Wykrywanie wycieków cieczy z wykorzystaniem triangulacji laserowej

For liquid leak detection in machines and industry systems the non-contact laser triangulation can be applied successfully. The refraction of laser ray emitted by sensor head while entering the liquid is used. Experimental tests were carried out for machine oil. Obtained results confirm the possibility to detect oil layers with high accuracy in micrometers. In the paper the idea of a measurement system with opposite laser sensors for oil leak detection on piston rods and shafts was presented.Do wykrywania wycieków cieczy w maszynach i systemach przemysłowych może być z powodzeniem zastosowana metoda triangulacji laserowej. Wykorzystywane jest zjawisko załamania światła laserowego wysyłanego przez głowicę sensora przy wnikaniu do cieczy. Testy eksperymentalne zostały przeprowadzone dla oleju maszynowego. Uzyskane wyniki potwierdzają możliwość detekcji warstw oleju z czułością rzędu mikrometrów. Przedstawiona została koncepcja systemu pomiarowego z dwoma sensorami do wykrywania wycieków oleju na tłoczyskach i wałach maszynowych

Risk assessment in designing innovative optomechatronic systems

Podczas projektowania zaawansowanych systemów optomechatronicznych należy uwzględnić problem zwiększonego ryzyka wynikającego z zastosowania rozwiązań innowacyjnych. Identyfikacja i ocena ryzyka są ważnymi elementami podejścia systemowego w projektowaniu systemów technicznych. W artykule przedstawiono główne obszary ryzyka występujące w procesie projektowania i implementacji systemów optomechatronicznych. Zaprezentowano algorytm oceny ryzyka i modelowy generator macierzy ryzyka. Przedstawiono przykład analizy ryzyka dla systemu automatycznej optycznej inspekcji elementów łożysk tocznych, który został wdrożony w przemyśle motoryzacyjnym.When designing advanced optomechatronic systems, the problem of the increased technical risk as a result of application of innovative solutions should be considered. The identification and assessment of the risk are the important elements of systematic approach in designing of technical systems. In the article, risk sources in the design and implementation process of innovative optomechatronic systems are presented. The risk assessment algorithm and the model generator of the risk matrix are presented. The case analysis was presented for the automatic optical inspection system of bearing elements which was implemented in the automotive industry

Koncepcja dwukamerowego stereowizyjnego systemu do inspekcji powierzchni

The article presents the idea of a binocular stereo vision system for surface inspection and discusses the basic characteristics of epipolar geometry and the advantages and limitations of the methods of representation that use it. The structure of the vision system, basic optical parameters and the configuration of the equipment are presented. The assumed practical implementation possibilities are determined.W artykule przedstawiona została koncepcja dwutorowego systemu stereowizyjnej inspekcji powierzchni. Omówione zostały podstawowe cechy geometrii epipolarnej oraz zalety i ograniczenia metod obrazowania z jej wykorzystaniem. Zaprezentowana została struktura układu wizyjnego, podstawowe parametry optyczne oraz konfiguracja sprzętowa. Określone zostały przewidywane możliwości zastosowań praktycznych

Characteristics calculation of impact cylinders with an adjusting chamber

Metodę bezkontaktowych pomiarów położenia tłoczyska z wykorzystaniem triangulacji laserowej opracowano na potrzeby eksperymentalnego wyznaczania charakterystyk siłownika udarowego. Przeprowadzono badania siłowników udarowych z nastawianą objętością komory. Przedstawiono wyniki analizy charakterystyk siłowników udarowych uzyskanych na drodze eksperymentalnej.The non-contact measurement method based on laser triangulation was developed for the need to calculate stroke characteristics of impact cylinders. The tests of impact cylinders with an adjusting chamber were performed. The analysis results of experimentally obtained characteristics were presented

Structure of the stereovision system for fracture tests

Integracja modułów optoelektronicznych, mechanicznych i elektronicznych umożliwia opracowanie zaawansowanych mechatronicznych systemów pomiarowych. W artykule zaprezentowano strukturę systemu stereowizyjnego do monitorowania procesów destrukcji zmęczeniowej, z zastosowaniem dwukamerowego układu obserwacji. Omówiono podstawowe zagadnienia na etapie projektowania modułu wizyjnego, obejmujące wytypowanie parametrów wizyjnych kamer i obiektywów oraz wybór koncepcji konstrukcji. Przedstawiono model konstrukcji systemu przystosowanej do współpracy z maszyną zmęczeniową.Integration of opto-electronic, mechanical and electronic modules allows to develop advanced mechatronic measurement systems. In the paper, the structure of stereovision system equipped with dual-camera vision module for fatigue process monitoring was presented. The basic design aspects were described, that concern the identification of optical parameters of cameras and lenses, and the selection of structure concept. The model structure dedicated to co-operate with fatigue machine was presented

Automated detection of roller bearings defects

W artykule przedstawiono techniki detekcji wad występujących w uszczelkach łożysk tocznych z wykorzystaniem komputerowych metod przetwarzania oraz analizy obrazów. Opisano najczęściej występujące wady uszczelek, jakie pojawiają się podczas procesu ich wytwarzania oraz montażu na linii produkcyjnej. Omówiono podstawy teoretyczne zastosowanych metod. Zaprezentowano przykłady wykorzystania opisanych metod do detekcji wyspecyfikowanych wad. Opisano budowę źródła światła, jego umiejscowienie względem badanego obiektu oraz jego wpływ na skuteczność analizy. Opracowany system został zweryfikowany z wykorzystaniem prawidłowo wykonanych, jak i wadliwych łożysk tocznych.The paper presents techniques for the detection of defects in roller bearings gaskets using computer methods of processing and image analysis. The article describes gaskets defects that often appear during production and assembling processes. The authors discuss the theoretical basics of applied methods. The article presents examples of the use of computer methods for the detection of specified defects. The text describes the construction of the light sources and their position with reference to examined objects as well as influence of lights on effectiveness of analysis

Structure of the optical inspection system

Systemy optycznej inspekcji tworzą szczególną klasę systemów mechatronicznych, w których zrealizowano integrację modułów wizyjnych, mechanicznych i elektronicznych. Na przykładzie opracowanego systemu kontroli jakości elementów łożysk tocznych zaprezentowano strukturę systemu mechatronicznego. Zaprezentowane rozwiązanie umożliwia modyfikację systemu i zastosowanie do kontroli jakości wielu typów produkowanych wyrobów.Optical inspection system are the special class of mechatronics systems where the integrated structure of vision, mechanical and electronic modules is developed. The structure of mechatronics system was presented based on example of the developed quality inspection system of bearing parts. The presented solution enables modification of system and application for quality inspection of a number of parts

The method and apparatus for measurements of piston ring profiles

W artykule zaprezentowano metodę i urządzenie do pomiarów profili pierścieni tłokowych w ramach kontroli międzyoperacyjnej lub końcowej. W mechatronicznej głowicy pomiarowej zastosowano precyzyjny jednoosiowy czujnik przemieszczeń do wyznaczania konturu w układzie współrzędnych X-Y. Program systemu umożliwia wyznaczenie parametrów profilu pierścienia, takich jak: wysokość baryłki, przemieszczenie wierzchołka baryłki, kąt pochylenia w pierścieniu trapezowym. Opracowane urządzenie zostało wdrożone i jest wykorzystywane w kontroli jakości w fabryce pierścieni tłokowych.Portable testers for rapid measuring in product inspection can facilitate the manufacturing control and quality management processes in automotive industry. The paper presents the method and apparatus for measurements of piston ring profiles dedicated to the inter-operational and final inspection. The applied method is based on the contact technique. A mechatronic measurement head with the embedded uniaxial length gauge enables measurements of the piston ring profile in the X-Y coordinate system. The measuring head is moved vertically by a linear stepper motor. In order to protect the length gauge against radial forces, an intermediate setup with a linear bearing slide between the gauge and the piston ring has been applied. The correct positioning of the piston ring before measurements is realised by means of the hand-operated mechanism, while the developed software algorithms are used for the system calibration. Based on the measurement data, the piston ring face contour has been drawn. The implemented software enables the user to determine the piston profile parameters such as: barrel height, barrel top displacement and taper angle in the taper faced piston ring. These parameters are automatically calculated and shown on the chart. The measurement accuracy is 2 žm for the sampling step and 5 žm along the contour. All the pattern piston ring profiles and measurement results are stored in the computer database. The developed apparatus is implemented and used for the product inspection in the Polish, leading piston ring manufacture

Modelling the optical inspection process in the visible and infrared band

W artykule zaprezentowano hybrydową metodę inspekcji w paśmie widzialnym i podczerwieni. W celu eksperymentalnej weryfikacji opracowanej metody zostało wykonane stanowisko badawcze. Do kontroli wizyjnej w paśmie widzialnym został zastosowany sterownik wizyjny z monochromatyczną kamerą CCD i układem panelowych oświetlaczy LED. Do kontroli w zakresie podczerwieni została zastosowana kamera termowizyjna z układem promienników podczerwieni i płytą grzewczą. Przeprowadzono analizę obszarów modelowania procesu inspekcji, uwzględniając możliwości rekonfiguracji stanowiska, stosowane metody badawcze oraz ustawienia parametrów inspekcji. Zaprezentowano analizę wyników eksperymentów dla wytypowanych obiektów z wykorzystaniem opracowanej metody. Przedstawiono obrazy uzyskane z obu torów wizyjnych, efekt nałożenia obrazów oraz wykresy profilowe wzdłuż charakterystycznych linii na termogramach.The article presents a hybrid optical inspection method in the visible and infrared band. The research stand was fabricated for the experimental verification of the developed method. A vision controller with a monochromatic CCD camera and a system of front LED lighting were used for optical inspection in the visible band. The thermovision camera with a system of infrared lamps and heating plate were used for inspection in the infrared band. The modelling areas of the inspection process were analysed, including features for the reconfiguration of the stand, the research methods applied, and the setting of the inspection parameters. The analysis of the results is presented for selected objects with the use of the developed method. The images from both vision channels and the effect of overlay images and profile charts along representative lines on thermal images are also presented

Precision manipulator with parallel kinematics

W artykule zaprezentowano strukturę i parametry precyzyjnego manipulatora o kinematyce równoległej z nieliniową charakterystyką mechanizmów napędowych. W systemie pozycjonowania zastosowano miniaturowe mechanizmy krzywkowe. Opracowane oprogramowanie umożliwia ustawianie podstawowych parametrów pracy manipulatora oraz zadawanie położenia końcowego platformy. Przedstawiono wyniki testów eksperymentalnych. Wyróżniającymi cechami manipulatora są wysoka dokładność i powtarzalność pozycjonowania przy jego dużej nośności.The structure and the parameters of the precision manipulator based on the parallel kinematics and non-linear actuators are presented in the article. Miniature cam mechanisms were used as actuators in the positioning system. The developed software enables one to set up the basic parameters of the manipulator and the end position of the platform. The results of the experimental tests of the manipulator are presented. The high positioning accuracy and repeatability with the considerable load capacity are the manipulator's distinguishing features