Директор по маркетингу ООО «Вотум»  Наталия Сляднева

Научные исследования в области решения инженерных задач всегда привлекали к себе внимание, и вызывали интерес у настоящих специалистов. Казалось бы, насколько можно оптимизировать проведение неразрушающего контроля? Оказывается, есть еще, чем удивлять и впечатлять.

Роботизированная установка комплексного неразрушающего контроля (НК) Робоскоп ВТМ 3000 находит применение в приложениях, связанных с улучшением безопасности производства, эргономики оборудования, а также общей рабочей среды. Мировая тенденция использования роботов такова, что они становятся важной частью производства в том числе и в трудоёмких ручных процессах.

Установка Робоскоп

В основе всех исследований и проведенияизмерений заложен принцип поиска максимального количества дефектов за короткий промежуток времени. Выбор метода контроля и смена рабочих преобразователей, осуществляется автоматически в соответствии с выполняемой методикой контроля. В процессе контроля "РОБОСКОП" ВТМ-3000 обеспечивает заданную скорость и траекторию перемещения, а также необходимую точность позиционирования и угол наклона преобразователей. Такие установки многофункциональны и адаптивны. На сегодняшний день существует следующая классификация:

·         Роботизированная установка комплексного неразрушающего контроля (НК) колесных пар вагонов (грузовых, пассажирских, МВПС и др.). Робоскоп ВТМ-3000/КП;

·         Роботизированная установка комплексного неразрушающего контроля (НК) сварных стыков рельсов в технологическом потоке рельсосварочного предприятия. Робоскоп ВТМ-3000/РСП;

·         Роботизированная установка комплексного неразрушающего контроля (НК) ударно-тяговых элементов подвижного состава (корпус автосцепки, детали автосцепки, тяговый хомут и др.). Робоскоп ВТМ-3000/АС;

·         Роботизированная установка комплексного неразрушающего контроля (НК) авиационных материалов, включая легкосплавные  и композитные материалы. Робоскоп ВТМ-3000/Авиа.

Взаимодействие с транспортной отраслью

Железнодорожный транспорт и авиация – наиболее требовательные отрасли к высокоточным методам и средствам технической диагностики. Грамотная эксплуатация средств дефектоскопии также является ключевым моментом от которого зависит качество проведения измерений, а также, самое главное, безопасность эксплуатации подвижного состава на земле и авиационного транспорта в воздухе.

Работа компании «Вотум» направлена прежде всего на то, чтобы оптимизировать затраты и технические потребности предприятий оборонно-промышленного комплекса наилучшим образом. Так, использование в поточно-серийном производстве или в ремонтном депо одной системы Робоскоп ВТМ 3000 сокращает расходы на обслуживание и эксплуатацию портативного оборудования, а также сопутствующие затраты в несколько раз. Например, время обмера и анализа колесной пары (КП) сокращено до нескольких минут, вместо нескольких часов, как это часто бывает. Конструктивно, Робоскоп ВТМ-3000/КП относится к установкам портального типа с сервомеханизмами линейного и вертикального перемещения робота-манипулятора относительно  объекта контроля. Он Оснащен устройством вращения колесных пар вагонов (далее КП), где загрузка и выгрузка КП  в технологическом потоке, производится автоматически. А разнообразие поддерживаемых методов: Вихретоковый, Ультразвуковой совместно с функцией Лазерного обмера геометрических параметров представляют возможность оперативного сбора информации об объекте измерения. Вот, небольшой пример использования на практике нескольких методов НК в системе Робоскоп ВТМ-3000/КП:

·         Вихретоковый (ВТ)  -  используется для диагностики элементов КП на поиск поверхностных и подповерхностных дефектов, в т.ч. трещин, коррозионных и тепловых разрушений (РД 32.150-2000). Предусмотрен динамический режим (при вращающихся датчиках) для диагностики проходных и соединительных отверстий (для КП  МВПС и др.).

·         Лазерное сканирование (ЛС) - совмещенный режим, используется для обмера геометрических параметров КП в соответствии с регламентом (диаметр КП, профиль колеса, межбандажное расстояние, износ оси и др.).

·         Ультразвуковой (УЗ) - позволяет проводить контроль КП  в соответствии с  РД 07.09-97 и  СТО РЖД 1.11.002-2008 

Как результат:  строгое соблюдение требований технологического процесса; минимальное время, затрачиваемое на проведение контроля; точное позиционирование преобразователей; совмещение различных методов НК.

На железнодорожном транспорте

Нашей компанией создан роботизированный комплекс диагностики сварных стыков – «Робоскоп ВТМ 3000/РСП». 

Современные рельсы производятся из высокотехнологичных материалов -  вакуумированной кислородноконверторной и бейнитной стали – последняя более устойчива к повреждениям, трещинам, имеет более высокие показатели предельной прочностью.  Тенденции развития скоростного движения предъявляют новые требования к качеству высокоскоростных магистралей (ВСМ) - к рельсовому пути. Чтобы этого добиться, стандартные 25 метровые рельсы свариваются в стометровые плети. Процесс сварки осуществляется на рельсосварочных предприятиях (РСП).

В дальнейшем эксплуатационные характеристики бесстыкового рельса (гарантированный ресурс, предел выносливости и др.) напрямую зависят не только от качества стали рельса, но и от качества сварных стыков. Поэтому, на РСП вопрос обеспечения качества сварки и последующей диагностики являются неразделимыми и взаимозависимыми понятиями.

По статистике Центральной дирекции инфраструктуры и мониторинга (ЦДИМ) за первое полугодие 2014 года порядка 50% выявленных опасных дефектов рельсов (ОДР) пришлось на долю сварных стыков.

В качестве опытной базы для установки «Робоскоп ВТМ-3000/РСП», как полигон для отработки технологий НК в реальных условиях эксплуатации, было выбрано одно из старейших (организовано в 1942 году) РСП-1 Октябрьской железной дороги.

Установка "Робоскоп ВТМ-3000/РСП», встраивается  в технологический поток РСП как отдельный модуль автоматизированной линии перемещения рельса (рольганга). Установка запрограммирована на выполнение ультразвукового контроля (УЗК) каждого сварного стыка рельса по всему сечению и проведению лазерного обмера геометрических параметров.

Преимущества:

·         Совмещение методов измерения и дефектоскопии

·         Стопроцентный контроль по всему сечению рельса. Формирование томографического протокола включает 3D изображение дефекта с оценкой его размеров и координат залегания,

·         Слежение за акустоконтактом,

·         Формирование электронного паспорта стыка

"Робоскоп" запрограммирован на выполнение ультразвукового контроля (УЗК) каждого сварного стыка рельса по всему сечению и проведению лазерного обмера геометрических параметров. Общее время выполнение НК, включая измерение геометрических параметров и формирование "он-лайн" протокола контроля, составляет порядка 10 мин. 

Основой роботизированной установки неразрушающего контроля (НК) ударно-тяговых элементов подвижного состава "Робоскоп ВТМ 3000/АС, как и ВТМ 3000 РСП является робот-манипулятор с набором измерительного и дефектоскопического инструмента. Детали, предназначенные для диагностики загружаются на специализированную передвижную платформу (тележку). На тележке, предусмотрены посадочные места (ложементы), для того, чтобы сохранить повторяемость пространственных координат местоположения детали.  

Робоскоп ВТМ-3000/АС, имея необходимую программу (методику), без проблем выходит на нужные координаты детали и проводит операции измерения или дефектоскопии. По результатам контроля, формируется итоговый протокол. Все методики НК выполняются в соответствии с действующим регламентом ОАО "РЖД".

Авиационный комплекс

Особая разработка компании предназначена для комплексной диагностики ответственных объектов в авиастроительном комплексе – производство, ремонт и эксплуатация. Робоскоп ВТ-3000/Авиа  учитывает все нюансы, что позволяет «на ходу» вносить изменения в порядок контроля. Мы называем это «высокой степенью практической ловкости в реальных приложениях».  Современное авиационное производство, как гражданское, так и специального назначения немыслимо без применения облегченных материалов и конструкций,  к числу которых следует отнести композитные материалы на основе углепластиков, различные сотовые структуры (стеклопластиковые, алюминиевые, бумажные и др.), конструкции из алюминия, титана, а также всевозможные комбинации по их совмещению. Установка Робоскоп ВТМ-3000/Авиа, ориентирована на решения проблем диагностики материалов со сложной геометрической формой и неоднородностью структуры композита и является действующим прототипом по функциональному и методическому применению технологий вихретокового (ВТ) и импедансного (ИД) контроля в авиации.

Роботы в решении транспортных проблем

Роботы, как и любые технические комплексы, особенно в составе крупных и сложных диагностических систем  требуют некоторых специальных знаний от сотрудников, навыков программирования, эксплуатации и обслуживания. Учитывая всеобщее старение технического парка подвижного состава, некоторую разрозненность обучения и подготовки  современных специалистов дефектоскопии необходима разработка и поддержка новых технологических требований и инструкций по НК, ориентированных на применение современных диагностических средств. Компания Вотум предлагает комплексные решения, которые позволяют охватить многие проблемные области и предоставить «под ключ» готовые решения. Компания Вотум в ближайшее время открывает несколько учебно-методических центров для проведения обучения по  программам  переподготовки специалистов на местах, переподготовки рабочих с низкой квалификацией в высококвалифицированных специалистов, повышения уровня знаний для работы с  комплексами Робоскоп ВТМ-3000.

Потенциал системы таков, что её возможности наращиваются и изменяются в зависимости от поставленной задачи.  Потребности отрасли в эффективных системах диагностики становятся актуальнее день ото дня. Роботы и их внедрение в отрасли является политическим вопросом, который имеет свои технологические сложности и непосредственно связан с национальной и экономической стратегией. Технологические сложности преодолимы и сейчас наступило время проявить решительность, чтобы потом не упрекать себя в  бездействии, мелочности и безразличии.