Autonomní robotický systém pro ultrazvukovou inspekci bodových svarů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F45314772%3A_____%2F23%3AN0000003" target="_blank" >RIV/45314772:_____/23:N0000003 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/68407700:21730/23:00373314

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Autonomní robotický systém pro ultrazvukovou inspekci bodových svarů

Popis výsledku v původním jazyce

Prototyp je autonomní systém, který kombinuje průmyslový manipulátor, monokulární kameru a ultrazvukovou sondu. Systém je navržen tak, aby autonomně detekoval a prováděl inspekci bodový svarů. Kamera získává obraz oblasti, kde se očekává bodový svar. Konvoluční neuronové sítě jsou poté použity k detekci svaru a určení jeho skutečné pozice. Ultrazvuková sonda je následně navedena na svar, který je změřen. Signál ze sondy je vyhodnocen pomocí tradičních metod a neuronové sítě, což vede k hodnocení kvality svaru a případné klasifikaci vady svaru. Systém je plně autonomní. Výsledky inspekce je možné archivovat a použít pro další zlepšení kvality výroby. Pro svou funkci systém vyžaduje 3D model výrobku se svary, které mají projít inspekcí, a seznam pozic svarů v souřadné soustavě 3D modelu. Systém je schopen optimalizovat pořadí inspekce svarů tak, aby byla celá inspekce co nejrychlejší. Díky použití kamery pro navigaci na svar je systém tolerantní k nepřesnému umístění svarů na výrobku, což je často způsobeno teplotní deformací dílu během výroby. Systém je tolerantní i k nepřesnému upevnění celého výrobku vůči robotu. Ultrazvuková sonda, monokulární kamera a přídavné osvětlení jsou upevněny na speciálním gripperu vlastního návrhu. Prototyp byl realizován v jednom provedení a je umístěn v laboratoři firmy ATG s.r.o. ČVUT/CIIRC přispělo k vývoji navigačního softwaru prototypu, zatímco ATG vyvinulo metodiku testování různými ultrazvukovými technikami, software pro vyhodnocení ultrazvukového signálu a mechanický návrh gripperu.

Název v anglickém jazyce

Autonomous Robotic System for Ultrasonic Inspection of Spot Welds

Popis výsledku anglicky

The prototype is an autonomous system that combines an industrial manipulator, a monocular camera, and an ultrasonic probe. The system is designed to detect and inspect spot welds autonomously. The camera captures an image of the area where a spot weld is expected. Convolutional neural networks are then used to detect the weld and determine its position. The ultrasonic probe is subsequently guided to the weld, where it is measured. The signal from the probe is evaluated using traditional methods and neural networks, leading to an assessment of the weld quality and possible classification of the weld defect. The system is fully autonomous. The inspection results can be archived and used to improve production quality further. For its function, the system requires a 3D model of the product with welds to be inspected and a list of weld positions in the coordinate system of the 3D model. The system can optimize the order of weld inspections to make the entire inspection as quick as possible. Thanks to the use of the camera for navigation to the weld, the system is tolerant of inaccurate placement of welds on the product, which is often caused by thermal deformation of the part during production. The system is also tolerant of inaccurate mounting of the entire product relative to the robot. The ultrasonic probe, monocular camera, and additional lighting are mounted on a custom-designed gripper. The prototype was realized in one version and is located in the laboratory of ATG s.r.o. CTU/CIIRC contributed to developing the prototype's navigation software. At the same time, ATG developed testing methodology using various ultrasound techniques, software to evaluate the ultrasonic signal and the mechanical design of the gripper.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20204 - Robotics and automatic control

Projekt

<a href="/cs/project/FW03010600" target="_blank" >FW03010600: Autonomní robotický systém pro ultrazvukovou a vířivoproudou inspekci kovových a kompozitních dílů komplexních tvarů</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

FW03010600-V2

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Autonomní robotický systém pro ultrazvukovou inspekci bodových svarů je zařízení skládající se z průmyslového manipulátoru, monokulární kamery, ultrazvukové sondy, přídavného osvětlení, dávkovače gelu, dvou PC jednotek, modulárního software navigačního systému a software řídicí proces inspekce a vyhodnocení ultrazvukového signálu. Šesti-osá robotická paže má dosah 1,4 m a je určena do průmyslového prostředí. Ultrazvukový systém je ve formě OEM a spolu s ultrazvukovými sondami jsou určeny pro průmyslové zkoušení.

Ekonomické parametry

Klíčovým ekonomickým aspektem systému je zvýšení úrovně automatizace v procesu kontroly kvality. Tento systém umožňuje nahradit lidské operátory, kteří byli dříve nezbytní pro inspekci, a tím výrazně snižuje náklady na pracovní sílu v podobě automatického provedení inspekce a jejího vyhodnocení. Díky inovativnímu softwaru pro navigaci, který byl vyvinut s ohledem na kompatibilitu s cenově dostupným hardwarem, je systém schopen konkurovat současným state-of-the-art řešením. Navíc, flexibilita vyvinutých softwarových nástrojů umožňuje jejich aplikaci v širokém spektru průmyslových procesů, což zvyšuje potenciál pro ekonomickou návratnost. Z pohledu ATG povede výsledek ke zvýšení objemu vlastní výroby v podobě zavedení nového produktu, ke zvýšení počtu pracovních míst, ke zvýšení tržeb, ke zvýšení mezinárodní konkurenceschopnosti a k diverzifikaci obchodního portfolia.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

45314772

Název vlastníka

A T G s.r.o.(ADVANCED TECHNOLOGY GROUP,spol.s r.o.)

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—