Импортонезависимость в трех измерениях: роботы сканируют детали атомной отрасли
В российской атомной отрасли появилась новая полностью отечественная технология, которая позволяет с высокой точностью измерять геометрию деталей сложной формы с отражающими поверхностями. Это роботизированное высокоточное 3D-сканирование, которое разработали специалисты компании Росатома «Цифрум» и Института машиностроения, материалов и транспорта (ИММИТ) Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Технология может существенно повысить эффективность и качество производства, а также снизить затраты на контроль и исправление ошибок.
3D-сканирование — это процесс получения трехмерной модели объекта на основе его фотографий или лазерных изображений. Такая модель может быть использована для различных целей: например, для создания копий объекта, для его дальнейшего проектирования или модификации, для контроля качества или для анализа его свойств.
В атомной отрасли 3D-сканирование применяется для контроля геометрии деталей, которые используются в различных устройствах и конструкциях: например, в реакторах, турбинах, насосах, трубопроводах и т. д. Точность геометрии деталей влияет на безопасность, надежность и эффективность работы атомных объектов. Поэтому важно обеспечить соответствие деталей заранее заданным параметрам и избегать их деформации в процессе изготовления или эксплуатации.
Для этого необходимо проводить регулярные измерения геометрии деталей с помощью специальных приборов — контрольно-измерительных машин (КИМ). Однако такие машины имеют ряд недостатков: они дорогие, сложные в обслуживании и требуют большого количества времени и ресурсов для проведения измерений. Кроме того, они не могут работать с деталями, имеющими зеркальную поверхность, так как отражение света мешает получению точных данных. Для таких деталей необходимо наносить специальные составы, которые уменьшают отражение, но при этом могут повредить поверхность или изменить ее свойства.
Технология роботизированного высокоточного 3D-сканирования основана на использовании роботов, которые оснащены камерами и лазерными сканерами. Роботы могут автоматически перемещаться по заданной траектории и сканировать детали с разных ракурсов. При этом они учитывают особенности формы и поверхности деталей и подбирают оптимальные параметры сканирования. Затем полученные данные обрабатываются специальным программным обеспечением, которое создает трехмерную модель детали и сравнивает ее с эталонной.
Таким образом, можно определить, есть ли отклонения в геометрии детали и насколько они значительны. Это позволяет своевременно обнаруживать и исправлять ошибки, которые могут привести к снижению качества или безопасности продукции. Кроме того, это способствует повышению производительности и сокращению себестоимости, так как уменьшается количество бракованных деталей и отходов. Наконец, это способствует развитию инноваций и конкурентоспособности, так как позволяет создавать более сложные и точные детали, которые могут улучшить характеристики атомных объектов.
Новая технология роботизированного высокоточного 3D-сканирования имеет большой потенциал для развития и применения в атомной отрасли и не только. По словам разработчиков, технология может быть адаптирована для разных типов деталей и разных отраслей промышленности, где требуется высокая точность геометрии. Также технология может быть интегрирована с другими цифровыми решениями, такими как цифровые двойники, искусственный интеллект, машинное обучение и т. д. Это может дать новые возможности для оптимизации производства, управления качеством, анализа данных и принятия решений.
В настоящее время технология находится на стадии испытаний и совершенствования. Испытания показали высокие результаты: зеркальная поверхность отсканирована без ошибок, а точность измерений обеспечена «с запасом». Несмотря на необходимость доработки, уже сейчас она вызывает интерес у представителей более чем 20 предприятий различных дивизионов атомной отрасли, которые хотят внедрить ее на своих производствах и обменяться опытом в сфере робототехники. Также разработка привлекла внимание других отраслей промышленности, таких как авиация, космос, медицина и т.д., где также требуется высокая точность геометрии деталей.
Что такое 3D-сканирование и зачем оно нужно?
3D-сканирование — это процесс получения трехмерной модели объекта на основе его фотографий или лазерных изображений. Такая модель может быть использована для различных целей: например, для создания копий объекта, для его дальнейшего проектирования или модификации, для контроля качества или для анализа его свойств.
В атомной отрасли 3D-сканирование применяется для контроля геометрии деталей, которые используются в различных устройствах и конструкциях: например, в реакторах, турбинах, насосах, трубопроводах и т. д. Точность геометрии деталей влияет на безопасность, надежность и эффективность работы атомных объектов. Поэтому важно обеспечить соответствие деталей заранее заданным параметрам и избегать их деформации в процессе изготовления или эксплуатации.
Для этого необходимо проводить регулярные измерения геометрии деталей с помощью специальных приборов — контрольно-измерительных машин (КИМ). Однако такие машины имеют ряд недостатков: они дорогие, сложные в обслуживании и требуют большого количества времени и ресурсов для проведения измерений. Кроме того, они не могут работать с деталями, имеющими зеркальную поверхность, так как отражение света мешает получению точных данных. Для таких деталей необходимо наносить специальные составы, которые уменьшают отражение, но при этом могут повредить поверхность или изменить ее свойства.
Как работает новая технология?
Технология роботизированного высокоточного 3D-сканирования основана на использовании роботов, которые оснащены камерами и лазерными сканерами. Роботы могут автоматически перемещаться по заданной траектории и сканировать детали с разных ракурсов. При этом они учитывают особенности формы и поверхности деталей и подбирают оптимальные параметры сканирования. Затем полученные данные обрабатываются специальным программным обеспечением, которое создает трехмерную модель детали и сравнивает ее с эталонной.
Таким образом, можно определить, есть ли отклонения в геометрии детали и насколько они значительны. Это позволяет своевременно обнаруживать и исправлять ошибки, которые могут привести к снижению качества или безопасности продукции. Кроме того, это способствует повышению производительности и сокращению себестоимости, так как уменьшается количество бракованных деталей и отходов. Наконец, это способствует развитию инноваций и конкурентоспособности, так как позволяет создавать более сложные и точные детали, которые могут улучшить характеристики атомных объектов.
Новая технология роботизированного высокоточного 3D-сканирования имеет большой потенциал для развития и применения в атомной отрасли и не только. По словам разработчиков, технология может быть адаптирована для разных типов деталей и разных отраслей промышленности, где требуется высокая точность геометрии. Также технология может быть интегрирована с другими цифровыми решениями, такими как цифровые двойники, искусственный интеллект, машинное обучение и т. д. Это может дать новые возможности для оптимизации производства, управления качеством, анализа данных и принятия решений.
В настоящее время технология находится на стадии испытаний и совершенствования. Испытания показали высокие результаты: зеркальная поверхность отсканирована без ошибок, а точность измерений обеспечена «с запасом». Несмотря на необходимость доработки, уже сейчас она вызывает интерес у представителей более чем 20 предприятий различных дивизионов атомной отрасли, которые хотят внедрить ее на своих производствах и обменяться опытом в сфере робототехники. Также разработка привлекла внимание других отраслей промышленности, таких как авиация, космос, медицина и т.д., где также требуется высокая точность геометрии деталей.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что-то странное живет в старом топливе, вытекшем из затонувших кораблей во Вторую мировую войну
По словам ученых, в нефтепродуктах на дне моря «не протолкнуться»: 42 типа, 107 классов, 249 отрядов, 432 семейства, 1 047 родов микроорганизмов...
«Космос-2612» против спутника-шпиона: Россия показала, что не будет мириться с американской разведкой на орбите
Почему западные эксперты считают, что противостояние на орбите выходит на более новую и крайне опасную стадию...
В 2025 году в Беринговом море неожиданно появилось огромное количество крабов
Теперь ученые наконец-то нашли разгадку природной аномалии...
Летние каникулы длиной… в два с половиной года: как 777 российских детей вернулись домой через Сибирь, Америку и Европу
По этой удивительной истории запросто можно снять отличный сериал. Даже несколько сезонов...
Каспийское море снова изменилось: какие острова нанесут на новые карты
Почему географы очень строги к таким объектам и какие требования предъявляют к ним...
Вот почему самый загадочный в мире 600-летний текст до сих пор не расшифрован
Рукопись Войнича могли переплести не по порядку, и этот факт дает ответы на многие вопросы...
1319 подтвержденных случаев реинкарнации: исследование американских ученых выявило поразительные закономерности
Исследователи не знают, как объяснить механизм перерождения, но игнорировать статистику тоже не могут...
Ковчег русских детей: как 777 российских детей вернулись домой через Сибирь, Америку и Европу (продолжение)
Никто и не ожидал, что летние каникулы вдруг затянутся на два с половиной года...
Похоже, между кошками и их хозяевами существует загадочная гормональная связь
Этот эксперимент напрашивался уже давно, но после вопросов стало еще больше...
Парадокс Ванильного острова: почему на Мадагаскаре все рано или поздно заканчивается революцией
Что такое «красные зоны»? Как с ними связаны горбатые быки? И, вообще, какую роль в этой истории сыграла японское аниме?...
Муравьи Дракулы охотятся с первого дня жизни: их мозг может объяснить такую «кровожадность»
По словам ученых, когда-то такими были все муравьи, но что-то заставило их поменять свое поведение...
Загадочный звездный узор на знаменитой картине Ван Гога поставил точку в споре столетней давности
Выяснилось, что целая толпа литературоведов сильно ошибалась в биографии великого художника...
Новая окаменелость подтверждает: предок человека появился на 200 000 лет раньше, чем считали ученые
Антропологи говорят, что доминировал тогда совсем другой вид, а в итоге выжил именно наш далекий пращур...