izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-12-29-34izmertech-2017Research ArticleЛИНЕЙНЫЕ И УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯLINEAR AND ANGULAR MEASUREMENTSКонтрольно-измерительный робот для определения геометрических параметров крупногабаритных оболочек вращения: метрологический анализControl and measuring robot for determining the geometric parameters of large shells of revolution: metrological analysisШилинА. Н.ShilinA. N.

Александр Николаевич Шилин

Волгоград

Alexander N. Shilin

Volgograd

eltech@vstu.ruСницарукД. Г.SnitsarukD. G.

Дмитрий Геннадьевич Сницарук

Волгоград

Dmitriy G. Snitsaruk

Volgograd

norzes@mail.ruКузнецоваН. С.KuznetsovaN. S.

Надежда Сергеевна Кузнецова

Волгоград

Nadezhda S. Kuznetsova

Volgograd

artex23@yandex.ruВолгоградский государственный технический университетРоссияVolgograd State Technical UniversityRussian Federation2021290920230122934Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2017

Рассмотрена актуальная для отечественного машиностроения задача разработки и внедрения современных средств контроля геометрических параметров обечайки (оболочки вращения) – базовой детали аэрокосмической техники, нефтегазового, химического и энергетического оборудования. Проанализированы основные методические и инструментальные погрешности проекционного контрольно-измерительного робота для определения геометрических параметров крупногабаритных оболочек вращения, зависящие от параметров системы технического зрения. Предложена схема измерения геометрических параметров обечайки, получены методические и инструментальные погрешности робота и их аналитические зависимости от параметров системы технического зрения, а также выявлены пути минимизации данных погрешностей. С использованием аналитических зависимостей проведён метрологический анализ реального прототипа системы технического зрения и показана применимость выбранной структуры робота. Полученная относительная погрешность измерения составляет менее 0,3 %, что удовлетворяет требованиям нормативных документов.

The article is devoted to the problem of determining the metrological characteristics of technical vision systems used in the design of control and measuring robots to determine the geometric parameters of large-sized shells of revolution. The article considers the measurement scheme, identifies methodological and instrumental errors, obtains their analytical dependences on the parameters of the system, and identifies ways to minimize these errors. Based on the obtained dependencies, a metrological analysis was carried out for a real prototype of the system, which proved the applicability of the selected system structure. Moreover, the error of which is less than 0.3 %, which meets the requirements of regulatory documents.

система технического зренияконтрольно-измерительный роботконтроль геометрических параметровметрологический анализоболочки вращенияcomputer vision systemcontrol and measuring robotcontrol of geometric parametersmetrological analysisshells of revolutionReferencesЗемсков Г. Г., Савельев В. А. Средства измерений линейных размеров с использованием оптических квантовых генераторов. М.: Машиностроение, 1977. 88 с.Zemskov G. G., Saveliev V. A., Instruments for measuring linear dimensions using optical quantum generators, Moscow, Mashinistroenie Publ., 1977, 88 p. (In Russ.)Shilin A. N., Snitsaruk D. G., 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Sochi, Russia, 25–29 March, 2019, IEEE Industry Applications Society, IEEE Power Electronics Society, 2019, рр. 1–5. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2019.8742977Shilin A. N., Snitsaruk D. G., 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Sochi, Russia, 25–29 March, 2019, IEEE Industry Applications Society, IEEE Power Electronics Society, 2019, рр. 1–5. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2019.8742977Shilin A. N., Snitsaruk D. G., In: Gorodetskiy A., Tarasova I. (eds), Smart Electromechanical System, Studies in Systems, Decision and Control, vol. 174, Springer, Cham., 2019, рр. 263– 273. https://doi.org/10.1007/978-3-319-99759-9_21Shilin A. N., Snitsaruk D. G., In: Gorodetskiy A., Tarasova I. (eds), Smart Electromechanical System, Studies in Systems, Decision and Control, vol. 174, Springer, Cham., 2019, рр. 263– 273. https://doi.org/10.1007/978-3-319-99759-9_21Оптико-электронное устройство для измерения размеров обечаек: пат. RU 2654957 C1 / Д. Г. Сницарук, А. Н. Шилин // Изобретения. Полезные модели. 2018. № 15.Snitsaruk D. G., Shilin A. N., Patent RU 2654957 C1, Bull. Izobret., no. 15 (2018).Guenther B. D., Modern Optics Simplifi ed, Oxford University Press, 2019, 328 p.Guenther B. D., Modern Optics Simplifi ed, Oxford University Press, 2019, 328 p.Chari V., Veeraraghavan A., Lens Distortion, Radial Distortion, In: Ikeuchi K. (eds), Computer Vision, Springer, Boston, MA, 2014, pp. 443–445. https://doi.org/10.1007/978-0-387-31439-6_479Chari V., Veeraraghavan A., Lens Distortion, Radial Distortion, In: Ikeuchi K. (eds), Computer Vision, Springer, Boston, MA, 2014, pp. 443–445. https://doi.org/10.1007/978-0-387-31439-6_479Chang J., Miao L.-G., Journal of Computer Applications, 2010, vol. 30, no. 4, pp. 950–952. (In Chin.) https://doi.org/10.3724/SP.J.1087.2010.00950Chang J., Miao L.-G., Journal of Computer Applications, 2010, vol. 30, no. 4, pp. 950–952. (In Chin.) https://doi.org/10.3724/SP.J.1087.2010.00950Шилин А. Н., Сницарук Д. Г. Метрологический анализ оптико-электронных систем контроля профилограмм оболочевращения // Измерительная техника. 2018. № 9. C. 36–39. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-9-36-39кShilin A. N., Snitsaruk D. G., Measurement Techniques, 2018, vol. 61, no. 9, рр. 897–902. https://doi.org/10.1007/s11018-018-1521-3

The authors declare that there are no conflicts of interest present.