сферах аэрокосмической промышленности, железнодорожного транспорта, металлургии, электроники и микротехники.
Комплекс состоит из робота-манипулятора со встроенным ультразвуковым дефектоскопом — прибором, который с помощью ультразвуковых волн ищет трещины, пустоты, непровары и другие скрытые дефекты внутри материалов и сварных швов. В систему также входит рабочая ванна объемом 100 литров, куда помещаются изделия для исследования.
Как пояснил ведущий инженер-программист центра Альберт Демиан, детали для диагностики, такие как лопатки турбин, подшипники или элементы шасси, погружаются в ванну с иммерсионной жидкостью. После сканирования результат выводится на экран в виде 3D-визуализации. Сигнал проникает во все участки материала, что позволяет построить полную трехмерную модель внутренней структуры всего объекта. Изменяя глубину сканирования, можно получать данные о структуре материалов, положении и размерах дефектов.
Ключевая особенность системы — ее роботизация. При иммерсионном ультразвуковом контроле манипулятор обеспечивает безошибочное позиционирование ультразвукового преобразователя относительно поверхности исследуемого изделия. Также в системе реализована функция сохранения и загрузки результатов измерения, что важно для промышленных предприятий, поскольку превращает единичную проверку в цифровой жизненный цикл контроля качества деталей. Работа над проектом началась в 2024 году, и создателям уже удалось добиться скорости контроля изделий до 120 см²/мин.
В систему встроено программное обеспечение, которое позволяет управлять манипулятором и дефектоскопом, калибровать положение изделия, генерировать траекторию сканирования, производить сканирование и ультразвуковую реконструкцию данных, а также визуализировать результаты. Разработчики отмечают, что СПРУТ предоставляет результаты в виде трехмерной визуализации плоских срезов по различным осям, в отличие от аналогов, которые ограничены плоскостным отображением.
Систему СПРУТ смогут использовать предприятия авиационной и космической промышленности — для контроля турбинных лопаток и композитных панелей. Роботостроительным компаниям она может пригодиться для проверки подшипников и сварных соединений, энергетическим — для обследования теплообменников и элементов турбин, автомобилестроительным — для анализа литых деталей двигателей и композитных элементов кузова.
Ранее инженеры из МГТУ им. Баумана представили роботизированный комплекс «Ангстрем», позволяющий с высочайшей точностью выявлять мельчайшие дефекты и загрязнения на зеркалах астрономических телескопов, лазеров и других высокоточных приборов, используемых в космической отрасли, науке и микроэлектронике.
Фото университета Иннополис
