Повышение производительности и качества контроля остаточных напряжений в изделиях из оптически активных материалов

Воронов Дмитрий Юрьевич / Voronov Dmitry Urevich – кандидат технических наук, доцент; Кузьмич Игорь Владимирович / Kuzmich Igor Vladimirovich – кандидат технических наук, доцент, кафедра оборудования и технологии машиностроительного производства,

Институт машиностроения, Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти

Аннотация: в данной статье рассматривается возможность экспертной оценки остаточных напряжений закаленного автомобильного стекла с помощью автоматизированной системы контроля.

Abstract: this article discusses the possibility of expert evaluation of residual stresses tempered automotive glass using the automated control system.

Ключевые слова: остаточные напряжения, внешняя нагрузка, напряженно-деформированное состояние, закаленное автомобильное стекло.

Keywords: residual stresses, external load, the stress-strain state, tempered automotive glass.

Прогресс в машиностроении в значительной степени определяется использованием новых технологий для производства, а также новых методов контроля качества выпускаемых изделий. Для создания модели процесса расчета и выдачи оценки остаточных напряжений пришлось учитывать необходимость скоростной обработки графической информации с кадра изображения и передачи на ЭВМ. Этого требует также поток подлежащей обработке оптической и графической информации, в связи с тенденцией увеличения номенклатуры изделий из стекла. Эта задача решалась с помощью использования цифрового видео модуля, который перерабатывает оптическую и графическую информацию в цифровую и передает ее на ЭВМ. Исследования показали, что для оптимальной работы автоматизированной системы (АС) оценки остаточных напряжений в закаленных автомобильных стеклах в ее работу были заложены следующие особенности: необходимость анализа входных сигналов и выработки управляющих воздействий в реальном масштабе времени объекта; повышенные требования к надежности системы; необходимость обеспечения должных форматов сигналов и скоростей обмена, учет физической специфики объекта; наглядность отображаемых и выводимых данных.

В настоящей работе использование интерактивной системы в составе АС обусловлено, с одной стороны, тем, что создать алгоритм оптимального управления для сложного и малоизученного объекта контроля – весьма трудоемкая задача. Такой алгоритм будет требовать значительных вычислительных мощностей. С другой стороны, человек в качестве оператора способен к быстрой оценке ситуации и выработке неформальных эвристических алгоритмов управления, обеспечивающих заданное качество процесса. Использование в АС ЭВМ и элементов нечеткой логики дало возможность выйти на качественно новый этап, так как позволило автоматизировать процесс расчета и выдачи оценки, ранее не пригодный для автоматизации.

Создание АС проводилось на базе распределенных средств вычислительной техники. Использование при этом ЭВМ позволило осуществить модульный принцип построения АС расчета оценки, обеспечило повышение надежности системы более дешевыми средствами и существенно повысило качество контроля автомобильных стекол. В тех случаях, когда с помощью АС происходит диагностика и оценка качества без изменения технологического процесса изготовления стекла, объектом автоматизации такой АС является сам процесс расчета и выдачи экспертной оценки. При разработке такой АС был решен целый комплекс задач.

На экспертном уровне изучен процесс расчета оценки остаточных напряжений в закаленных автомобильных стеклах и появилась возможность контроля разных типоразмеров автомобильных стекол, что и было достигнуто. Разработаны алгоритмы обработки и преобразования данных, разработан алгоритм управления процессом расчета и выдачи экспертной оценки при различных режимах работы АС. Задание алгоритмов обработки данных и управления проводилось в форме, удобной для разработки программного обеспечения АС. При этом учитывались требуемые точность и периодичность решения задач обработки данных, а также вычислительные возможности ЭВМ.