Zlato na MSV 2002

Společnost TSI System je známá nejen jako dodavatel standardní přístrojové techniky pro různé metody nedestruktivního zkoušení, ale také jako dodavatel zákaznických systémů pro zkoušení materiálů a výrobků ultrazvukovými a elektromagnetickými metodami. Tato činnost navazuje na dlouholeté zkušenosti v kontrole strukturního stavu ocelí známými přístroji MELVIS. Ve spolupráci se kanadskou Techno Scientific byly také navrženy a dodány pokrokové ultrazvukové systémy pro hutě, jaderné elektrárny a různé strojírenské podniky. TSI System spolupracuje také s několika českými výrobci kontrolní a měřicí techniky a vystupuje buď jako koordinátor nebo subdodavatel při řešení komplexních zkušebních zařízení.

Brněnská společnost MESING , která se specializuje zejména na zakázkovou výrobu speciálních měřicích zařízení, vyzvala TSI System k podání nabídky na dodávku zařízení pro kontrolu přilnutí ocelového nosiče kroužku zalitého v hliníkovém pístu. Po vyhodnocení nabídek bylo řešení TSI System vybráno, a tak se společnost TSI System stala členem týmu, který je dodavatelem „Automatické linky na konečnou kontrolu pístů spalovacích motorů“ pro výrobce pístů ALMET z Hradce Králové.

Automatická linka
Automatická linka na kontrolu pístů integruje výstupní kontrolní operace, které se dříve musely provádět ručně na několika samostatných pracovištích. Linka obsahuje několik stanic, kterými prochází celá produkce pístů. Nejprve je zařazena stanice pro přesné vážení pístů. Potom následuje ultrazvuková stanice pro nedestruktivní kontrolu přilnutí ocelového nosiče pístního kroužku k hliníkovému materiálu vlastního pístu. Měřicí stanice geometrických rozměrů pístů zajišťuje měření řady parametrů: měření vnějšího průměru pístu ve čtyřech řezech s možností vyhodnocení ovality, měření průměru drážek včetně trapézových, měření průměru čepových otvorů, měření vzdálenosti čepových otvorů od hlavy pístu, měření kolmosti čepových otvorů vůči ose pístu a měření kompresní výšky pístu. Dále je zařazena stanice pro značení zjištěných parametrů na čelo pístu a nakonec je třídicí stanice do dvou skupin na dobré a špatné písty. Zakládání pístů do jednotlivých stanic a jejich pohyb mezi stanicemi zajišťuje pneumaticky řízený portálový dopravník s chapadly. Řídicí elektronická část automatické linky je založená na modulární technologii. Obvodové řešení modulů využívá programovatelná hradlová pole, jednotlivé moduly jsou propojeny komunikační sběrnicí na bázi optických vláken. Celkové mechanické provedení linky je také modulární, a tak je možná případná variabilita jejího uspořádání.

Realizační tým
Jak již bylo uvedeno, koordinátorem řešení a dodávky automatické linky je společnost MESING, která je současně dodavatelem stanice pro měření geometrických rozměrů. TSI System je dodavatelem stanice pro ultrazvukovou kontrolu. Řídicí elektronické části automatické linky jsou vyvinuté a vyrobené pražskou společností INTRONIX. Návrh a dodávka portálového dopravníku s chapadly je od strakonické společnosti AUTOMAT.

Ocenění zlatou medailí
Automatická linka na kontrolu pístů byla vystavena na 44. Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně v expozici společnosti MESING v pavilonu A. Vzhledem k pokrokovosti celkového řešení byla linka nominována do soutěže o Zlatou medaili MSV 2002.

Hodnotitelská komise soutěže ocenila v kategorii „Elektronika, automatizace a měřicí technika“ kvality automatické linky na kontrolu pístů a Zlatou medailí MSV 2002 ji udělila.

K tomuto vysokému ohodnocení přispěla kompaktní automatická koncepce linky, unikátní nedestruktivní kontrola kvality zalití nosiče pístního kroužku, vysoká přesnost měření, optická komunikace, ergonomie ovládání a univerzálnost řešení. Nezanedbatelný vliv na hodnocení mělo dokonalé splnění všech požadovaných bezpečnostních norem a zajištění ekologicky bezpečného provozu.

Navíc byla exponátu „Automatická linka na konečnou kontrolu pístů spalovacích motorů“ udělena výroční cena Českomoravské elektrotechnické asociace.

Ultrazvuková stanice
Písty vznětových motorů mají ocelový nosič kroužku zalitý v hliníku. V jeho drážce je první pístní kroužek, který je vystaven vysokým tlakům a teplotám při provozu motoru. Vazba tohoto nosiče na hliníkový odlitek pístu je kritická, zejména z hlediska přenosu tepla do pístu.

Ultrazvuková stanice, která slouží pro kontrolu zalití ocelového nosiče v těle hliníkového pístu, je plně automatické zařízení s vysokou citlivostí, které zkouší v imerzní lázni kvalitu spojení ocelového nosiče s hliníkem na třech jeho stěnách. Zařízení může zkoušet různé typy pístů o průměru od 88 do 130mm. Pro zkoušení se využívá trojice imerzních fokusovaných ultrazvukových sond. Přestavení na jiný typ pístu je automatické, ultrazvukové parametry pro daný typ pístu, stejně jako pozice sond, jsou uloženy v tabulce řídicího počítače. Výhodou ultrazvukové stanice je kontrola vazby nosiče na všech zalitých stěnách, která je navíc prováděna po celé šířce nosiče. Zařízení dále umožňuje vyhodnotit kvalitu vazby nosiče statisticky po celém obvodu pístu s ohledem na nastavené přejímací podmínky. Výsledky zkoušení jsou zobrazeny numericky i graficky a jsou uloženy v řídicím počítači odkud mohou být předány do podnikové informační sítě.

Celková koncepce zkušebního zařízení včetně mechanického provedení a programového vybavení je popsána v příspěvku, který byl přednesen na konferenci Defektoskopie 2002, kde jsou uvedeny zkušební výsledky pro několik typů pístů

Podrobný popis ultrazvukové stanice Vám na vyžádání zašleme.