Специалисты из Центра развития промышленной робототехники Университета Иннополис создали систему ультразвуковой томографии под названием СПРУТ. Данное решение предназначено для автоматизированного исследования металлических конструкционных материалов и изделий сложной конфигурации в компаниях, работающих в металлургической, авиастроительной, железнодорожной отраслях, а также на предприятиях электроники и микротехники. Система позволяет выявлять внутренние дефекты с улучшением на 30% по сравнению с традиционными методами контроля и повышает чувствительность процесса на 20%.
В состав комплекса входит манипулятор, оснащенный ультразвуковым дефектоскопом – оборудованием для неразрушающего контроля, которое применяет ультразвуковые волны для обнаружения трещин, пустот, непроваров и других скрытых дефектов в материалах и сварных соединениях. Также в систему входит рабочая емкость объемом 100 литров, предназначенная для размещения исследуемых изделий.
Альберт Демиан, ведущий инженер-программист отдела наплавки Центра развития промышленной робототехники Университета Иннополис, отметил: «Для диагностики лопаток турбин, подшипников, элементов шасси или других промышленных деталей они погружаются в ванну с иммерсионной жидкостью. После проведения сканирования результаты отображаются на экране в виде трехмерной визуализации. Такой подход позволяет сигналу проникать во все участки материала и формировать полную 3D-модель внутренней структуры объекта. Варьируя глубину сканирования, можно получать данные о структуре материалов, а также о расположении и размерах дефектов».
Ключевой особенностью системы является ее роботизированность: в процессе иммерсионного ультразвукового контроля манипулятор обеспечивает точное позиционирование ультразвукового преобразователя относительно поверхности изделия. Кроме того, робот-томограф обладает функцией сохранения и загрузки результатов измерений, что критически важно для промышленных предприятий, поскольку превращает разовую проверку в цифровой цикл обеспечения качества деталей.
В состав системы промышленной роботизированной ультразвуковой томографии интегрировано программное обеспечение, предназначенное для управления манипулятором и дефектоскопом, осуществления калибровки положения объекта исследования, создания траектории сканирования, проведения процесса сканирования и ультразвуковой реконструкции данных, а также визуализации полученных результатов.
Ренат Адутов, занимающий должность технического директора Центра развития промышленной робототехники при Университете Иннополис, отметил: «Разработка проекта стартовала в 2024 году, и за это время команде разработчиков удалось обеспечить высокую скорость контроля изделий – до 120 квадратных сантиметров в минуту. Система СПРУТ предоставляет информацию в виде трехмерной визуализации и ее плоских сечений по различным осям, что отличает её от существующих решений, которые обычно ограничиваются отображением информации только на плоскости. Данная система позволит получить исчерпывающую информацию о качестве изделия – начиная с общей трехмерной модели и заканчивая анализом микроструктуры конкретного дефекта».
К числу потенциальных потребителей СПРУТа относятся предприятия авиационной и космической отраслей для контроля турбинных лопаток и композитных панелей, компании, специализирующиеся на робототехнике – для проверки подшипников и сварных соединений. В сфере энергетики решение позволит проводить обследование теплообменников и элементов турбин, а в автомобильной промышленности – анализировать литые детали двигателей и композитные элементы кузова. Также система может быть востребована в судостроении, железнодорожном транспорте, металлургии, электронике и микротехнике для контроля печатных плат и микросхем.
