Societatea Științifică și Academică Lucrarile ... · compensare a temperaturii, folosind...

72
INSTITUTUL NAȚIONAL DE CERCETARE ȘI DEZVOLTARE PENTRU MECATRONICĂ ȘI TEHNICA MĂSURĂRII – BUCUREȘTI Societatea Științifică și Academică <<MECATRON>> Lucrarile de Cercetare Stiintifica INCDMTM - Bucuresti Vol. 3: 2013÷2014 Revistăta editată de INCDMTM & APROMECA

Transcript of Societatea Științifică și Academică Lucrarile ... · compensare a temperaturii, folosind...

INSTITUTUL NAȚIONAL DE CERCETARE ȘI DEZVOLTARE PENTRU MECATRONICĂ

ȘI TEHNICA MĂSURĂRII – BUCUREȘTI

Societatea Științifică și Academică <<MECATRON>>

Lucrarile de

Cercetare Stiintifica

INCDMTM - Bucuresti

Vol. 3: 2013÷2014

Revis

Revistăta editată de INCDMTM & APROMECA

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

2

Prefața

INCD – Mecatronică şi Tehnica Măsurării reprezintă:

Excelenţă şi Capabilitate în Cercetarea, Dezvoltarea şi

Inovarea de produse, tehnologii şi servicii mecatronice,

integronice, adaptronice inteligente în domeniile:

tehnica măsurării inteligente şi control activ, automat şi

computerizat;

echipamente şi sisteme mecatronice, integronice şi

adaptronice, pentru controlul multiparametric integrat;

echipamente inteligente mecatronice biomedicale;

sisteme şi aparate inteligente mecatronice, integronice,

adaptronice pentru controlul neelectric (temperatură,

presiune, masă, timp, etc.);

tehnologii mecatronice inovative micro şi nano;

tribologie şi micro-nanotribologie;

sisteme robotice şi micro-nanorobotice;

sisteme micro-electro-mecanice (MEMS) şi nano-

electro-mecanice (NEMS);

etc.

Informare şi Valorizare în domeniul Transferului Tehnologic al

rezultatelor cercetării prin Centrul Releu de Transfer Tehnologic şi Consultanţă – CRTTC

INCDMTM;

Formare şi evaluare în Mecatronică prin Centrele de Formare şi Evaluare în Mecatronică (CF-

Mecatron; CE-Mecatron);

Strategie & Dezvoltare sustenabilă în domeniul avansat high-tech Mecatronică, Integronică şi

Adaptronică;

Metodologii, Testări şi Certificări în domeniu;

Management Integrat;

Legături cu Industria prin Oficiul de Legături cu Industria – OLI;

Educaţia universitară şi postuniversitară prin masterate, doctorate şi post-doctorate;

Dezvoltarea de infrastructuri conexe:

APROMECA – Asociaţia profesională a Patronatului din Industria Mecanică Fină, Optică şi

Mecatronică;

Clusterul MECHATREC – Clusterul regional Bucureşti-Ilfov în domeniul Mecatronică;

Rolul Strategic de Competitivitate pentru industria high-tech de mecatronică –

INDMECATRON;

Platfoma tehnologică de Mecatronică, Integronică şi Adaptronică – MECATRON;

Centrul de Formare in Mecatronică – C.F.Mecatron;

Centrul de Evaluare în Mecatronică – C.E.Mecatron;

Oficiul de Legături cu Industria – OLI;

Asociaţia Română de Benchmarking – AROB;

Şcoala Doctorală în Inginerie Mecanică: INCDMTM + Univ. Valahia Târgovişte.

Dezvoltare de metode, tehnologii şi instrumente de măsură şi control pentru asistarea calităţii

caracteristicilor proceselor şi procesărilor, prin:

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

3

controlul dimensional integrat în procesele de fabricaţie pentru industria automobilului,

industria lagărelor, etc;

controlul dimensional al proceselor, pentru industria flexibilă inteligentă;

controlul tehhnic şi tehnologic prin interferometrie cu laser şi prin senzori şi traductoare;

controlul multidimensional mecatronic, integronic şi adaptronic al proceselor şi procesărilor.

Dezvoltare de concepte şi metode pentru promovarea competitivităţii, reabilitării şi capabilităţii

proceselor industriale, prin:

controlul parametrilor neelectrici;

echipamente pentru testare şi investigare;

tehnologii şi micro-nanotehnologii de raţionalizare şi optimizare a proceselor industriale;

caracterizarea tribologică şi micro-nanotribologică.

Dezvoltare de metode, proceduri şi instrumente pentru evaluarea, programarea şi strategia industriei

de mecanică fină, mecatronică, integronică şi adaptronică;

Dezvoltare şi valorizare prin transferul tehnologic a rezultatelor din cercetare, dezvoltare şi inovare;

Dezvoltare altor activităţi conexe:

editare reviste, cărţi tehnice, buletine tehnice şi tehnologice, etc;

servicii inteligente şi consultanţă adaptativă în domenii industriale avansate;

educaţie înaltă în domeniile avansate inteligente;

etc.

Dezvoltare de brand pe piaţa românească şi internaţională pentru INCDMTM:

Brand-ul << MECATRON – Produse inteligente şi de înaltă competitivitate>>

Dezvoltare Resurse Umane, de cercetători ştiinţifici, meşteşugari, doctoranzi, doctori şi cadre

didactice universitare asociate, pentru Cercetarea Românească în Domeniul Mecatronică,

Integronică şi Adaptronică;

Dezvoltare şi acumulare de Experienţă şi Excelenţă în domeniu, permiţând abordarea de proiecte de

cercetare de interes naţional şi/sau european în cadrul Programelor Naţionale şi Europene de

Cercetare şi în cadrul Programelor cu agenţii economici;

Dezvoltarea şi multiplicarea rezultatelor Cercetării, Dezvoltării şi Inovării, către mediul de Afaceri

din România şi din Europa;

Etc.

Director General :

Prof. Univ. Dr. Ing. EurIng

Gh. Ion. GHEORGHE

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

4

COLEGIUL DE REDACTIE

Colegiul editorial: INCDMTM

Societatea Științifică și Academică – MECATRON

APROMECA

Clusteru MECHATREC

Polul STRATEGIC de COMPETITIVITATE – INDMECATRON

Editor șef: Prof.Univ.EurIng.Dr.Ing. Gh. Ion GHEORGHE

Colectivul de redacțional: Octavia CARUNTU economist

Ilie IULIAN cercetător științific

Ligia PETRESCU cercetător științific

Madalina DINULESCU inginer

Andreea POPESCU filolog

Dana NEGRETU tehnician

Doru DRAGOMIR grafician ind.

Editura CEFIN – str.Pantelimon, nr. 6-8, sector 2, București

Coperta Doru DRAGOMIR

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

5

C U P R I N S

Pag.

1. SISTEM MECATRONIC INTELIGENT DE COMPENSARE A TEMPERATURII LA CONTROLUL DIMENSIONAL AL PIESELOR DIN INDUSTRIA CONSTRUCTOARE DE MASINI

Director proiect: ing. Valeriu GEORGESCU

2. SISTEM INTEGRAT PENTRU OPTIMIZAREA PARAMETRILOR SISTEMULUI MECATRONIC CU MOTOARE PAS CU PAS Director proiect: ing. Stefan VADUVA

3. ECHIPAMENT PENTRU MONITORIZARE ŞI CONFIGURARE LA DISTANŢĂ A ECHIPAMENTELOR MECATRONICE COMPLEXE Director proiect: Ing.Angel CONSTANTIN

4. CERCETARI PRIVIND TEHNICI INTELIGENTE DE SEPARARE A ERORILOR DE PRELUCRARE SI DEFECTELOR DE SUPRAFATA ALE ROTILOR DINTATE PRIN ANALIZA ARMONICA, UTILIZAND METODELE DE ANGRENARE „SINGLE FLANK” SI „DOUBLE FLANK” Director proiect: Dr. Ing. Daniela CIOBOATA

5. ELABORAREA UNUI SISTEM COMPLEX DE MASURARE SI LOCALIZARE LA MARE DISTANTA, A POZITIEI SI VITEZEI CORPURILOR, PRIN UTILIZAREA SISTEMELOR MECATRONICE DE MASURARE TRIDIMENSIONALA CU LASER” Director proiect: Dr. Ing. Gheorghe POPAN

6. METODE SI SISTEME DE PRECIZIE RIDICATA PENTRU MASURAREA SI CONTROLUL NIVELULUI FLUIDELOR TEHNICE Director proiect: Ing. Constantin PASCU

7. MODELAREA, COMANDA SI TESTAREA SISTEMELOR ROBOTICE DE TIP PICK AND PLACE FOLOSITE ÎN INDUSTRIE Director proiect: Dr. ing. Vlad VADUVA

8. SISTEME MECATRONICE INTELIGENTE PENTRU VERIFICAREA AUTOMATA A ETANSEITATII PERETILOR PIESELOR TURNATE CU FORME COMPLEXE Director proiect: ing. Sorin Ionut BADEA

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

6

9. STUDIUL ŞI ANALIZA SISTEMELOR HARDWARE ŞI SOFTWARE PENTRU ACHIZIŢIA ŞI PRELUCRAREA DATELOR SPECIFICE MECATRONICII ŞI TEHNICII MĂSURĂRII Director proiect: Ing. Danut STANCIU

10. TENDINŢE PRIVIND DEZVOLTAREA TRADUCTOARELOR TENSOREZISTIVE PENTRU MĂSURAREA FORŢELOR ŞI MOMENTELOR

Director proiect: ing. Ioan LAŢA

11. COMPUTERIZAREA METODELOR DE IDENTIFICARE ŞI CONTROL ÎN INDUSTRIA AUTO PRIN UTILIZAREA SISTEMELOR MECATRONICE TIP VISION

Director proiect: Ing. Sorin SOREA

12. CERCETARI PRIVIND REALIZAREA DE NOI SISTEME MECATRONICE FLEXIBILE HIGH-TECH DE MASURARE LINIARA CU INALTA REZOLUTIE PENTRU LUNGIMI MARI, INDEPENDENTE / INTEGRABILE IN POSTURILE DE CONTROL DIMENSIONAL AUTOMAT Director proiect: Ing. Cristian LOGOFATU

13. METODICI MECATRONICE PENTRU EVALUAREA ŞI CONTROLUL INDICATORILOR PROCESELOR DE MINIAŞCHIERE ABRAZIVĂ, ALINIAŢI UE

Director proiect: Ing. Anton VIERU

14. CARACTERIZAREA SUPRAFEŢELOR CU STRUCTURI MICRO ŞI NANOMETRICE ACOPERITE PRIN METODE INTELIGENTE MECATRONICE, DESTINATE APLICAŢIILOR BIOMEDICALE Director proiect: Dr. ing. fiz. Liliana-Laura BADITA

15. MODELAREA SI COMANDA ROBOTILOR PENTRU POZITIONĂRI DE PRECIZIE CU APLICATII ÎN MECATRONICA MEDICALĂ Director proiect: Dr. ing. Mihai MĂRGĂRITESCU

16. STUDII PRIVIND CARACTERIZAREA AVANSATĂ A FAMILIEI DE MATERIALE METALICE BIOCOMPATIBILE DESTINATE REALIZĂRII DE ELEMENTE PROTETICE PERSONALIZATE Director proiect: Dr.ing. Florin ISVORANU

17. CERCETĂRI PRIVIND REDUCEREA RISCURILOR COMERCIALE SI CONSECINTELOR ASOCIATE PRINCIPIILOR SOCIALE, PRIN IMPLEMENTAREA SISTEMELOR INTEGRATE DE ASIGURAREA PRACTICILOR MANAGERIALE ETICE Director proiect: Sing. Carmen FINAT

18. STUDIU PRIVIND DEZVOLTAREA ŞI MODERNIZAREA MANAGEMENTULUI DE PARTENERIATE PENTRU INOVARE ŞI POLI INOVATIVI DE TRANSFER TEHNOLOGIC LA NIVEL LOCAL

Lucrările INCDMTM vol. 3 nr 5 / 2013-2014

7

ŞI REGIONAL Director proiect: Ec. Octavia CARUNTU

19. STUDIU PRIVIND STRATEGIA DE DEZVOLTARE A CLUSTERULUI ”MECHATREC” SI ROLUL ACESTUIA ÎN DEZVOLTAREA SI SUSTENABILITATEA ENTITĂTILOR TIP IMM ÎN DOMENIILE AVANSATE, PRIN TRANSFER TEHNOLOGIC SI/SAU KNOW-HOW

Director proiect: Drd. Ing. Iulian ILIE

20. STUDIU PROSPECTIV PRIVIND DEZVOLTAREA ŞI IMPLEMENTAREA DOMENIULUI HIGH-TECH „ADAPTRONICA” CA PARTE A TEHNOLOGIEI CHEIE PENTRU VIITOR PRIN ÎMBINAREA SINERGETICĂ A DOMENIILOR CHEIE MECATRONICA SI INTEGRONICA Director proiect: Prof. Univ. Dr. Ing. Gh. GHEORGHE

21. SECURITATEA INFORMAŢIEI – STRATEGIE EFICIENTĂ DE PĂSTRARE A CONFIDENŢIALITĂŢII, INTEGRITĂŢII ŞI DISPONIBILITĂŢII INFORMAŢIEI TEHNICO-ŞTIINŢIFICE ÎN ACTIVITATEA DE CERCETARE-DEZVOLTARE-INOVARE Director proiect: Sing. pr. pr. Carmen FINAT

22. SISTEME OPTOELECTRONICE MODULARIZATE INFORMATIZATE UTILIZATE ÎN LOGISTICA DE TRANSPORT PE FLUXURI AUTOMATE DE PRODUCŢIE INDUSTRIALĂ Director proiect: Ing. Anca ATANASESCU

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

8

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.05

Durata proiect:2014-2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

ing. Valeriu GEORGESCU

SISTEM MECATRONIC INTELIGENT DE

COMPENSARE A TEMPERATURII LA

CONTROLUL DIMENSIONAL AL PIESELOR DIN

INDUSTRIA CONSTRUCTOARE DE MASINI

REZULTATE ESTIMATE - cresterea calitatii operatiilor de control si implicit a produsului final; - eliminarea totala a rebuturilor nerecuperabile prin control total in regim adaptiv a productiei.

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE Sistemul mecatronic de control dimensional cu compensarea temperaturii, proiectat este prevazut cu senzori performanti, sistem de conversie cu interfata la calculator si software specializat in vederea prelucrarii automate, in timp real, a informatiilor si a luarii deciziilor ce se impun.

Acest sistem va putea fi folosit ca model la masurarile de precizie din cadrul dispozitivelor de control, cat si la masurarile din cadrul instalatiilor care lucreaza in spatii netermostatate.

Sistemul de control are in componenta urmatoarele: - dispozitiv de masurare de tip dorn electronic de masurare prin contact cu 3 sectiuni de masurare pentru diametrul interior al piesei de verificat, cu monitorizarea temperaturii piesei aflata in post si a dornului de masurare propriu-zis; - suport de etaloane cu monitorizarea temperaturii etaloanelor; - modul de conversie cu interfata traductori; - centrala de masurare (calculator) cu software dedicat.

Sistemul de control proiectat este dotat cu urmatoarele elemente si senzori in vederea realizarii controlului dimensional cu compensarea temperaturii: - palpatori amplasati pe trei sectiuni ale piesei pentru a permite experimentarea masurarii si evidentierea deformatiilor piesei cu temperatura, pe intreaga suprafata a alezajului interior; - senzori de monitorizare a temperaturii dornului si a sistemelor de palpare cu lamela elastica;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

9

- senzor de monitorizare a temperaturii piesei in timpul procesului de masurare; - senzor de monitorizare a temperaturii etaloanelor; - senzor de mediu amplasat in zona de control (asigurarea unui microclimat relativ constant).

Combinatia acestor senzori permite utilizarea unui soft specializat de masurare cu compensarea temperaturii in timp real si schimbarea automata a subrutinelor de calcul functie de conditiile concrete de lucru.

Afisarea rezultatelor masurarii se va face cu semnalizarea depasirii parametrilor impusi si a indicatiilor corecte pentru operator: piesa buna, piesa la limita, piesa in afara campului de toleranta (rebut, rebut recuperabil). Valorile obtinute se vor stoca in fisiere "neutre". Se va semnaliza depasirea campului de temperatura stabilit. De asemenea, va exista cerinta automata de verificare a etalonarii sau de reetalonare necesara la apropierea de sau la depasirea limitelor de camp si temperaturi etc., astfel putand fi luate masuri concrete de evitare a situatiilor limita sau a rebuturilor.

- Subansamblu dorn masurare-

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

10

- Sistem de control dimensional cu compensarea temperaturii-

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

11

La sistemul mecatronic de control dimensional cu compensarea temperaturii proiectat s-a ajuns printr-o analiza a solutiilor constructive cu introducerea sistemelor de compensare a temperaturii, folosind analiza cu elemente finite pentru determinarea deformatiilor specifice s i tensiunilor maxime cauzate de solicitarile la temperatura ale principalelor componente ale sistemului de masurare studiat.

Utilizarea studiului cu element finit în cadrul cercetarii deformatiilor specifice ale componentelor sistemului, prezinta avantajul usurintei cu care pot fi comparate zonele de interes maxim ale pieselor studiate si alegerea solutiilor constructive optime. S-au analizat trei tipuri diferite de piese care reprezinta gama larga de piese de revolutie sau prismatice, din materiale cu caracteristici diverse, prelucrate in procesul de productie si anume: coroana dintata (otel), arbore cotit (fonta), f lansa arbore iesire (duraluminiu).

Intrucat la masurarea pieselor in sectia de productie pot aparea diferente importante de temperatura, s-a facut o comparare a rezultatelor solicitarilor termice ale componentelor sistemului de masurare, in aceleasi conditii: - temperatura de referinta Tr: 20 ºC = 293.15 ºK - temperatura mediului Tm: 27 ºC = 300.15 ºK - tempertura piesa Tp: 40 ºC = 313.15 ºK - temperatura dispozitiv Td: 27 ºC = 300.15 ºK - temperatura etalon Te: 27 ºC= 300.15 ºK.

Studiul solicitarilor s-a realizat prin intermediul metodei elementelor finite cu ajutorul programului CATIA si s-au evidentiat deformatiile pieselor la diferenta dintre Tm-Tr = ∆Tmr si la diferenta dintre Tp-Tm = ∆Tpm, si s-a observat ca, la diferente mari de temperatura intre Tp si Tm, viteza de racire a pieselor face ca regimul de masurare sa fie tranzitoriu, ceea ce trebuie evitat, deci piesa nu trebuie acceptata la masurare.

In acelasi mod s-a facut si analiza elementelor dispozitivului (corp dorn si elemente de masurare).

Exista o corelatie intre timpul de racire a piesei la temperatura mediului si timpul cat piesa sta pe dispozitiv, ceea ce determina diferenta maxima de temperatura dintre piesa si dispozitiv, care poate fi acceptata pentru a avea un regim constant. Viteza de racire a pieselor scade pe masura ce temperatura acestora se apropie de temperatura mediului si pe un anumit interval de temperaturi se poate considera ca, deformatia piesei este aproximativ constanta functie de precizia de masurare ceruta si pentru acest interval piesa poate fi acceptata la masurare.

Acolo unde eroarea de masurare admisa (functie de toleranta de executie a piesei) depaseste eroarea de masurare a dispozitivului, nu este necesara compensarea erorii de temperatura dintre temperatura de mediu si temperatura de referinta (20ºC). Aceasta compensare se aplica in cazurile in care eroarea de masurare a dispozitivului depaseste eroarea de masurare admisa.

Pentru arborele cotit s-a constatat ca, diferentele mari de temperaturi dintre mediu si piesa introduc deformatii considerabile (de ordinul sutimi de mm si chiar mai mari), ceea ce determina un regim de comportare al piesei la temperatura inacceptabil. Din cauza tolerantelor de executie foarte mici la acest tip de piesa se pot face compensari de temperatura numai intre temperatura mediului si temperatura de referinta, monitorizarea temperaturii mediului si piesei facandu-se cu un senzor pentru mediu si unul pentru piesa (intre etalon, piesa si dispozitiv neexistand diferente semnificative). Se admit la masurare piese cu temperatura egala cu cea a mediului (ex. abatere maxima ± 3 mm).

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

12

Acelasi mod de abordare avem si pentru piesa flansa arbore iesire.

Aplicarea compensarii de temperatura cu monitorizarea tuturor elementelor sistemului se face pentru piesa coroana dintata, pentru care s-a ales un dispozitiv de tip dorn electronic de masurare prin contact, cu 3 sectiuni de masurare distribuite uniform. Zonele de amplasare ale traductorilor sunt stabilite in urma analizei deformatiilor la temperatura a componentelor sistemului de masurare. Se utilizeaza anumite tipuri de traductoare de dimensiuni mici, fiabilitate si unele chiar cu precizie ridicata.

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE Rezultatele lucrarii vor fi publicate in reviste de specialitate.

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE

Sistemul de control va putea fi folosit ca model la masurarile de precizie din cadrul dispozitivelor de control, cat si la masurarile din cadrul instalatiilor care lucreaza in spatii netermostatate, respectiv linii de fabricatie amplasate in sectii de productie din industria constructoare de masini (de ex. Dacia Renault).

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

13

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.09

Durata proiect:2013-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

ing. Stefan VADUVA

SISTEM INTEGRAT PENTRU OPTIMIZAREA

PARAMETRILOR SISTEMULUI MECATRONIC

CU MOTOARE PAS CU PAS

DESCRIERE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

14

Standul pentru determinarea şi optimizarea parametrilor sistemului mecatronic motor pas cu pas - transmisie cu roţi dinţate in vederea realizării de produse performante cu valoare adăugată mare (prezentat în figură) cu un caracter multidisciplinar fiind compus din:

transmisie cu roţi dinţate cuplate cu motor pas cu pas şi encoder prin intermediul unui cuplaj elastic;

bloc electronic a impulsurilor generate de encoder;

P.C cu port RS232 sau laptop pe care se rulează un program specializat (soft) realizat în Lab View ca o interfaţă facilă de lucru;

Pe baza unei metodologii tehnice, experimentate şi practică, ce implică şi utilizarea

unui model matematic, sistemul integrat (standul) permite pe lângă optimizarea parametrilor caracteristici, interdependenţa între ele (frecvente optime şi critice de comandă, cupluri rezistente critice etc.) şi:

determinarea în condiţii reale a caracteristicii cuplu-frecvenţă care reprezintă suportul tehnic pentru specialistul care eleborează sistemul de acţionare cu motor pas cu pas;

determinarea plajei de frecvenţă la care motorul pas cu pas poate păşi, ca fiind zonă periculoasă partea de funcţionare optimă a sistemului mecatronic;

determinarea familiei de caracteristici cuplu-frecventă în funcţie de motorul de inerţie al sistemului mecatronic;

optimizarea raportului de transmisie cu roţi dinţate pe fiecare treapă în funcţie de raportul total de transmitere dorit;

evidenţierea oscilaţiilor raportului (motor pas cu pas) la începutul aplicării frecvenţelor de comandă, în jurul poziţiei de pas; unghiular ferm, cu implicaţii asupra preciziei de poziţionare

Pentru angrenaje: - module utilizate specifice micromecanicii: 0,4; 0,5; 0,6; 0,8, 1 mm - gama rapoartelor de transmitere 40 – 400 - materiale utilizate; inox pentru pinioane, alamă şi dural pentru roţi dinţate - posibilitatea de a realiza momente de inerţie diferite şi rapoarte totale diferite pentru

transmisie cu roţi dinţate. Pentru motor pas cu pas , şi bloc electronic de comandă

- pas unghiular 1,8

- precizie de poziţionare 5% din pasul unghiular - frecvenţa impulsurilor de comandă: variabilă pentru a obţine turaţii diferite la arborele

motorului pas cu pas - afişare pe PC – frecvenţa şi număr de impulsuri

Tematica abordată vine în întâmpinarea IMM-urilor de profile conducând la realizarea de produse performante cu ciclu redus de introducere în fabricaţie pentru domeniile:

aparatura si echipamente de monitorizare a mediului ambiant;

CARACTERISTICI TEHNICE:

APLICABILITATE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

15

aparatura medicală;

birotică;

spaţiu şi securitate;

robotică;

Pe parcursul derularii proiectului, rezultatele tehnico-stiintifice vor fi diseminate pe scara larga prin articole, conferinte, pagina web.

diversificarea nomenclatorului de produse prin asimilarea unor produse noi;

cresterea productiei industriale ;

valorificarea cercetarii si recuperarea cheltuielilor aferente ;

cresterea competitivitatii IMM-urilor;

diminuarea cheltuielilor beneficiarilor prin utilizarea unei metodologii tehnice, experimentate şi practică; creşterea eficienţei instalaţiilor de automatizare prin optimizarea par

DISEMINARE, PREMII:

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, ÎN VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

16

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.11

Durata proiect:2012-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing.Angel Constantin

ECHIPAMENT PENTRU MONITORIZARE ŞI

CONFIGURARE LA DISTANŢĂ A

ECHIPAMENTELOR MECATRONICE COMPLEXE

DESCRIERE:

Echipament anexabil unei game largi de sisteme mecatronice, in speta cele realizate de INCDMTM pentu industria auto si care sa ofere funcia de telecontrol si teleservice, se are in vedere eficientizarea costurilor si timpilor de deplasare a specialistilor la beneficiar si imbunatatirea mentenantei si consultantei de specialitate prin eliminarea deplasarii echipei de specialisti. In imaginile de mai jos sunt prezentate principalele configuratii si posibilitati ale sistemului.

Fig. 1 -Telecontrol PEAR to PEAR

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

17

Fig.2 - Telecontrol SERVER to MACHINE

Fig. 3 - Teleservice complet APPLICATION to MACHINE

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

18

Fig.4 - Exemplu Aplicatie Software INCDMTM de monitorizare

Fig. 5 - Configuratia de mobila a sistemului industrial de telecontrol si teleservice

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

19

CARACTERISTICI TEHNICE:

Caracteristici hardware: MODEM GPRS APN-LANT SCALANCE M875 GPRS Tensiune alimentare 24V/ 300mA Frecventa lucru 850/900/1800/1900MHZ GPRS GATEWAY tip TMN-51T Legatura la SERVER HTTP/UDP TCPIP protocol , port 8000 Caracteristici software • Aplicaţia ce rulează pe platforma Workstation portabil dual screen MEGAPAC X500L2 se pretează la configurarea directa a mediului de dezvoltare STEP7 pentru programare si depanare a echipamentelor de automatizare bazate pe PLC tip Siemens. In acest caz este posibila implementarea unui maxim de facilitaţi de depanare inclusiv schimbarea firmware-lui (programului de automatizare) de la distanţa. • Aplicaţia ce rulează pe baza de browser, sub forma de pagina web este foarte utila pentru funcţii de telemonitorizare, teleconsultanţa si depanare online pe orice platforma mobila tip tableta sau smartphone care suporta JAVA. • In cazul când acţiunea de la distanta are in vedere realiyarea de comenzi si/sau modificarea stării unor sisteme mecatronice ce acţionează utilaje sau echipamente ce necesita o organizare specifica din punct de vedere al securităţii si protecţiei muncii este necesara o confirmare si validare specifica din partea APLICABILITATE:

APLICATII - Telecontrol si Teleservice Multe instalaţii industriale au subsisteme care nu necesită sau nu permit prezenţa continuă a operatorului uman, calificat şi costisitor. Exemplele pot fi în industria extractivă de petrol şi gaze naturale , în reciclarea apei industriale, producerea de energie şi sectoarele de distribuţie a acestora. Pentru aceste tipuri de activităţi, controlul şi monitorizarea la distanţă sunt o necesitate, având ca scop asigurarea parametrilor de exploatare la valorile nominale. Alte exemple pot fi în industria constructoare de maşini. Aceste activităţi au nevoie de sisteme pentru monitorizare, control și întreţinere. Avantajele tehnologiei, care poate oferi acces la distanţă pentru a aduna date de proces în timp real, devin evidente: - minimizarea timpilor si costurilor pentru depanare - identificarea rapidă a erorilor - elaborarea de strategii preventive în procesul de întreţinere Cererile pentru astfel de tehnologii sunt crescute. Acum câţiva ani, un defect pe o linie de producţie sau la un echipament industrial de importanţă majoră ar fi fost remediat în termen de o zi sau două după vizita unui inginer. Această întârziere generează costuri mari de reluare a producţiei. Folosind teleservice şi telecontrol, erorile pot fi remediate de la distanta.. Dacă aparatul sau instalaţia sunt situate la distanţe mari, economia obţinută este semnificativă. Ca urmare asistăm la o nevoie tot

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

20

mai mare de soluţii industriale pentru accesarea de la distanţă a echipamentelor industriale. Cele două servicii care aduc reale beneficii prin accesarea la distanţă a echipamentelor sunt telecontrolul si teleservice-ul. Sistemele propuse, care sunt modulare, flexibile și sigure, asigură un acces eficient la distanţă la instalatii mecatronice complexe care pot fi situate atat in mediul industrial cat si exterior. Telecontrolul presupune conectarea staţiilor de proces situate la distanţă la unul sau mai multe sisteme ce urmeaza a fi monitorizate sau depanate. Pentru monitorizare şi controlul se pot folosi diverse reţele publice sau private. Prelucrările de tip event-driven , determinate de un eveniment, sau prelucrările ciclice ale datelor se realizează cu ajutorul protocoalelor speciale de telecontrol si permit personalului de operare gestionarea în mod eficient a procesului în ansamblu sau în detaliu. Se folosesc unul sau mai multe platforme software elaborate in cadrul proiectului de catre INCDMTM pentru conectarea, de la distanţă, pe baza tehnologiilor moderne GPRS sau prin reteaua globala Internet-WAN a mai multor PLC utilizate frecvent in instalatiile de automatizare mecatronice realizate tot la INCDMTM. Soluţia tehnică se poate folosi atât pe scară largă cât şi pentru doar câteva echipamente distribuite. Teleservice presupune schimbul de date prin linia de comunicatie GPRS sau prin intermediul internetului cu echipamente şi sisteme aflate la distanţă, pentru detectarea erorilor, diagnosticare, optimizarea activităţii de întreţinere, reparaţii sau optimizarea producţiei. Teleservice-ul oferă un răspuns eficient şi personalizat pentru a diagnostica sistemele îndepărtate fizic, sau pentru a ajuta la realizarea şi punerea în aplicare a planul de întreţinere preventivă. DISEMINARE, PREMII:

- Diseminarea pe scara larga a rezultatelor stiintifice. EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

INCDMTM are ca strategie de dezvoltare cercetarea în vederea implementării unui nou concept de Proiectare Orientată spre Mecatronica (Mechatronic Oriented Design), care să pună bazele unui nou mod de abordarea a aplicațiilor moderne și deschiderea și mai mult a ale întreprinderilor spre modelul de telementenanta prin utilizarea sistemelor mecatronice inteligente si a sistemelor de comunicatie moderne. Propuneri de proiecte transmise la programe internationale: Se vor elabora propuneri după finalizarea proiectului.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

21

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.12

Durata proiect:2014-2015-in

derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Dr. Ing. Daniela CIOBOATA

CERCETARI PRIVIND TEHNICI

INTELIGENTE DE SEPARARE A ERORILOR DE

PRELUCRARE SI DEFECTELOR DE SUPRAFATA

ALE ROTILOR DINTATE PRIN ANALIZA

ARMONICA, UTILIZAND METODELE DE

ANGRENARE „SINGLE FLANK” SI „DOUBLE

FLANK”

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE Prin finalizarea proiectului propus se urmăreşte dezvoltarea unei tehnologii pentru

controlul complex al functionalitatii rotilor dintate si angrenajelor, pe fluxul de fabricatie, inainte de operația de montaj.

Cercetarile experimentale vor urmari de asemenea stabilirea unui regim optim de angrenare (viteza de rotatie si forta de incarcare). Vitezele de rotatie ale pinioanelor vor fi selectate tinand cont de viteza de raspuns a sistemului de achizitie si prelucrare date si de comportamentul sistemului mecanic al echipamentului. În general, se recomandă ca la masurarea prin metoda double flank viteza sa fie selectata astfel incat sa poata fi achizitionate cel putin 20 de puncte per dinte pentru a asigura o sensibilitate suficienta a echipamentului. Proiectul care face obiectul prezentei lucrări, rezolvă una dintre cele mai importante probleme de interes pentru fabricantii de mecanisme cu roti dintate, si anume, reducerea zgomotului si vibratiilor si cresterea duratei de viata. Pentru realizarea acestui obiectiv, va fi realizat un stand experimental care sa permita testarea angrenajelor prin metoda double flank.

Principalele caracteristici estimate ale standului experimental sunt:

metode de testare: double flank;

posibilitatea de reglare a regimului dinamic de testare pentru a determina experimental regimul optim pentru obtinerea sensibilitatii maxime;

software complex care sa permita determinarea erorii dinamice totala, erorii radiale complexe totala si ponderea surselor specifice de erori in componenta acestora;

rotile testate pot angrena cu roti etalon sau cu roata conjugata;

standul experimental va fi dotat cu un calculator industrial performant;

rezoluţia de masurare : 1μm;

functiile de masurare:

identificarea erorilor de fabricatie si de suprafata ale danturii;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

22

masurarea variatiei distantei dintre axe (metoda double flank) si masurarea excentricitatii axei de rotatie (metoda single flank);

evaluarea statistica a datelor;

afisarea rezultatelor: valoric si grafic;

constructie modulara atat hardware cat si software si arhitectura deschisa.

REZULTATE ESTIMATE Proiectul urmăreşte creşterea performantelor şi modernizarea producţiei de transmisii

cu roti dintate (ex.: cutii de viteza auto, reductoare, pompe cu roti dintate, etc) in vederea cresterii fiabilitatii in functionare si reducerii nivelului de zgomot si vibratii pentru respectarea normelor europene.

Proiectul are ca obiectiv final realizarea unui stand experimental si a unui software specializat care sa permita analiza si separarea erorilor transmise de roti si angrenaje dintate cu dinti drepti si inclinati si determinarea nivelului optim de erori admise pentru incadrarea in clasa de precizie prestabilita. Proiectul urmareste de asemenea realizarea unei analize comparative intre metodele de testare single flank (cu distanta fixa intre axele rotilor angrenajului) si double flank (angrenare cu joc zero pe ambele flancuri).

In urma realizarii proiectului se vor obtine urmatoarele rezultate

studiu de analiza si sinteza privind metodele de determinare a erorilor de angrenare ale rotilor dintate

stand experimental pentru determinarea erorii complexe de angrenarea rotilor dintate

software flexibil pentru masurarea si analiza erorilor de transmisie prin metoda double flank

raport de analize si experimentari

studiu comparativ privind masurarea prin metodele single flank, double flank si control vibroacustic.

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE

Pe parcursul derularii proiectului, rezultatele tehnico-stiintifice vor fi diseminate pe scara larga prin articole, conferinte, pagina web.

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Valorificarea rezultatelor cercetării se va face prin dezvoltarea unor echipamente

performante pentru agenti economici producatori de transmisii cu roti dintate. Potenţialii utilizatori ai rezultatelor cercetării sunt societăţile comerciale din: industria

auto (Dacia Automobile Piteşti); industria constructoare de maşini (SC HESPER SA, Roman SA Brasov, SC TIMPURI NOI SA, etc).

Rezultatele proiectului vor mai fi valorificate prin: - Diseminarea rezultatelor cercetarii prin comunicari stiintifice, simpozioane, workshopuri,

pagina web; - Baza tehnico-stiintifica pentru cercetari ulterioare;

Beneficiari ai rezultatelor ştiinţifice vor fi instituţiile de învăţământ superior si unitatile de C-D prin publicarea de articole, comunicări la simpozioane ştiinţifice, conferinţe, congrese şi completarea cursurilor de specialitate cu noi tematici de interes practic.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

23

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.13

Durata proiect:2014-2015-in

derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Dr. Ing. Popan Gheorghe

ELABORAREA UNUI SISTEM COMPLEX DE

MASURARE SI LOCALIZARE LA MARE

DISTANTA, A POZITIEI SI VITEZEI

CORPURILOR, PRIN UTILIZAREA SISTEMELOR

MECATRONICE DE MASURARE

TRIDIMENSIONALA CU LASER”

DENUMIRE REZULTAT:

Pentru ca domeniul abordat sa acopere primele necesitati in satisfacerea cerintelor in concordanta cu rezultatele aplicabile din cercetarea de specialitate am abordat intr-o prima etapa de studii tenice de analiza constructiva, analiza rezultatelor obtinute in cercetarea de produse similare, intr-o abordare sistematica, determinand principiile si posibilitatile unui astfel de produs. Diversitatea aplicatiilor si solutiilor aferente au generat necesitatea unui studiu de piata pentru a putea detemina un optim de caracteristici si performante care un concordanta cu partea tehnologica existenta sa genereze un optim. Astfel obtinandu-se un produs final cu o gama cat mai larga de aplicattii intr-o gama cat mai larga de domenii. Astfel a fost nevoie de un studiu de piata asupra necesitatilor si prioritatilor pietei. Dupa aceasta, tinand seama de strategia de dezvoltare a domeniului pe termen scurt si mediu, in functie de prioritatile rezultate, ne-am propus abordarea directa a unui tip concret de produs nanotehnologic, realizarea si adaptarea lui pentru o zona de utilizare multipla considerata. Astfel in etapa a doua de studiu tehnic si analiza constructiva au fost elaborate principiile si structura viitorului produs. Urmare a cerintelor pietei produsul va acoperi o gama larga de utilizari conceptul sau urmarind cererile pietei romanesti cuantificate in etapa intai.

DESCRIERE: Pe plan national domeniul masuratorilor de mare distanta cu laser este abordat

doar de unitatile din domeniul de cercetare-dezvoltare, universitati, unitati ale academiei si cateva firme, subsidiare ale societatilor straine, toti folosind echipamente fabricate in strainate.

Pe plan european si mondial este o competitie acerba , publicatiile din domeniu sunt foarte retinute in a da detalii tehnice si au mai mult un caracter informativ, de reclama si publicitate. In domeniul masuratorilor de mare distanta din tarile dezvoltate SUA,

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

24

Japonia, tarile puternice din UE, intuind perspectivele deosebite, aloca fonduri insemnate in sprijinirea cercetarii si productiei.

Din analiza produselor si sistemelor nanotehnologice a rezultat ca tema abordata de noi constituie noutate pe plan intern desi pe plan mondial se afla intr-un stadiu de cercetare avansata.

Obiectivul nostru principal constituindul nu doar noutatea elaborarii unui astfel de echipament in tara noastra dar si un produs unic ca si functii si posibilitati chiar fata de produsele similare din alte tari.

CARACTERISTICI TEHNICE: Sistemul complex de masurare cu laser este conceput ca avand urmatoarele caracteristici

tehnico functionale:

Unda laser “eye-safe” cu lungimea de unda 905 nm (va asigura protectia totala a ochilor), Clasa 1.

Sitemul asigura portabilitate si autonomie dar poate fi interfatat cu un calculator prin interfata seriala.

Distanta de masurare intre 1- 3000m (in conditii normale de masurare, fara perturbatii gen ploaie, ceata, fum, ninsoare etc).

Precizia ±1m

Domeniu de masurare a azimututului 6400mils/3600 Domeniul de masurare a inaltimii ± 600

Domeniu de masurarea a vitezei de deplasare a tintei 5-400 km/h

Precizia de masurare a azimutului ±10 Precizia de masurare a inaltimii ±10

Precizia masurarii vitezei de deplasare a tintei ± 2 km/h

Rezolutia masurarii distantei 1m

Timp de masurare 0,5 secunde

Display pentru vizualizare in timp real al tintei.

Camera de captura dotata cu sistem optic de multiplicare.

Soft de interfatare cu calculatorul atat pentru urmarirea datelor masurate cat si pentru programare interfete.

Posibilitatea imagazinarii fotogramelor cu masuratori pe suport nevolatil.

In regim portabil echipamentul va function pe baterii dar va fi prevazut si cu sistem stationar de alimentare de la reteaua de 220V/50HZ.

APLICABILITATE: Produsul va putea folosit pentru masuratori in constructii, industria forestiera, topografie, agricultura, aeronautica, vanatoare, sport si alte aplicatii tip hobby.

DISEMINARE, PREMII: - Diseminarea produsului se va face, dupa definitvarea lui, prin :

a) participarea la conferinte cu comunicări .

b) Publicatii c) Anunturi pe pagina web a institutului. d) Participarea la targuri si expozitii.

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

a) Propuneri de proiecte transmise la programe internationale;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

25

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.14

Durata proiect:2014-2015-in

derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing. Constantin Pascu

METODE SI SISTEME DE PRECIZIE

RIDICATA PENTRU MASURAREA SI CONTROLUL

NIVELULUI FLUIDELOR TEHNICE

REZULTATE ESTIMATE Proiectul are drept scop elaborarea de metode si realizarea unor sisteme mecatronice

inteligente pentru masurarea si controlul nivelului fluidelor, atat pentru valori mari cat si pentru valori mici ale acestuia, aplicabile fluidelor tehnice. In urma analizarii metodelor existente, se vor elabora atat metode de masurare cat si solutii de principiu pentru sisteme de masurare nivel, metode care vor avea la baza principii de masurare diferite. Pentru sistemul bazat pe masurarea presiunii hidrostatice, se va elabora DE – ME, dupa care se va executa si apoi experimenta modelul realizat, pe baza unui Program de incercari.

In urma realizarii proiectului se estimeaza ca se vor obtine urmatoarele rezultate: Studiu Tehnic de analiza si documentare;

2 Studii de elaborare metode si stabilire solutii constructive;

DE – ME pentru 1sistem de masurare nivel;

1 program incercari pentru ME

ME pentru 1sistem de masurare nivel;

2 comunicari la manifestari stiintifice nationale / internationale;

1 articol stiintific;

1 cerere brevet de inventie.

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE

Obiectivul general al proiectului il reprezinta elaborarea unor metode de masurare,

control si monitorizare a nivelului fluidelor, care sa asigure precizie ridicata si siguranta in exploatare, urmata de transpunerea in practica a acestor metode prin realizarea unui sistem mecatronic in conceptie proprie, aplicabil pentru nivel mare sau mic al fluidelor tehnice in general.

Sistemul mecatronic ce se va executa va avea ca principiu de functionare masurarea presiunii hidrostatice prin masurarea presiunii diferentiale intre cea maxima indicata in partea de jos a rezervorului si cea minima masurata deasupra suprafetei de separatie a fluidului. Trebuie specificat ca la rezervoarele deschise se poate lua ca presiune minima presiunea atmosferica.

Sistemele mecatronice vor putea fi echipate cu un software dedicat si drept urmare

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

26

acestea vor putea masura, prelucra si stoca datele, fiind astfel integrabile in fluxurile tehnologice automatizate. In acest caz datele se pot trimite unui sistem computerizat, putandu-se astfel actiona sub diverse forme asupra fluxului tehnologic :

- pornirea / oprirea transferului de fluid in circuitul instalatiei; - mentinerea sistemului intre anumite limite programabile; - avertizarea vizuala / auditiva la atingerea anumitor limite prestabilite; - monitorizarea continua a fluxului tehnologic in care este integrat sistemul; - programarea punctului de zero si a domeniului de masurare

Principalele caracteristici tehnice preconizate a se obtine sunt:

Materialul de masurat : fluide tehnice

Ddiferenta de masurare : max (250 mm - 5000 ) mm coloana lichid

Presiunea maxima de lucru : 25 bar (numai pentru aparatele de masurare a nivelului fluidelor aflate in recipienti sub presiune )

Greutatea specifica : 0,4 – 4 g/cm3

Vascozitate la 20 °C : ≤ 2 ° E

Eroare de semnalizare : ± 50 mm

Temperatura de lucru : - 30° C ....+ 90 ° C

Umiditatea relativa : max 80 %

Vibratii : max 60 Hz

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE

Se va realiza diseminarea pe scara larga a rezultatelor stiintifice prin : - 2 comunicari la manifestari stiintifice nationale / internationale; - 1 articol stiintific; Se va depune cerere pentru 1 brevet de inventie

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE

In scopul propunerii unei colaborari, urmand ca la finalizatrea proiectului sa preia o parte dintre rezultatele obtinute, INCDMTM Bucuresti a identificat ca potentiali beneficiari firme private din domenil aparaturii de masura si control.

In acest sens societatile comerciale SC CARMESIN SA Bucuresti si SC QUATRO PROD COM STL Bucuresti si-au exprimat interesul pentru o viitoare colaborare in domeniul aparaturii de masurare a nivelului fluidelor, colaborare care sa cuprinda si transferul tehnologic al unor rezultate ale acestui proiect .

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

27

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.18

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Dr. ing. Vlad Vaduva

MODELAREA, COMANDA SI TESTAREA

SISTEMELOR ROBOTICE DE TIP PICK AND

PLACE FOLOSITE ÎN INDUSTRIE

REZULTATE ESTIMATE

Obţinerea de know-how în domeniul sistemelor robotice industriale;

Utilizarea ulterioară a modelului fizic ca bază pentru realizarea de upgrade-uri si a unor sisteme auxiliare ale robotilor mobili cum ar fi sisteme de vedere artificiale, efectori, software de programare si simulare off-line, sisteme de extensie a spatiului de lucru, sisteme de control forte/cupluri aplicate efectorilor.

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE

Studierea sistemelor robotice dotate cu abilităţi speciale de poziţionare şi orientare pentru realizarea aplicațiilor de pick and place. Se are în vedere alegerea celor mai potrivite structuri mecanice: roboti de tip articulat, cartezieni, de tip cilindric, polari, SCARA sau Delta, definirea structurii de comandă si actionare, precum si impunerea parametrilor de performantă cum ar fi: sarcina utilă, viteza, acceleratia, precizia si repetabilitatea.

O dificultate previzibilă a unui proiect de asemenea tip este imensa diversitate de soluţii posibile ce derivă din combinaţiile între diferite subansambluri: actuatori, soluţii constructive mecanice, soluţii de comandă. După analiza si stabilirea schemei structurale de principiu, se va construi un model de virtual bazat pe existenţa unor medii de dezvoltare CAD 3D (proiectare asistată tridimensională) extrem de bine elaborate, care permit nu numai proiectarea 3D, dar şi simularea mişcărilor şi a comportamentului dinamic, testarea la diverse solicitări.

Ulterior, va urma realizarea fizică a unui asemenea model pe care să se efectueze teste funcţionale, de eficacitate si anduranţă. Pentru realizarea comenzii se vor dezvolta algoritmi de conducere care vor fi implementati în structura de comandă a robotului.

Rezultă de aici principalele obiective ştiinţifice şi tehnice ale proiectului:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

28

studiul si stabilirea schemei structurale optime ale robotului care să permită operatii de pick and place;

proiectarea si modelarea intr-un mediu software CAD 3D a sistemului robotic;

realizarea fizică a sistemului robotic;

conceptia si implementarea software-ului de comandă a actuatorilor;

realizarea testelor functionale.

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE

Diseminarea rezultatelor se suprapune cu alte activităţi aproape încă de la începutul proiectului. Se preconizează publicarea de articole în reviste de specialitate şi susţinerea de comunicări ştiinţifice la manifestări de profil. În cadrul paginii WEB a institutului se va crea o secţiune dedicată proiectului. Se va urmări şi identificarea elementelor de noutate cu potenţial brevetabil.

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Se va urmări conştientizarea factorilor interesaţi pe tot parcursul desfaşurării proiectului.

Utilizatorii finali sunt IMM-urile ce doresc sa îsi automatizeze productia prin intermediul unor structuri robotice, iar ca beneficiari ai cercetării sunt firmele ce produc echipamente si accesorii în domeniul roboticii.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

29

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.21

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

ing. Sorin Ionut BADEA

SISTEME MECATRONICE INTELIGENTE

PENTRU VERIFICAREA AUTOMATA A

ETANSEITATII PERETILOR PIESELOR TURNATE

CU FORME COMPLEXE

REZULTATE ESTIMATE Verificarea pieselor şi a pieselor pereche în vederea asigurării etanşeizării lor pentru ridicarea nivelului calităţii produselor finite, eliminarea rebuturilor şi subansamblurilor rebut, realizarea fiabilităţii şi durabilităţii reperelor şi obţinerea preciziei funcţionale corespunzătoare. DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE Componenţa sistem mecatronic inteligent pt. verificarea etanseitatii (conform figura):

Masă metalica pe care este montată o placa de bază;

Pe placa de baza se afla placa de asezare si etansare;

Subansamblul închidere cu coloane fixat pe placa de bază ce susţine mecanismele de translaţie verticală acţionate de pistoanele de sus care apasă asupra subansamblelor de apăsare cu joje prevazute cu arcuri de compresiune;

Mecanisme de etanşare;

Celulă specializata pentru depistarea pierderiolor: ATEQ F510;

Duza calibrata;

Panou operator;

Panou electronic cu automat programabil SIEMENS;

Coloana de semnalizare Rosu/Galben/Verde;

Lampă de iluminare;

Panou pneumatic ce cuprinde aparatură electro-pneumatică de alimentare si comandă a cilindrilor pneumatici FESTO;

Senzori de proximitate pentru diferite poziţii ale subansamblelor în mişcare şi prezenţă piesă;

Subansamblul de protecţie a elementelor aflate în mişcare cu bariere optice de protecţie ;

Elementele de fixare a piesei pe placa de etanşare sunt independente de elementele de etansare. Acestea sunt executate din materiale care nu deteriorează suprafaţa piesei.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

30

Instalatia poate fi dotata suplimentar cu pistol de suflat aer pentru înlăturarea eventualelor depuneri de praf, pulberi etc. de pe suprafaţa pieselor, a plăcii de etanşare sau a restului maşinii. Instalaţia are posibilitatea de a re-măsura o piesă declarată rebut. Instalaţia are posibilitatea de a semnaliza luminos (acustic) apariţia unei piese rebut. Celula ATEQ poate fi comandată şi manual. Stările maşinii vor fi vizualizate pe un panou operator tip OP77 care va afişa în orice moment defectele apărute la funcţionare. Pe panoul instalaţiei se poate vizualiza numărul total de piese masurate. Caracteristici tehnice: dimensiuni de gabarit (Lxlxh): conform anexa; presiune de control: 1 bar; tipul de măsurare: prin diferenţă de presiune; modul de măsurare: în cm3/min şi Pa; nivel de pierdere de presiune: 25 cm3/min; timp de ciclu maşină: max. 80cmin.; presiune de alimentare: 5÷6 bar; energie electrică: 220 V c.a.; 50 Hz; - număr de cicluri necesar pentru stabilirea timpului de ciclu: 10 cicluri. Modul de lucru: Piesele pentru controlat trebuie să fie curate şi uscate şi să nu prezinte bavuri proeminente, altele decât cele admise de documentaţia de execuţie a reperului în zonele de etanşare. Piesele de verificat trebuie să ajungă în postul de măsurare la aceeaşi temperatură (ambientală). Succesiunea mişcărilor unui ciclu de măsurare: - operatorul pune piesa pe placa de etanşare; - se acţionează butonul de start care iniţiază următorul ciclu automat:

1. - mecanismele de siguranţă se retrag; 2. -mecanismele de translaţie verticală împreună cu subansamblele apăsare presează piesa pe placa de etanşare; 3. - mecanismele de busonare etanseaza piesa in vederea masurarii; 4. - celula ATEQ execută ciclul de masurare. Se verifică pierderea de aer care nu trebuie să depăşească valoarea admisa, caz în care se afişează rezultatul: „admis”; 5. - mecanismele de etansare se desfac; 6. - subansamblele de fixare se retrag; 7. - se blochează mecanismele de siguranţă. - se scoate piesa verificata si se introduce o noua piesa in postul de masurare.

Daca rezultatul este „respins” se reiniţiează automat un al doilea ciclu de măsurare, după debuşonare şi rebuşonare si dacă rezultatul afişat este tot „respins”, instalaţia se opreşte; în această poziţie se poate depista locul neetanşeităţii prin aplicarea cu spumă. Pentru revenirea mecanismelor în poziţia iniţială, operatorul apasă din nou butonul „start”. Mecanismele de apăsare verticală şi de etansare sunt retrase şi piesa este eliberată. Piesa este declarată rebut.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

31

În cazul apariţiei succesive a unui număr mai mare de piese rebut, se face o verificare a instalaţiei cu piesa de referinta. Dacă rezultatul afişat de celula ATEQ este „admis” se va depista cauza defectelor în fluxul de fabricaţie al pieselor de verificat. Instalatia este capabila sa lucreze in urmatoarele condiţii: - temperatura min/max (ºC): +5 ºC/ +40 ºC; - umiditate: 5…90%, fără condensare. In ceea ce priveste timpul ciclului de masurare, in industria auto tactul liniei de fabricatei este de 40s ÷ 90s. Acest timp, in cazul verificarii pieselor la etanseitate, cuprinde: timpul de transfer (de pe linie in postul de verificare a etanseitatii); timpul de bridare = timpul necesar fixarii piesei pe placa de baza; timpul de busonare = este timpul necesar etansarii tuturor alezajelor si suprafetelor ramase libere prin care ar putea scapa aerul; timpul de introducere aer in sistem; timp de stabilizare = timpul necesar stabilizarii presiunii in tot volumul piesei; timp de testare = timpul necesar de citire a diferentei de presiune in doua momente succesive; timp de golire aer = timpul necesar eliminarii aerului din piesa timp de transfer = scoaterea piesei din post. Din punctul de vedere al fortelor/presiunilor de apasare/etansare: F = Fcp + Fetc Ctot Fcp = p S ( forta dezvoltata de presiunea de incercare asupra suprafetelor de etansat ) Fetc = forta etansare contur este forta necesara de apasare a garniturii astfel incat pierderea sa fie nula si este functie de lungimea perimetrului de etansat. Aceasta forta este stabilita experimental pentru diverse calitati de materiale. La aceste forte se aplica diversi coeficienti de corectie, Ctot, de exemplu: - Cf = coeficient de forma ce tine seama de abaterile de forma ale suprafetei de etansat cat si de denivelarile dintre piesa si placa de etansat peste care trece aceeasi garnitura; se stabileste experimental.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

32

Instalatia va detecta scurgerile (scăpările) de aer / aerului utilizat pentru controlul etanşeităţilor pieselor pe liniile de fabricaţie a reperelor turnate.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

33

Funcţionarea este bazată pe detectarea şi măsurarea unei variaţii foarte mici a presiunii diferenţiale între două piese cu cavităţi, una de referinţă şi alta pentru testare, amândouă fiind alimentate la aceeaşi presiune. DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE Rezultatele lucrarii vor fi publicate in reviste de specialitate. VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Potentialii utilizatori: Producatorii de piese din industria constructoare de masini si, in special cea de automobile (Automobile Dacia Renault), prin posturi de control incluse in liniile de fabricaţie ale pieselor ce presupun etanşări.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

34

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.02.01

Durata proiect:2013-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing. Danut Stanciu

STUDIUL ŞI ANALIZA SISTEMELOR

HARDWARE ŞI SOFTWARE PENTRU ACHIZIŢIA

ŞI PRELUCRAREA DATELOR SPECIFICE

MECATRONICII ŞI TEHNICII MĂSURĂRII

REZULTATE OBTINUTE Prototiop hardware si software al unui sistem de achizitie si prelucrare a mărimilor folosite specifice mecatronicii si tehnicii măsurării (mărimi liniare, unghiulare, termice, fizice, zgomot si vibratii etc).

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE

Sistemul realizat este un sistem mecatronic flexibil, scalabil, programabil, care realizează achizitia si prelucrarea datelor de la traductoarele specifice sistemelor mecatronice. Are o structura compacta si modulara (hardware si software) pentru a se putea adapta situatiilor specifice măsurării elementelor sistemelor mecatronice. Este scalabil, modular, flexibil, robust la actiunea factorilor perturbatori.

Permite realizarea de cicluri de automatizare combinate cu cicluri de măsurare.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

35

Asigura:

[1] posibilitatea realizării de blocuri de măsura prin combinarea a max. 32 de module diverse cu rezistentă mare la perturbatii electrice exterioare

[2] modul de lucru ca unitate de sine stătătoare sau ca unitate subordonată unui sistem de prelucrare/măsurare superior

[3] modulul central de afisare si prelucrare prevăzut cu afisaj color de înaltă rezolutie si capacitate mare de prelucrare a datelor achizitionate

[4] monitorizarea proceselor în buclă închisă cu perioada de executie de 1ms

[5] posibilitatea definiri unor procese de măsurare si monitorizare complexe

[6] măsurarea semnalelor analogice cu frecventa de max. 5KHz.

[7] posibilitatea cuplării traductoarelor inductive în punte întreagă sau semi-punte cu cursa de până la 60 mm

[8] posibilitatea achizitionării datelor de pana la 64 de traductoare analogice(16 module a cate 4 intrări)

achizitia datelor de la traductoarele de deplasare inductive în domeniul 1..5 mm

achizitia datelor de la traductoarele incrementale liniare în domeniul 0.1-8 m

achizitia datelor de la module de achizitie cu iesire în tensiune în domeniul 0..5V

achizitia datelor de la module de achizitie cu iesire în curent (4..20mA)

posibilitatea achizitiei datelor digitale

posibilitatea comenzilor elementelor de executie (prin intermediul iesirilor digitale)

realizarea de interfete grafice specifice fiecărei aplicatie în parte (programarea si salvarea programelor de măsurare specifice)

posibilitatea de adăugare a noi functii software integrate

posibilitatea de a se integra într-un sistem complex de prelucrare si control.

posibilitatea de extindere prin punerea la dispozitie a protocolului de comunicatie si a interfetei de conectarea celor interesati

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE

Site de prezentare si diseminare rezultate

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Pe baza rezultatelor obtinute in cadrul acestui proiect se va continua cu noi propuneri de proiecte, nationale si internationale, si lucrari pentru grupul Renault Dacia (pentru Transfer Tehnologic consistent).

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

36

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract: 09.05.02.03

Durata proiect:2014-2015-in

derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

ing. Ioan LAŢA

TENDINŢE PRIVIND DEZVOLTAREA

TRADUCTOARELOR TENSOREZISTIVE

PENTRU MĂSURAREA FORŢELOR ŞI

MOMENTELOR

Constructiv, o celula de sarcina digitala se compune din (schema structurala

este redată in figura următoare) :

1. Element elastic tip bara lamelara

2. Dispozitiv de aplicare a sarcinii

3. Element de rezemare/fixare

DESCRIERE:

1

2

3

1

4

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

37

4. Cabluri de conexiune semnal

Elementul elastic (EE) este cea mai importanta componenta a captorului. Acesta, prin material, stare de tensiune şi de deformatie, forma si dimensiuni, influenteaza caracteristicile de baza ale traductorului: sarcina nominala, sensibilitate, liniaritate, histerezis etc.

Schema structurala Celula de sarcina are la baza efectul tensorezistiv care consta in modificarea rezistentei unui conductor electric (marca tensometrica) atunci cand acesta este supus la un efort care ii provoaca alungirea sau compresia. Elementul elastic constitue suportul senzorilor rezistivi si componenta mecanica asupra careia se aplica sarcina de masurat. Atat prin forma constructiva , cat si prin materialul din care este construit in elementul elastic se obtine o deformatie semnificativa si proportionala cu sarcina aplicata.Sarcina aplicata asupra celulei de forta prin dispozitivul de aplicare a sarcinii (poz.2) produce in elementul elastic (poz.1) deformatii elastice proportionale cu sarcina. Semnalul electric emis de senzorii rezistivi lipiti pe elementul elastic in zonele de deformatii maxime este prelucrat si introdus intr-un circuit de masurare cu punte tensometrica Wheatstone ; o interfata dedicata permite racordarea celulei de sarcina la un PC pentru monitorizarea si prelucararea semnalului. Celula mai contine un element de rezemare (poz.3) , in acest caz avand forma unei placi de baza cu posibiliate de fixare si blocare si elemente de protectie si etansare pentru zona de amplasare a marcilor tensometrice.

CARACTERISTICI TEHNICE:

Domeniul de măsurare:

0…150 N - Platou de aplicare sarcini: 110 mm - Clasă de exactitate 3% - Sensibilitate 2mV/V +/-10% - Grad de protecţie climatică IP 54 - Mediu de măsurare neutru

- Temperatura mediului ambiant -10oC…+30OC

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

38

In comparatie cu alte tipuri de traductoare– inductive, capacitive, piezoelectrice etc –celulele de forta tensorezistive au o suplete mult mai mare in privinţa integrarii in diferitele lanturi de masurare si pot masura variatiile diferitelor marimi mecanice: forte, cupluri, presiuni, etc.

De multe ori, datorita diversitatii aplicatiilor, este necesara proiectarea unor traductoare cu destinatie speciala, care sa respecte conditiile impuse privind gabaritul si/sau modul de fixare in ansamblul monitorizat, astfel incat sa nu afecteze functionarea acestuia.

Se preconizează publicarea de articole în reviste de specialitate şi susţinerea de comunicări ştiinţifice la manifestări de profil.

diversificarea nomenclatorului de produse prin asimilarea unor produse noi;

cresterea productiei industriale ;

valorificarea cercetarii si recuperarea cheltuielilor aferente ;

crearea de noi locuri de munca; creşterea eficienţei instalatiilor tehnologice si de automatizare

DISEMINARE, PREMII:

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, ÎN VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

39

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.02.07

Durata proiect:2012-1014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing. Sorin SOREA

COMPUTERIZAREA METODELOR DE

IDENTIFICARE ŞI CONTROL ÎN INDUSTRIA

AUTO PRIN UTILIZAREA SISTEMELOR

MECATRONICE TIP VISION

DESCRIERE:

Model Experimental - Sistem Mecatronic Tip Vision de Identificare si Control Repere Auto

[9] Posibilitatea alegerii camerei video in functie de rezolutia dorita : de la camere

mono, rezolutii mici pana la camere perfomante cu rezolutii inalte

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

40

[10] Flexibilitate - posibilitatea de a alege intre solutia “ la chei” si solutii particularizate

[11] Integrarea usoara cu alte dispozitive prin porturi digitale I/O, interfata seriala sau Ethernet

[12] Set larg de functii software de verificare prezenta, localizare elemente de interes, identificare caracteristici morfo-dimensionale, etc.

[13] Set de functii de achizitie, configurare, preprocesare imagini [14] Interfata prietenoasa, usor de utilizat

Datorita gradului mare de modularizare vizat in conceperea si proiectarea acestei aplicatii, solutiile folosite in cadrul acestui model experimental se pot folosi la o mare varietate de aplicatii din industria auto. Modelul experimental pentru solutia propusa permite verificarea soluţiei alese dar va putea fi folosit si ca stand de dezvoltare ulterioara a unor noi aplicaţii in vederea eficientizarii metodelor de inspectie şi control dimensional în domeniul industriei automobilistice

CARACTERISTICI TEHNICE:

tensiune de alimentare : 220VAC

32 intrari / iesiri digitale 24 Vcc de uz general prin module PLC

Interfaţă serială configurabilă

afisare locala pe panoul operatorului.

APLICABILITATE:

Implementarea sistemului vision poate asigura :

- obiectivizarea operaţiei - domeniu larg de rezoluţii - precizie bună pentru corpuri cu profile complexe - automatizării operaţiilor de control - creşterea vitezei de lucru - analizărea şi stocarea datelor pe calculator.

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Rezultatele studiilor din cadrul prezentului proiect vor putea fi folosite de INCDMTM pentru dezvoltarea sau modernizare tehnologiilor de control şi a echipamentelor de măsurare existente la agenţii economici si din alte domenii de activitate cum ar fi: - societăţile din industria prelucrătoare - societăţile comerciale din industria electronică, electrotehnică, de tehnică de calcul, telecomunicaţii pt controlul cablaje de circuitelor imprimate;

- diseminarea informaţiilor privind cercetarea fundamentală şi aplicativă a domeniului supus analizei;

- transferul rezultatelor C-D din domeniu; - dezvoltarea şi multiplicarea rezultatelor C-D din domeniu;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

41

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.01.11

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing. Cristian Logofatu

CERCETARI PRIVIND REALIZAREA DE NOI SISTEME

MECATRONICE FLEXIBILE HIGH-TECH DE MASURARE

LINIARA CU INALTA REZOLUTIE PENTRU LUNGIMI

MARI, INDEPENDENTE / INTEGRABILE IN POSTURILE

DE CONTROL DIMENSIONAL AUTOMAT

REZULTATE ESTIMATE Proiectul isi propune realizarea unor sisteme mecatronice flexibile High-Tech de masurare liniara cu inalta rezolutie, pentru lungimi mari si a unui software specializat care sa permita inregistrarea/prelucrarea masuratorilor si identificarea surselor de erori pentru micsorarea/compensarea acestora, in vederea cresterii preciziei de masurare In urma realizarii proiectului se estimeaza ca se vor obtine urmatoarele rezultate: - studiu tehnic de documentare, analiza si sinteza privind metode si tipuri de masurare

dimensionala, analiza a erorilor de masurare si elaborare a unui model matematic pentru micsorarea si compensarea lor;

- realizarea documentatiei de executie ME a unui sistem mecatronic de masurare liniara cu inalta rezolutie;

- realizarea structurilor mecanice a ME pentru sistemul mecatronic de masurare liniara si a unui stand experimental pentru testare si verificare;

- realizare ME sistem mecatronic de achizitie, prelucrare, actionare si comanda; - elaborare software specializat pentru inregistrarea si prelucrarea datelor masurate cu

identificarea surselor de erori si eliminarea/compensarea lor in vederea cresterii preciziei de masurare;

- raport de experimentari; - raport de diseminare rezultate, pagina web.

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE Prin atingerea obiectivelor proiectului se urmareste realizarea unor sisteme mecatronice flexibile de masurare liniara cu inalta rezolutie. Acestea vor folosi traductoare incrementale de rezolutie mare si sisteme de ghidare de inalta precizie pentru curse mari. Aceste sisteme vor fi testate din punct de vedere al performantelor tehnice pe un stand special conceput. In prima etapa a proiectului a fost realizat Studiul tehnic de documentare si experimentari preliminare, care cuprinde pentru inceput o analiză a mecatronicii ca ştiinţă actuală, a sistemelor mecatronice şi a utilizarii produselor mecatronice, prin contopirea cunoştinţelor, principiilor şi modalităţilor aferente ingineriei mecanice de precizie, electronicii şi informaticii complete - hardware şi software.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

42

Dintre obiectivele tehnico-stiintifice care au fost atinse, amintim: analiza sistemelor mecatronice, din punct de vedere al elementelor structurale şi de componenţă, caracteristici, clasificare, metode, cinematica, tehnici şi instrumente informaţionale, privind bazele teoretice şi construcţiei sistemelor mecatronice de masurare liniara, concepte, principii şi modalităţi de integrare, traductoare şi microsenzori, elemente şi echipamente de automatizare, sisteme de prelucrare automată a imaginilor, elemente şi subansamble micromecanice, analiza cinematicii sistemelor moderne de măsurare liniara de inalta precizie si analiza modalităţilor de creştere a stabilităţii dinamice a echipamentelor de măsură sus menţionate. Au fost analizate caracteristicile generale ale procesului de masurare si s-a facut o analiza teoretica a erorilor de masurare, punandu-sa accent pe analiza, interpretarea si compensarea lor. Trebuie subliniat faptul că unul dintre factorii cei mai importanţi care influenţează incertitudinea de măsurare a sistemelor de control si masurare lungimi, este precizia de materializare a elementelor de referinţă (sistem de coordonate polar, sistem de coordonate rectangular, axa de rotaţie etc). Din acest motiv se va avea în vedere optimizare soluţiilor constructive ale unor echipamente destinate controlului profilurilor complexe prin utilizarea de: ghidaje (cu sau fără frecare) de mare precizie; traductoare de mare precizie, mecanisme de generare a mişcării de mare precizie; sisteme de compensare a erorilor sistematice şi se vor elabora soluţii moderne de interconectare cu sistemele de afişare şi/sau achiziţie şi prelucrare postmăsurare. Din punct de vedere al sistemelor de masurare a pozitiei si deplasarii, senzorii si traductoarele sunt elementele de baza, reprezentand componenta principala a sistemul de masurare a deplasarii elementului mobil în sistemele de control al miscarii.

Într-un cadru general, un traductor este un dispozitiv care converteste un semnal de o anumitã naturã fizicã într-un semnal corespunzãtor având o naturã fizicã diferitã. Deoarece existã 6 clase diferite de semnale - mecanic, termic, magnetic, electric, optic si chimic - putem spune cã orice dispozitiv care converteste semnale dintr-o clasã în alta este considerat a fi un traductor.

Senzorul este legat de modalitatea de perceptie a mãrimilor mãsurate, sugerând o similitudine cu comportamentul uman în maniera de a obtine informatie despre cantitãtile fizice. Senzorul cuprinde traductorul/traductoarele pentru transformarea mărimii de intrare într-un semnal electric util, dar şi circuite pentru adaptarea şi conversia semnalelor şi, eventual, pentru prelucrarea şi evaluarea informaţiilor. Senzorul care include şi unităţile micromecanice şi microelectronice de prelucrare, realizate prin integrare pe scară largă, se întâlneşte în literatura de specialitate şi sub denumirile de "sistem senzorial" sau "senzor inteligent”. Producerea senzorilor inteligenţi este facilitată de dezvoltarea tehnicii microsistemelor, care permite integrarea în volume extrem de mici atât a traductoarelor de diferite tipuri, cât şi a micromecanicii şi microelectronicii de prelucrare Senzorilor le sunt specifice cel putin trei caracteristici: - miniaturizarea, care permite realizarea de mãsurãri (determinãri) “punctuale”ale mãrimilor investigate; - multiplicarea functionalã, adicã existenta în structura unui senzor a unui numãr mare de dispozitive sensibile care îndeplinesc aceeasi functie, dispuse liniar sau matricial; - fusiunea senzoriala, care presupune reuniunea mai multor senzori intr-o configuratie unica, pentru a asigura o functionalitate dorita. Analiza metrologiei dimensionale, care include: metrologia etaloanelor de referinţă şi metrologia industrială, presupune studiul sistemelor de masurare a pozitiei si deplasarii. Deplasarea este o mărime care caracterizează schimbările de poziţie ale unui corp sau punct caracteristic faţă de un sistem de referinţă. Poziţia reprezintă localizarea spaţială a

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

43

punctului sau corpului în raport cu sistemul de referinţă. Distanţa între două puncte ale unei piese este numită în normele şi practica internaţională dimensiune sau lungime. Echipamentele de control dimensional informatizate pot fi clasificate în următoarele categorii principale, functie de protocolul utilizat pentru transmiterea semnalelor digitale: cu comunicaţie serială, cu comunicaţie paralelă, cu plăci de achiziţie de date si cu calculatoare de uz industrial. Erorile de măsurare ale echipamentelor de control dimensional sunt determinate de o multitudine de surse şi factori de eroare printre care: imperfecţiuni de tot felul ale aparatului de măsurare, ale elementului de traducere a mărimii măsurate, prin operatia de convertire, adaptare şi transmitere a semnalelor intermediare, uzuri, vibraţii, câmpuri magnetice, variaţii ale temperaturii, umidităţii şi purităţii mediului înconjurător limitrof locului de măsurare etc. Există multe criterii după care pot ti clasificate erorile de măsurare. Din punct de vedere al legităţii apariţiei lor în măsurările repetate, erorile de măsurare pot fi împărţite convenţional în trei mari categorii: erori aleatoare, erori sistematice şi erori grosolane. Sursele de erori de care este necesar sa se tina seama in construcţia sistemelor mecatronice flexibile de măsurare liniara cu înalta rezoluţie sunt urmatoarele: 1) Erorile generate de piesa supusă măsurării sunt determinate, în general, de simplificarea geometrică sau modelarea corpului real. În aprecierea preciziei pieselor se utilizează tot mai frecvent compararea modelelor matematice cu cele fizice ale acestora. 2) Erori de măsurare datorate mijloacelor de control sunt determinate de construcţia şi concepţia acestuia. Ele mai sunt denumite şi erori instrumentale, fiind în general cunoscute din fişele tehnice şi documentaţiile tehnice ale firmei producătoare. La proiectarea unui echipament de control, proiectantul trebuie sa tina seama la alegerea soluţiilor constructive de sursele de erori posibile. 3) Erorile de ghidare sunt date de precizia de poziţionare pe axa de deplasare, datorată în principal sistemului de acţionare si erorilor laterale din căile de ghidare şi acestea se exprimă ca rectilinitate – în planul în care se află ghidajele şi ca planeitate – perpendicular pe acest plan. 4) Erori datorate suprapunerii platformelor apar atunci când două sau mai multe mese sunt montate împreună, devenind important conceptul de ortogonalitate. 5) Erori datorate impreciziei de montaj a elementelor şi mecanismelor pot fi evitate, in general, prin respectarea riguroasă a toleranţelor de execuţie a fiecărui element al sistemului de măsurare si a tehnologiei de montaj. 6) Erorile generate de interacţiunile dintre piesa măsurată şi mijlocul de măsurare sunt determinate transferul de căldură între piesa măsurată şi aparatul de măsurare care conduce la variatia temperaturii şi implicit, la apariţia unei erori de măsurare. 7) Erori introduse de sistemele de palpare mecanica aceste pot fi erori datorate deformaţiilor de contact sau erori datorate deformaţiilor elastice 8) Erori introduse de metodele de palpare optica si metode de corecţie - Prin utilizarea tehnicilor de scanare se pot obţine rezoluţii de până la 1/10.000 din dimensiunea măsurandului, în condiţiile în care domeniul de măsurare este mare. 9) Erorile generate de condiţiile mediului exterior sunt determinate de variaţii ale temperaturii, umidităţii relative sau purităţii aerului limitrof locului măsurării, apariţia de câmpuri electromagnetice, vibraţii, ultrasunete, radiaţii calorice etc. Erorile de măsurare datorate mediului ambiant sunt dintre cele mai semnificative ca valoare şi, de aceea, cunoaşterea şi compensarea lor este foarte importantă. 10) Eroarea caracteristică sistemului electronic este dată, pe de o parte, de traductorul utilizat şi, pe de altă parte, de blocul electronic aferent mijlocului de control.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

44

In cadrul studiului au fost analizate soluţiile constructive pentru sistemele mecatronice flexibile de măsurare liniara, acestea fiind determinante in cinematica echipamentelor de măsura si control. Dintre aceste amintim:

Sisteme mecanice de transmisie a miscarii sunt mecanisme folosite la alcătuirea lanţurilor cinematice ale sistemelor de măsurare dimensionala. Acestea îndeplinesc funcţiile de a transmite si adapta mişcarea la necesitatile blocului de lucru si a asigura transmiterea energiei mecanice cu randament cat mai mare. - Sisteme de cuplare si transmitere a miscarii intre doua elemente, aşa numitele cuplaje, transmit miscarea de la sistemul antrenare care elementele mobile. De asemeni au si rolul de a asigura protecţia motorului electric la cupluri de sarcina periculos de mari, prin alunecarea parţii conduse fata de cea conductoare. - Sistem de transmitere a miscarii la distanta. In aceasta categorie intra angrenaje cu roti dinţate, sisteme de transmitere prin curele sau lanţuri, mecanism şurub - piuliţa, mecanism roata melcata - şurub cu bile, mecanism pinion - cremalierǎ, mecanism cu culisă oscilantă, mecanism bielă-manivelă, etc.

Sisteme flexibile utilizate la poziţionarea si orientarea masurandului, Aceste elemente au rolul de a poziţiona masurandul in vederea efectuări de măsurători. Similar dispozitivelor de prelucrare, în construcţia dispozitivelor de orientare din cadrul aparatelor informatizate de măsurare liniara trebuie să se ţină seama de bazele de cotare (de măsurare), de bazele de orientare şi bazele auxiliare.

Sisteme mecanice de deplasare cu înalta precizie sunt caracterizate de rezoluţia de acţionare si de rezoluţia maşinii. Rezoluţia de acţionare a elementelor mobile, este cel mai mic pas programabil pe direcţia de deplasare; rezoluţia mişcării este cel mai mic pas executat efectiv. Prima este determinată de sistemul de acţionare – de exemplu pasul motorului pas cu pas, sau de rezoluţia encoderului. Cealaltă poate fi limitată de lanţurile cinematice, rezistenţa la frecare, rugozitatea suprafeţelor de ghidare. În general, rezoluţia de acţionare ar trebui să fie de acelaşi ordin de mărime sau mai mare decât rezoluţia de mişcare.

Sisteme de ghidare a miscarii reprezinta sistemele mecanice care realizeaza deplasarea elementelor mobile cu precizia impusa. Precizia de executie si de montaj a acestora influenteaza in mod direct erorile care pot sa apara in procesul de masurare.

Sisteme de acţionare sunt sistemele care generează deplasarea elementelor mobile. Microactuatori utilizaţi în sistemele mecatronice de măsurare sunt dispozitive utilizate la realizarea de mişcări cu precizie micrometrică şi au dimensiuni foarte mici.

Prin atingerea obiectivelor proiectului se urmareste realizarea unor sistem mecatronic flexibil High-Tech de masurare liniara cu inalta rezolutie pentru lungimi mari. Acest sistem va fi testat din punct de vedere al performantelor tehnice pe un stand special conceput. Se va realiza un software specializat care sa permita inregistrarea si prelucrarea masuratorilor si determinarea erorilor aparute in procesul de masurare in scopul eliminarii /compensarii acestora.

Sistemul mecatronic va contine elemente de pozitionare ultraprecisa, de antrenare si deplasare a elementelor mobile, sisteme pentru asigurarea regimului dinamic, senzori pentru masurare, sistem de comanda, achizitie, prelucrare si afisare date si software specializat.

Sistemul are un grad ridicat de adaptare la cerintele clientilor, putând fi utilizat pentru controlului dimensional in cadrul agentilor economici din domenii industriale diferite. Aceasta adaptabilitate face ca fiecare agent economic interesat in viitoarea achizitionare a unui asemenea sistem, sa-si poata dota sectiile de productie si laboratoarele cu ce anume il intereseaza, functie de necesitatile din productia proprie, la un pret mic.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

45

Principalele caracteristici tehnice preconizate a se obtine sunt: - traductor incremental, cu rezolutie de masurare: 0.0005mm; - precizia de masurare pe toata cursa: ± 0.001mm; - domeniu de masurare: 50 - 80mm; - erorile cumulate la deplasari succesive: sub 0.001mm ; - proiectare si realizare stand experimental pentru testare si verificare module de masurare; - standul experimental va fi dotat cu un calculator industrial performant; - afisarea rezultatelor: valoric si grafic; - constructie modulara atat hardware cat si software si arhitectura deschisa; - software specializat pentru inregistrarea /prelucrarea masuratorilor; - identificarea surselor de erori; - eliminarea/compensarea erorilor in vederea cresterii preciziei de masurare.

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE Diseminarea pe scara larga a rezultatelor stiintifice.

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Pe langa beneficiarul principal, SC Automobile Dacia SA, INCDMTM a identificat beneficiari potentiali care si-au manifestat interesul referitor al integrare in sistemul lor de control a unor module tipizate de masurare liniara cu precizie ridicata si curse mari. Dintre acestia amintim: SC Comis SRL Valenii de Munte, producator de componente pentru rulmenti, SC Hesper SA Bucuresti, producator de elemente hidraulice, SC Componente Auto SA Topoloveni, Uzina de Vagoane Aiud SA, etc. De asemenea, beneficiari ai rezultatelor stiintifice vor fi institutiile de invatamânt superior si unitatile de C-D prin publicarea de articole, comunicari la simpozioane stiintifice, conferinte, congrese si completarea cursurilor de specialitate cu noi tematici de interes practic.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

46

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.03.04

Durata proiect:2014-2015

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ing. Anton Vieru

METODICI MECATRONICE PENTRU

EVALUAREA ŞI CONTROLUL INDICATORILOR

PROCESELOR DE MINIAŞCHIERE ABRAZIVĂ,

ALINIAŢI UE

DESCRIERE: Procesele de microaşchiere abrazivă se caracterizează prin sisteme tehnice având particularităţi în raport cu procesele de aşchiere, datorate: - structurii compozite a părţii active a sculelor realizată prin înglobarea ranforsantului (material abraziv convenţional sau extradur) într-o masă de matrice metalică, organică sau ceramică; - dispunerii aleatoare a granulelor de ranforsant în masa matricii; - varietăţii foarte largi sortotipodimensionale a formelor părţii active şi a modului de dispunere al acesteia pe suporţi; - comportării diferenţiate în procesul microaşchierii a părţii active, în funcţie de sistemul tehnologic practicat: rectificare, honuire, debitare, frezare, găurire, polisare, lustruire, lepuire; - necesităţii evaluării / determinării indicatorilor de proces, pe baze statistice, extensia monotăişmultităiş utilizată în procesele de aşchiere, nemaifiind operaţională şi definitorie în cadrul microaşchierii; - individualităţi tribologice a fiecărei aplicaţii în parte datorate caracteristicilor părţii active: tip abraziv/ superabraziv, granulaţie, concentraţie, tip liant. Evaluarea capacităţii operaţionale a unei structuri abrazive în procesele de microaşchiere se efectuează prin analiza indicatorilor tehnologici şi tribologici determinaţi prin încercări operaţionale în timp real (testare), conform unor proceduri de lucru şi unor modele matematice de calcul. Perfectarea metodologii lor, procedurilor operaţionale şi a modelelor de calcul, pe categorii de operaţii de microaşchiere abrazivă constituie obiectivele specifice ale proiectului, ce decurg din obiectivul principal. Prin alinierea la principiile procedurale practicate la nivel UE, se doreşte compatibilizarea metodologiilor de evaluare şi control al fabricaţiilor, având ca efect final al implementării industrial creşterea competitivităţii tehnologiilor şi produselor realizate pe plan naţional în raport cu cele din plan comunitar şi accelerarea calificării europene a operatorilor din industria prelucrătoare.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

47

CARACTERISTICI TEHNICE:

□ Procese de microaşchiere abrazivă analizate: prin rectificare, honuire, debitare, găurire, profilare, polisare, lustruire, lepuire;

□ Categorii de materiale pentru scule abrazive: abrazivi convenţionali şi superabrazivi;

□ Categorii de materiale pentru piese analizate: metalice (oţeluri înalt aliate, carburi metalice sinterizate) şi nemetalice (ceramică, marmură, travertin, granit, sticlă, sticlă tehnică, grafit, etc.):

□ Parametrii tehnologici măsuraţi în cadrul cercetărilor experimentale:

- dimensiunile părţii active a sculelor la începutul prelucrîrii, intermediar şi la finalul prelucrării;

- suprafeţe, grosimi şi volum strat activ uzat,

- suprafaţă, grosime şi volum de material îndepărtat din piesă;

- număr de treceri;

- timp efectiv pe trecere;

- rugozitate iniţială şi rugozitate finală a suprafeţei prelucrate.

□ Indicatori de proces determinaţi:

- randamentul de rectificare: „G” (mm3 · mm-3);

- debit specific de prelucrare material: „Zsp” (mm3 · s-1mm-2);

- debit efectiv de prelucrare: „Z” (mm3 · s-1);

- energia consumată în proces: „E” (wh);

- puterea consumată în proces: „P” (w);

- energia specifică de proces: „Esp” (J · mm-3);

- durabilitatea operaţională a sculei: „T” (h).

□ număr modele matematice de proces elaborate: 8;

□ metodici pentru determinarea indicatorilor de proces elaborate: 8;

□ rezultate brevetabile: 3 metodici pentru determinarea indicatorilor de proces ( pentru debitare, găurire şi lustruire);

□ grad de integrare a cerinţelor europene: 100%.

APLICABILITATE:

Principalele efecte preliminate ca generabile prin aplicarea rezultatelor lucrării:

- crearea condiţiilor pentru caracterizarea pe baze ştiinţifice şi în mod unitar a capacitaţii operaţionale la sculele cu parte activă sub formă de structură abrazivă;

- creşterea calitativă a preciziei şi a nivelului de încredere la controlul fabricaţiilor şi la caracterizarea performanţelor în exploatare a produselor;

- alinierea la practicile comunitare, aplicate de toate firmele de prestigiu din domeniu;

- facilitarea certificării produselor, tehnologiilor şi aplicării sistemelor europene de management a calităţii în producţie;

- creşterea nivelului de tehnicitate al fabricaţiilor, în principal, al tehnologiilor de control;

- asigurarea condiţiilor pentru verificarea, comparativă pe baze ştiinţifice a nivelului calitativ a produselor din ofertă externă;

- fundamentarea şi susţinerea activităţilor de CDI, în vederea participării la programele specializate pe plan intern şi internaţional;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

48

DISEMINARE, PREMII: - Diseminarea rezultatelor proiectului prin:

a) participarea la conferinte cu comunicări Se vor realiza şi prezenta lucrări bazate pe rezultatele cercetărilor efectuate. b) publicatii: - c) participarea cu brevete la manifestari stiintifice internationale reprezentative: Se vor

breveta 3 soluţii originale pentru metodici experimentale

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Efecte economice şi de impact:

- creşterea nivelului de tehnicitate al fabricaţiilor prin prelucrîri de microaşchiere abrazivă;

- creşterea calitativă a nivelului de încredere privind controlul fabricaţiilor;

- evaluarea pe baze documentate ştiinţific, a capacităţii şi capabilităţii operaţionale a sculelor pentru prelucrări prin microaşchiere abrazivă;

- facilitarea aplicării sistemelor de management al calităţii în procesele de fabricaţie industriale;

- compatibilizarea metodologiilor de evaluare şi control al fabricaţiilor prin alinierea la principiile procedurale UE şi dezvoltarea unui cadru normativ aliniat;

- accelerarea calificării europene a producătorilor din industria prelucrătoare;

- susţinerea activităţilor de cercetare - dezvoltare - inovare pentru participarea pe plan naţional şi internaţional;

- perfecţionarea profesională a operatorilor din industria prelucrătoare şi compatibilizarea acestora cu cei din spaţiul industrial comunitar;

- eficientizarea economică a domeniului fabricaţiei şi exploatării sculelor cu structuri abrazive şi superabrazive prin creşteri de productivitate, a gradului de reproductibilitate, a nivelului calitativ, a volumului de fabricaţie, etc.;

- creşterea competitivităţii şi compatibilităţii produselor româneşti pe pieţele externe;

- sprijinirea dezvoltării IMM-urilor, în special a start-up-urilor.

Valorificare şi transfer tehnologic în industrie şi economie

- „Îndrumarul metodologic” va fi editat şi transmis potenţialilor utilizatori:

fabricanţi de scule pentru microaşchiere abrazivă;

direct IMM-urilor interesate din industria prelucrătore cu pondere ridicată a prelucrărilor, prin microaşchiere abrazivă;

utilizatorilor industriali prin intermediul asociaţiilor profesionale / patronale: APROMECA, AREL, APREL, CONPIROM, Clusterele MECHATREC şi MHTC, etc.;

laboratoarelor de încercări prin aşchiere / microaşchiere din entităţile de cercetare - dezvoltare şi universităţilor cu sevţii tehnologice, etc.;

- rezultatele cercetărilor efectuate în cadrul implementării obiectivelor proiectului vor fi transmise spre consultare entităţilor cu atribuţii în verificarea sistemelor de asigurarea calităţii şi a certificării calitative a produselor şi fabricaţiilor;

- pe baza rezultatelor cercetării se vor elabora comunicări scrise şi articole ce vor fi perfectate la manifestări tehnico-ştiinţifice şi comerciale, se vor breveta trei din metodologiile originale elaborate şi se vor elabora propuneri pentru proiecte aplicabile în cadrul programelor CDI naţionale şi internaţionale.

Propuneri de proiecte transmise la programe internationale: Se vor elabora propuneri după finalizarea proiectului.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

49

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.03.05

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM Director proiect:

Dr. ing. fiz. Liliana-Laura Badita

CARACTERIZAREA SUPRAFEŢELOR CU

STRUCTURI MICRO ŞI NANOMETRICE

ACOPERITE PRIN METODE INTELIGENTE

MECATRONICE, DESTINATE APLICAŢIILOR

BIOMEDICALE

DENUMIRE REZULTAT: Ca rezultate estimate la finalizarea proiectului se prelimina:

Realizarea a 4 studii: tehnic, de analiza procedural, de performanta si aplicativ; Elaborarea a 4 proceduri/metodici experimentale pentru analiza straturilor de

acoperire micronanostructurate, din punct de vedere al caracteristicilor fizico-mecanice, structurale si topografice;

Elaborarea a 4 programe de incercari si experimentari de laborator Baza de date creata pentru gestionarea rezultatelor cercetarilor experimentale; Dezvoltarea unei baze de control si caracterizare a straturilor de acoperire

micronanostructurate dedicate aplicatiilor biomedicale, conforme celor agreate pe plan european si mondial;

Dezvoltarea unui patrimoniu tehnico-stiintific si intelectual compatibil cerintelor comunitare, pentru participarea la consortiu international pentru aplicare la proiecte finantate din fonduri europene

Elaborarea de instrumente pentru evaluarea competitivitatii produselor cu acoperiri din fabricatia interna comparative cu performantele reale ale produselor din import.

DESCRIERE: Buna functionare, durabilitatea si fiabilitatea operationala a produselor utilizate in

implanturi si aplicatii senzoristice biomedicale depinde de caracterizarea suprafetelor depuse. Echipamentele si metodele utilizate in caracterizarea suprafetelor ofera urmatoarele informatii:

caracterizare topografica a straturilor subtiri; verificarea caracteristicilor fizico-mecanice ale straturilor (microduritate,

caracteristici electrice, termice, magnetice, aderenta, etc.); caracterizarea structurala a filmelor subtiri depuse.

În cadrul acestui proiect cercetătorii îşi vor concentra atenţia asupra caracterizării suprafeţelor cu structuri micro şi nanometrice acoperite prin diferite metode şi destinate aplicaţiilor biomedicale. Se va începe cu un studiu tehnic al problemei tratate, pe baza

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

50

căruia se va realiza o analiză precedurală necesară proiectului. Este vorba despre principalele informaţii legate de tema abordată şi diferitele metode de depunere utilizate pentru realizarea de filme subţiri. Etapa urmatoare va consta în încercări experimentale pentru depuneri de straturi micro şi nanometrice din materiale diferite care pot fi folosite, in principal in domeniul biomedical. Materialele uzuale folosite in acest domeniu, de exemplu la confecţionarea protezelor, trebuie să posede anumite proprietăţi: o compoziţie chimică biocompatibilă pentru a evita reacţiile adverse ale organismului uman, o rezistenţă excelentă la degradarea în corpul uman, pentru a minimiza generarea de particule care pot influenţa negativ osteointegrabilitatea implantului. Actualmente se folosesc metale pure, oţeluri inoxidabile, aliaje pe bază de cobalt sau de titan şi polietilena cu greutate moleculară foarte mare. Nanomaterialele posedă însă proprietăţi excepţionale în raport cu materialele comune, ca de exemplu: rezistenţa la rupere este de 20-50 de ori mai mare decât oţelul inoxidabil; modului Young este de 5 ori mai mare decât oţelul inoxidabil. In această etapă se vor depune diferite materiale, filmele obţinute fiind caracterizate, în etapele următoare, fizico-mecanic, structural şi topografic. Investigaţiile vor fi realizate in laboratoarele INCDMTM. Pentru investigare se vor utiliza diferite tehnologii, de exemplu, tehnica microscopiei de forţă atomică (AFM) care permite studierea morfologiei suprafeţei. Utilizarea AFM-ului pentru analiza topografică a structurii la nivel nanodimensional va permite evidenţierea structurilor acoperite, precum şi observarea defectelor care pot apare în filmele depuse. Toate aceste rezultate experimentale vor fi analizate comparativ într-o etapă ulterioară. În urma acesteia se vor obţine informaţii referitoare la gradul de influenţă al fiecărei metode de depunere sau al materialului utilizat. În ultima etapă, se va realiza un studiu de performanţă şi aplicativ. Acesta constă într-o evaluare finală a rezultatelor pentru a determina în ce măsură este posibilă utilizarea diferitelor filme depuse in diferite domenii.

APLICABILITATE: Rezultatele cercetarilor efectuate in cadrul proiectului sunt destinate aplicaţiilor

biomedicale.

DISEMINARE, PREMII: Diseminarea rezultatelor proiectului se va realiza prin: a) participarea la conferinte cu comunicări ( ex. lucrarile: - Se vor realiza lucrari bazate pe studiile tehnice, aplicative si de performanta realizate. b) publicatii (ex: - -The importance of the production calibration 4 articole publicate in timpul fazelor finale ale proiectului c) Participarea cu brevete la manifestari stiintifice internationale reprezentative: Se vor breveta soluţiile originale elaborate pe parcursul derulării lucrării.

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Efecte socio-economice estimate:

Îmbunătăţirea actului medical; Creşterea capacităţii de muncă şi a gradului de recuperare la

persoanele afectate locomotor; Alinierea performanţelor produselor specifice din fabricaţie internă la

cerinţele pieţei concurenţiale comunitare;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

51

Creşterea calităţii produselor specifice a încrederii în fabricaţia internă şi reducerea importurilor, în special a celor neperformante;

Asigurarea de suport ştiinţific pentru învăţământul superior din domeniu, la nivelul cerinţelor comunitare.

Modalitati de valorificare: Rezultatele cercetarilor efectuate in cadrul proiectului se vor valorifica prin

urmatoarele modalitati: transfer direct la societati comerciale producatoare si utilizatoare; elaborarea de proceduri specializate de control si evaluarea

performantelor aliniate la cerintele UE transmisibile operatorilor economici specializati, laboratoarelor specializate, entitatilor de cercetare si invatamant;

elaborarea de documente pentru informare stiintifica, suporturi de curs universitare pentru facultatile specializate, tematici pentru doctorate si studii postuniversitare.

a) Propuneri de proiecte transmise la programe internationale; Pe baza rezultatelor obtinute se va incerca realizarea unei propuneri de proiect

transmise la programe internationale.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

52

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.04.01

Durata proiect:2013-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Dr. ing. Mihai Mărgăritescu

MODELAREA SI COMANDA ROBOTILOR

PENTRU POZITIONĂRI DE PRECIZIE CU

APLICATII ÎN MECATRONICA MEDICALĂ

REZULTATE ESTIMATE - schema structurală optimă – cinematică hibridă (serial - paralelă) - cinematica inversă a robotului – relaţiile care exprimă parametrii de acţionare în

funcţie de cei de poziţionare - definirea sistemului de acţionare – tip actuator, dimensiuni, curse, definirea

sistemului senzorial - tipuri de traductoare, camere de luat vederi (plus sistem de iluminare) - realizarea modelului virtual – model tridimensional adaptabil cuprinzând parte

mecanică, senzori, actuatori - definirea sistemului de achiziţie date şi comandă – definire schemă bloc, alimentare,

număr canale - realizarea programului de achiziţie date şi comandă – program flexibil de achiziţie,

prelucrare şi prezentare date, precum şi de comandă actuatori

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE Modelul virtual 3D al unui robot telecomandat cu trei brate este prezentat în Fig. 1: - un brat purtător al sistemului de viziune tip endoscop cu diametrul de 8 mm - două brate purtătoare ale instrumentelor chirurgicale introduse prin trocare de 8 - 12 mm.

Fig 1. Model virtual robot chirurgical

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

53

Robotul poate functiona în două moduri:

1. Modul telecomandat de efectuare a operatiei, caz în care miscările mâinilor chirurgului

sunt transformate în semnale electrice cu ajutorul traductoarelor de deplasare ce intră în

componenta subsistemului de comandă;

2. Modul programabil, care este auxiliar si se face prin intermediul tastaturii calculatorului

ce intră în componenta sistemului. Este util în cazul aparitiei unor situatii neprevăzute,

defectiuni ale dispozitivului de comandă sau pentru readucerea sistemului în pozitia initială

(home).

Caracteristici tehnice: - număr de grade de libertate al elementului terminal pentru cele 3 brate: 6 - număr de grade de libertate al dispozitivului de comandă tip joystick: 6 - demultiplicare a miscării cu raport: 2,5

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE Comunicări/ articole stiintifice: 1 Mihai Mărgăritescu, Ana Maria Eulampia Rolea, Vlad Văduva

VIRTUAL MODELING OF A LAPAROSCOPIC SURGICAL ROBOT WITH HYBRID KINEMATICS - Romanian Review Precision Mechanics, Optics and Mechatronics nr. 46/2014, ISSN: 1584 - 5982, Editura CEFIN (clasificata de catre Consiliul National al Cercetarii Stiintifice din Invatamantul Superior (CNCSIS) la categoria B+ http://www.cncsis.ro/userfiles/file/CENAPOSS/B+AUG_SEPT_2010.pdf , cat si in Baza de Date Internationale (BDI) EBSCO http://www.ebscohost.com/titleLists/asr-journals.pdf & Scopus)

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE

În vederea transferului tehnologic si de inovare al rezultatelor acestui proiect au fost purtate discutii cu un IMM cu specific de productie echipamente electronice si automatizări (SC Seletron Software si Automatizări SRL), interesat să preia documentatie tehnică si pe baza acesteia să dezvolte produse mecatronice complexe, de înalt nivel tehnologic.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

54

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.04.09

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Dr.ing.Isvoranu Florin

STUDII PRIVIND CARACTERIZAREA AVANSATĂ

A FAMILIEI DE MATERIALE METALICE

BIOCOMPATIBILE DESTINATE REALIZĂRII DE

ELEMENTE PROTETICE PERSONALIZATE

REZULTATE ESTIMATE - identificarea principalelor familii de biomateriale de tip metalic utilizate pentru

realizarea de elemente protetice personalizate; - identificarea si definirea principalelor tipo-dimensiuni ale elementelor protetice

biocompatibile de tip metalice, personalizate învederea eficientizării utilizării acestora. - realizarea unui studio comparative necesar elaborării unui model experimental de

tip protetic, din material metalice bio-compatibile. - realizarea documentatie model functional care va îngloba soluţii constructive/

tehnologii de realizare a elementelor protetice personalizate. - elaborare model functional. - realizarea de încercări/testări element protetic/model functional realizat din bio-

material de tip metalic. DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE

Proiectul abordează o tematică complexă multidisciplinară privind caracterizarea

familiilor de materiale biocompatibile de ultimă generatie, destinate realizării în România de elemente protetice, functie de cazuistica clinică.

Astfel, prin proiectul propus se abordează în cadrul INCDMTM un nou domeniu de cercetare stiintifică, cel al protezării personalizate, în acord cu tendintele de pe plan European si Mondial. De asemanea se asigură extinderea serviciilor de verificare, încercare si testare a elementelor protetice personalizate.

Pentru investigarea componentelor matetialelor metalice pulverulente se utilizează următoarele metode:

- analiză chimică pe componente pulbere; - caracterizare din punct de vedere granulometric si indice de forma; - densitate aparentă/ liber varsat; - viteza de curgere; - determinarea gradului de puritate.

Pentru investigarea bio- materialelor metalice sunt necesare realizarea de analize de tip: - încercări fizico-mecanice: încercarea prin încovoiere (rupere transversală),

încercarea prin torsiune, încercarea prin întindere (elongatie).

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

55

- calitatea suprafetei: - rugozitate; - duritate (HV50, HRA, etc.). - metalografie: - structuri metalografice (cu sau fară atac chimic); - porozitate aparentă; - tribologic (încercări specifice de uzură realizate pe tribosisteme speciale care

reproduc miscarile la care sunt supuse produsele în conditiile reale de exploatare. Astfel, tehnologiile de formare a elementelor protetice pot fi de tip metalurgic clasic: - elaborare sarje biomaterial metalic; - deformare la cald sau rece de tip: forjare, laminar/tragere, extrudare; - tratamente termice finale.

Procesare biomateriale metalice de tip pulberulent si procesarea acestora conform metalurgiei pulberilor:

- presare de compactere de tip: mechanic, hidraulic; - HIP (high isostatic pressing), în mediul umed sau uscat; - proces de tratament termic de sinterizare; - stereolitografie cu laser.

Procesari mecanice: strunjire, frezare, gaurire, rectificare, tratamente termice. Datorită necesitătii realizării de geometrii complexe, de cele mai multe ori sunt

necesare utilizarea a mai multor procedee mai sus prezentate, acest factor contribuind direct la stabilirea pretului de cost final. De mentionat ca toate procedeele enumerate sunt energofage sau utilizează consumabile de tip scule de înaltă precizie realizate în general din materiale dure sau extradure.

Realizarea într-un numar mai mic de elemente protetice din bio-materiale pulverulente se datorează si complexitătii stapânirii acestor procedee specifice metalurgiei pulberilor care utilizeaza agregate complexe cu costuri mari. De asemenea, complexitatea realizării unor investigatii performante pentru caracterizarea produselor rezultate contribuie la limitarea abordării de tipo-dimensiuni.

În acest context, prin prezenta propunere se urmăreşte studierea fenomenelor complexe care a generat o abordare limitată a fabricatiei de elemente protetice personalizate din bio-materiale matalice.

Proiectul îsi propune realizarea unui studiu complex generator de solutii optimale pentru alegerea mai eficientă a: materialului, tehnologiei de procesare/formare, geometrie personalizată la preturi mai reduse permitând astfel abordări la o scara mai mare de catre producătorii de elemente protetice autohtoni. Se are în vedere alegerea celor mai potrivite concordante între parametrii mai sus enuntati.

Se estimează astfel, că prin abordarea de mai multi producatori de implanturi personalizate, pretul va scădea direct proportional cu cererea pietei.

O dificultate previzibilă a unui proiect de asemenea tip este imensa diversitate de soluţii posibile ce derivă din combinaţiile între diferite combinatii posibile realizabile intre:

- tipuri de biomateriale metalice; - geometriile constructive ale elementelor protetice generate de personalizare; - modalităti multiple de obtinere a acestora, functie de eficientizarea procesului de

fabricatie. - elaborare de model functional, - realizare model functional, - încercări/ testare model functional.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

56

Acest studiu este necesar realizării unor abordări eficiente de catre IMM-urile cu

preocupări în domeniul medical, fiind necesar diversificării de productiei de tip protetic prin personalizarea acestora.

La realizarea unui astfel de studiu specializat, INCDMTM- Bucuresti dispune de competenta necesara derulării în foarte bune conditii cu sanse maxime de reusită. Expertiza în domeniul medical si biomedical se datorează preocupărilor din domeniu desfăsurate în ultimii 30 ani, fiind materializate de un departament specializat în cercetări de biomecatronică, microsisteme de investigatii, biosenzori si biomateriale.

DISEMINARE, PREMII, BREVETE, ARTICOLE, CARTI TEHNICE Se preconizează publicarea de articole în reviste de specialitate şi susţinerea de

comunicări ştiinţifice la manifestări de profil. În cadrul paginii WEB a institutului se va crea o secţiune dedicată proiectului. Se va urmări şi identificarea elementelor de noutate cu potenţial brevetabil.

VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE Dezvoltarea relizării si utilizării de produse protetice personalizate contribuie direct la

eficientizarea protetici prin generarea de produse specifice fiecarui individ în parte. Acestea contribuie direct la restabilirea functiilor organelor protezate tinzând a se apropia de cele originale, inlocuite intr-o poportie sporită. Atributele mai sus prezentate conduc direct la eficientizarea actului medical, la marirea confortului uman si la realizarea unei recuperări mai scurte, materializate prin costuri medicale mai mici.

Din motive de utilizare eficientă a resurselor financiare, proiectul îşi propune realizarea de studii comparative în vererea definirii de tipuri de elemente protetice personalizate realizabile din familii de biomateriale metalice, pregătind astfel terenul pentru dezvoltarea unor aplicaţii/realizări concrete în domeniul mai sus menţionat.

Realizarea acestui proiect constituie un fundament pentru dezvoltarea altor proiecte, de mai mare complexitate, în parteneriate naţionale şi mai ales internaţionale, ceea ce reprezintă un obiectiv permanent al strategiei de cercetare al INCDMTM. Se prevede publicarea de articole de specialitate / comunicări ştiinţifice pe parcursul lucrării. Impactul acestora este apreciabil în comunitatea ştiinţifică, iar participarea la conferinţe / simpozioane constituie un excelent prilej de a stabili contacte cu cercetători cu preocupări similare sau complementare.

Ca IMM-uri cu profil medical care pot utilizarezultatelecercetăriienumerăm: SC. TEHNO ELECTRO MEDICAL COMPANY SRL,

SC. SOCIETATEA APARATURĂ MEDICALĂ SRL,

PRO OPTICA SA

TEHNOMED IMPEX CO SA

BIO HIGH TECH SRL, etc.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

57

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.05.12

Durata proiect: 201 -2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Sing. Carmen FINAT

CERCETĂRI PRIVIND REDUCEREA RISCURILOR

COMERCIALE SI CONSECINTELOR ASOCIATE

PRINCIPIILOR SOCIALE, PRIN

IMPLEMENTAREA SISTEMELOR INTEGRATE DE

ASIGURAREA PRACTICILOR MANAGERIALE

ETICE

Elaborarea unor metodologii de implementare a unui sistem de management integrat bazat pe principiile normelor internaţionale de muncă conţinute de convenţiile ILO (Organizaţia Internaţională a Muncii), pe Declaraţia Universală a Drepturilor Omului a Naţiunilor Unite, pe Convenţia Drepturilor Copilului şi pe legislaţia din domeniul protecţiei mediului, deschizând drumul organizaţiilor pentru a-şi îmbunătăţi şi demonstra responsabilitatea socială corporativă (CSR) cu privire la drepturile fundamentale ale omului la locul de muncă, tratamentul etic şi corect al salariaţilor şi protecţia mediului.

Proiectul îşi propune să identifice soluţii noi, eficiente şi complexe care să contribuie

semnificativ la formarea şi educarea resursei umane, care este implicată în realizarea activităţilor.

Managementul în conformitate cu SA 8000 este bazat pe principiile a 13 convenţii internaţionale ale drepturilor omului, 10 din acestea fiind convenţii ale Organizaţiei Internaţionale a Forţei de Muncă – International Labour Organisation (ILO). ILO este cea mai veche agenţie ONU, și singura cu o structură tri-partită, compusă din sindicate, organizaţii ale angajatorilor şi guverne.

Standardul SA 8000 doreşte a ajuta la aplicarea acestor norme la situaţii practice de muncă-viaţă.

SA 8000 se extinde pe 8 convenţii ale Declaraţiei Principiilor Fundamentale ale Drepturilor la Locul de Muncă – care acoperă domeniile: munca copiilor, munca forţată, discriminare şi liberă asociere, precum şi negocieri colective – include standarde pentru sănătate şi securitate, ore de lucru, salarizare şi disciplină.

Toate cele 8 elemente sunt corelate, iar pentru gradare, respectarea unuia este dependentă de respectarea altuia.

Recomandările sistemelor de management ale SA 8000 trece dincolo de o abordare gen listă de verificare, încurajând managerii să facă schimbări sistematice sustenabile în modul de conducere a afacerii lor.

Principalele caracteristici

Abordarea unei politici RSC în cadrul unei firme poate fi motivată de factori interni (motivul iniţial al înfiinţării organizaţiei, cultura organizaţională, strategii etc.) şi de factori externi. Principalii factori externi ţin de mediu şi de caracteristicile pieţei: schimbările climatice, poluarea, opoziţia faţă de globalizare, crizele energetice, investitorii,

DENUMIRE REZULTAT:

DESCRIERE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

58

consumatorii, autorităţile publice, ONG-urile, sindicatele, alte companii, asociaţii de firme, furnizori. Motivaţiile interne sunt legate în mare parte de beneficiile pe care companiile le pot obţine. Literatura de specialitatea oferă rezultatele a numeroase cercetări cantitative şi calitative realizate în ultimii ani, care demonstrează că firmele obţin avantaje importante prin adoptarea unei politici social-responsabile: îmbunătăţirea performanţelor financiare, reducerea costurilor de operare, îmbunătăţirea imaginii mărcii şi a reputaţiei, creşterea vânzărilor şi a loialităţii clienţilor, creşterea productivităţii şi calităţii, creşterea capacităţii de atragere şi retenţie a angajaţilor, reducerea supravegherii organismelor de reglementare, acces la capital. Documentare privind standardele ISO 14001:2004, OHSAS 18001:2007, SA 8000:2008, precum şi reglementările privind mediul, sănătate şi securitate ocupaţională şi drepturile omului.

Studiu de analiza privind asigurarea premiselor pentru implementarea cerinţelor Sa 8000 referitoare la responsabilitatea socială.

Strategie de integrare a sistemelor de management al calităţii, mediului, sănătaţii şi securităţii ocupaţionale şi responsabilităţii sociale.

În principal în cadrul activităţilor de cercetare ştiinţifică, dar şi în acelea de dezvoltare de produse se impune aplicarea unei metodologii integrate referitoare la cerinţele privind calitatea, protecţia mediului, sănătatea şi securitatea ocupaţională, securitatea informaţiilor şi responsabilitatea socială.

Experienţa acumulată de echipa de realizare a proiectului îi va permite acesteia să acorde consultană agenţilor economici care doresc să implementeze şi să certifice sistemul de management integrat bazat pe bunele practici de etică managerială.

Unirea principalilor factori interesaţi în jurul unor viziuni de dezvoltare şi al unor demersuri comune cu accent pe definirea agendelor strategice pentru cercetare. Efectul urmărit constă în crearea şi mobilizarea unei mase critice pentru cercetare şi inovare adoptand o politica social-responsabila

Principalii utilizatori ai rezultatelor cercetării:

agenţi economici din toate domeniile şi sectoarele industriale; instituţii de cercetare, universităţi; organizaţiile din infrastructura de inovare şi transfer tehnologic.

organizaţii ale societăţii civile şi alte părţi interesate.

Rezultatele finale ale proiectului se vor disemina în comunicări ştiinţifice, simpozioane, conferinte

modernizarea metodelor şi instrumentelor de abordare şi implementare a recomandărilor standardelor şi a altor reglementări referitoare la protecţia mediului, sănătate şi securitate ocupaţională, securitatea informaţiei şi responsabilităţii sociale; creşterea competitivităţii produselor româneşti, rod al gândiri autohtone, pe piaţa europeană; punerea la dispoziţia managerilor a unor metode şi instrumente de nivel european/internaţional privind practicile manageriale etice.

consolidarea parteneriatelor între institutele naţionale de CD, infrastructura de inovare şi transfer tehnologic şi mediul economic, în special IMM-uri.

APLICABILITATE:

DISEMINARE, PREMII:

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, ÎN VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

59

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.05.09

Durata proiect:2013-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Ec. Octavia Caruntu

STUDIU PRIVIND DEZVOLTAREA ŞI

MODERNIZAREA MANAGEMENTULUI DE

PARTENERIATE PENTRU INOVARE ŞI POLI

INOVATIVI DE TRANSFER TEHNOLOGIC LA

NIVEL LOCAL ŞI REGIONAL

DESCRIERE: Prioritatea strategiei de management în cercetare trebuie să fie cresterea inovarii in

activitatea de cercetare si dezvoltare tehnologica prin proiecte de cercetare nationale si internationale, plecând de la faptul că inovarea este motorul cresterii economice în economia globală de astăzi. Prin introducerea în practică a inovatiilor se pot obtine produse cu caracteristici de calitate îmbunătătite, servicii de calitate superioară, procese de productie noi, mai eficiente si mai curate, modele îmbunătătite ale sistemului de management al afacerilor. Există multiple motivatii ale întreprinderilor si organizatiilor pentru a inova, de la cresterea cotei de piată, cucerirea de noi piete, ameliorarea calitătii produselor, lărgirea gamei de produse, înlocuirea produselor învechite, reducerea impactului asupra mediului, si până la impactul asupra dezvoltarii societatii cunoasterii.

În urma analizei situatiei actuale la nivel national si international, s-au conturat o serie de idei ce pun bazele conturării unei strategii viitoare viabile în domeniul managementului de parteneriate:

se estimează că, în prezent, necesarul de specialişti în managementul proiectelor şi programelor în Romania este de mai multe sute de mii de persoane. Numeroase domenii de activitate, precum: cercetarea-dezvoltarea, informatica, construcţiile civile etc. au fost şi se orientează din ce în ce mai mult pe proiecte.

Pe plan internaţional, interesul pentru managementul proiectelor şi programelor este ridicat, întrucât globalizarea a cuprins şi managementul proiectelor. Proiectele şi programele multinaţionale şi multiculturale dobâdesc o importanţă tot mai mare. În cadrul acestor proiecte şi programe calificările recunoscute internaţional sunt obligatorii, deoarece permit specialiştilor în managementul proiectelor din diferite ţări/regiuni să se înteleagă unii pe alţii, dispunând de o înţelegere comună a domeniului

Obţinerea finanţării la nivel naţional şi internaţional se realizează prin proiecte şi programe, ceea ce stimulează şi mai mult această orientare pe proiecte a diferitelor domenii.

Pregătirea specialiştilor în managementul proiectelor şi programelor se realizează în România, prin cursuri de instruire oferite de universităţi (cursuri de masterat, cursuri postuniversitare de specializare şi de perfecţionare profesională, discipline de specialitate în cadrul profilului economic, tehnic şi de construcţii, module în cadrul diferitelor discipline de specialitate etc), firme de instruire sau de consultanţă. Marea

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

60

diversitate a ofertanţilor de servicii de instruire, precum şi existenţa mai multor abordări în instruire face ca diferenţele în pregătirea specialiştilor să fie relativ semnificative, fapt ce crează dificultăţi angajatorilor. Definirea şi aplicarea unor standarde de competenţă profesională, precum şi crearea unui sistem de certificare a personalului care să se bazeze pe aceste standarde vin atât în sprijinul ofertanţilor de programe de instruire, prin fixarea unei baze unitare de pregătire, cât şi în sprijinul organizaţiilor care recrutează şi utilizează specialişti în managementul proiectelor şi programelor.

Interesul pentru certificarea personalului în managementul proiectelor şi programelor este în creştere în România. Acest interes este manifestat atât de către persoanele fizice, cât şi de organizaţiile economice şi asociaţiile profesionale din domeniu.

Oportunitatea de a lucra în proiecte stimulează persoanele fizice să se pregătească şi să se certifice în managementul proiectelor şi programelor

CARACTERISTICI TEHNICE: analiza rolului managementului de parteneriate pentru inovare şi poli inovativi de

transfer tehnologic la nivel local şi regional în industrie şi a felului în care acesta asigură canalizarea activităţilor spre cererea de piaţă prin folosirea tehnologiilor de vârf;

realizarea studiului şi analizei privind situaţia actuală a managementului de parteneriate pentru inovare şi poli inovativi de transfer tehnologic la nivel local şi regional;

proiectarea unui management îmbunătăţit şi în complementaritate europeană privind parteneriatele pentru inovare şi poli inovativi de transfer tehnologic la nivel local şi regional;

crearea şi dezvoltarea de poli inovativi în parteneriate mix pentru susţinerea şi dezvoltarea transferului tehnologic la nivel local şi regional.

APLICABILITATE:

Realizarea unui management îmbunătăţit cu vizibilitate naţională şi europeană privind parteneriatele pentru inovare;

Realizarea unui management competitiv şi predictiv în compatibilitate şi complementaritate europeană privind parteneriatele pentru poli inovativi de transfer tehnologic;

Crearea de poli inovativi în parteneriate mix pentru transfer tehnologic a rezultatelor din cercetare;

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Proiectul a fost structurat într-o serie de studii care furnizează informatii utile pentru

factorii interesati (universităti tehnice, institute de cercetare, companii private). Prin proiectul nucleu a fost creat Polul Strategic de Competitivitate pentru Industria

High-Tech de Mecatronică «INDMECATRON», care a fost promovat ca bună practică în cadrul proiectului "Forţe comune de transfer de cunoştinţe pentru politici eficiente în inovare" din programul european INTERREG IVC.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

61

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.05.08

Durata proiect:2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Drd. Ing. Iulian Ilie

STUDIU PRIVIND STRATEGIA DE DEZVOLTARE A

CLUSTERULUI ”MECHATREC” SI ROLUL ACESTUIA ÎN

DEZVOLTAREA SI SUSTENABILITATEA ENTITĂTILOR

TIP IMM ÎN DOMENIILE AVANSATE, PRIN TRANSFER

TEHNOLOGIC SI/SAU KNOW-HOW

Comunicarea Comisiei Europene COM (2008) 652 /2008 către clustere de talie

mondiala in Uniunea Europeana-implementarea strategiei bazata pe inovare defineşte clusterul ca fiind un grup de firme, actori economici conecşi şi instituţii localizate pe domenii într-o proximitate geografică şi care au ajuns la gradul de mărime necesar dezvoltării de expertiză specializată, servicii, abilităţi şi furnizori

În vederea monitorizării fenomenului de clusterizare, Comisia Europeană a înfiinţat în anul 2006, instituţia numită „Observatorul European al Clusterelor”, care furnizează date statistice cantitative şi calitative privind situaţia clusterelor în Europa. Conform acestor date, la nivelul anului 2008, existau aproximativ 2000 de clustere semnificative, definite ca aglomerări regionale industriale şi de servicii, care implică circa 38% din forţa de muncă a Uniunii Europene.

În România, nu există încă o strategie naţională în domeniul clusterelor şi un plan de acţiune în acest sens. Există doar o politică de cluster, componentă a Politicii Industriale a României (2010-2016), aliniată la strategia Europa 2020 şi 2030. Printre obiectivele Politicii industriale a României se numără stimularea creării şi dezvoltării de clustere inovative cu potenţial de internaţionalizare, cu scopul de a produce bunuri cu valoare adăugată cât mai mare, competitive pe piaţa naţională şi internaţională. Unul dintre obiectivele acestei politici prevede „stimularea dezvoltării clusterelor în conformitate cu iniţiativele UE de politică industrială, prin programe specifice”: de identificare a zonelor cu potenţial de clusterizare şi de susţinere a dezvoltarii spre tehnologii şi produse inovative şi calitate înaltă; de susţinere a dezvoltării reţelelor între mediile universitare şi de cercetare şi operatorii economici dintr-o anumită zonă; de susţinere a întreprinderilor mici şi mijlocii în conformitate cu principiul „Think Small First”; de marketing regional şi de promovare a structurilor inovative de succes.

Proiectul îsi propune:

analiza modului în care clusterul si asociatia de clustere din România reusesc să îndeplinească aceste deziderate;

realizarea analizei strategiilor de dezvoltare a clusterului MECHATREC, alături de alte clustere din România;

elaborarea unui plan de măsuri si un program de actiuni pentru eficentizarea clusterului MECHATREC;

DESCRIERE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

62

realizarea unui studiu de caz pe modelul Clusterului Mechatrec – Clusterul Regional Bucureşti-Ilfov pentru domeniul inteligent Mecatronica.

clusterul, în special cel inovativ, creează multiple avantaje IMM-urilor şi entităţilor de profil;

principala caracteristică a clusterelor este organizarea flexibilă, fiecare IMM îndeplinind anumite activităţi în lanţul valoric în funcţie de cerinţele pieţei şi de strategia clusterului.

clusterul reprezintă totodată cadrul ideal de a integra o mulţime de companii sub acelaşi brand, conform unei politici comune de strategie şi marketing, de a valorifica resurse şi competenţe comune;

în cadrul unui cluster, companiile „tinere” au şansa de a învăţa de la cele cu experienţă, participând împreuna la activităţi de informare, instruire, marketing, cumpărare de mijloace fixe sau mobile, producţie, vânzări comune, construcţii de infrastructură comună, etc.

in condiţiile în care competiţia globală a evoluat de la competiţia între IMM-uri la competiţia între regiuni, succesul economic al unei ţări sau regiuni se bazează pe specializarea ofertei şi concentrarea eforturilor de dezvoltare spre domenii tehnologice cheie unde se deţin avantaje competitive, resurse şi competenţe.

politica de dezvoltare a clusterelor este diferită de la o ţară la alta, depinzând de condiţiile politice, economice şi sociale diferite.

în prezent, în lume există o mare diversitate de clustere. Ele se pot diferenţia în funcţie de specializarea într-o anumită etapă a lanţului valorii, localizarea geografică, în funcţie de satisfacerea anumitor nevoi ale clienţilor sau deservirea anumitor segmente de piaţă. Ele pot fi reţele ale IMM-urilor, pot fi organizate în jurul unor întreprinderi mari sau chiar în jurul unor universităţi şi institute de cercetare

Proiectarea unui plan de măsuri pentru eficientizarea activitătii clusterelor din România pornind de la exemplelele de bune practici la nivel euruopean si international;

Realizarea unui management îmbunătăţit pentru Clusterul Mechatrec – Clusterul Regional Bucureşti - Ilfov pentru Mecatronică;

Îmbunătăţirea locurilor de muncă la un nivel superior nivelului satisfăcător.

Contribuţie la creşterea gradului de informatizare a fabricaţiei la IMM-urile nou create prin transferul tehnologic al rezultatelor cercetării si participarea acestora împreună cu cele traditionale la activităţi de informare, instruire, marketing, cumpărare de mijloace fixe sau mobile, producţie sau vânzări comune, construire de infrastructură comună

Modernizarea proceselor tehnologice inteligente prin intermediul clusterelor

CARACTERISTICI TEHNICE:

APLICABILITATE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

63

- diseminarea informaţiilor privind cercetarea fundamentală şi aplicativă a domeniului

supus analizei; - transferul rezultatelor C-D din domeniu; - dezvoltarea şi multiplicarea rezultatelor C-D din domeniu;

Proiectul a fost structurat într-o serie de studii care furnizează informatii utile pentru

factorii interesati (mediul de afaceri, agentiile de dezvoltare, universităti tehnice, institute de cercetare):

institute de cercetare (Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Mecatronică şi Tehnica Măsurării, Bucureşti ; Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Ingineria Electrică-ICPE-CA, Bucureşti ; Academia Română-Institutul de Mecanica Solidului, Bucureşti ; Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Maşini şi Instalaţii Destinate Agriculturii şi Industriei Alimentare-INMA, Bucureşti ; Institutul de Cercetări pentru Hidraulică şi Pneumatică; - INOE IHP, Bucureşti ; Institutul de Proiectări pentru Automatizare-IPA, Bucureşti; Institutul de Fizică şi Tehnologia Materialelor, - IFTM, Măgurele. Institutul de Cercetare Elec- trotehnice - ICP-SA, Bucureşti);

Alţi furnizori de R&D şi inovare (firme private etc.); SC HESPER SA, Bucureşti ; SC INFOSIT SA , Bucureşti ; SC PREMEC ENGINEERING SRL, Bucureşti ; SC PROOPTICA SA, Bucureşti; SC UTTIS INDUSTRIES SA, Bucureşti; SC OPTOELECTRONICA 2001 SA, Bucureşti ; SC ELECTROZEP SRL, Bucureşti ; SC ICPE SAERP SA, Bucureşti ; SC FEA-ELECTRONICA ŞI AUTOMATIZARI SA, Bucureşti ; SC AUTOMATIZĂRI SA, Bucureşti; SC TEHNOMED IMPEX CO SA, Bucureşti; SC RODAX IMPEX SRL, Bucureşti; SC QUATRO PRODCOM SRL, Bucureşti; SC GENERAL EFLUID SA, Bucureşti, SC CALORIS GROUP SA, Bucureşti; SC TERMODENSIROM SRL, Bucureşti. universităţi şi centre de cercetare (UPB, UVT, Universitatea Titu Maiorescu, Universitatea Carol Davila, UPT, UT Cluj-Napoca etc.)

DISEMINARE, PREMII:

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, ÎN VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

64

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.05.10

Durata proiect: 2015-in derulare

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Prof. Univ. Dr. Ing. Gh. Gheorghe

STUDIU PROSPECTIV PRIVIND DEZVOLTAREA ŞI

IMPLEMENTAREA DOMENIULUI HIGH-TECH

„ADAPTRONICA” CA PARTE A TEHNOLOGIEI CHEIE

PENTRU VIITOR PRIN ÎMBINAREA SINERGETICĂ A

DOMENIILOR CHEIE MECATRONICA SI INTEGRONICA

DESCRIERE: Prin fuziunea tehnologică şi constructivă adaptivă sistemelor mecatronice şi

integronice se sintetizează al doilea concept de construcţie adaptronică, prin care se realizează combinaţia sinergică şi asamblată a soluţiilor tehnice şi tehnologice din ingineria mecanică, electronică şi informatică şi respectiv se realizează integrarea materială, structurală şi funcţională a componentelor şi subsistemelor mecatronice şi integronice într-un ansamblu sistemic compact ministructural, multifuncţional şi multiadaptiv.

domeniile abordate până în prezent nu răspund cerinţelor europene / internaţionale ale sectorului industrial de Adaptronica;

parametrii / caracteristicile subdomeniului abordate aferente produselor / tehnologilor / serviciilor realizate, sunt sub nivelul celor similare europene / internaţionale;

nivelul tehnologic abordat, este sub nivelul european / internaţional;

nivelul elementelor de piaţă specifică reclamă: consum intern foarte mare; producţie industrială scăzută; producţie pentru export aproape de nivel nesatisfăcător; Obiectivul principal al Adaptronicii, ca preocupare, este introducerea soluţiilor

mecatronice şi integronice adaptative şi adaptate în domeniile ingineriei pentru optimizarea şi dezvoltarea de noi produse, sisteme şi procese inteligente, ca vector comercial, este potenţialul de creare a valorii partenerului şi stimularea construirii de viitoare pieţe, iar ca scop principal este realizarea de noi concepte inovatoare adaptronice, cu preponderenţă pentru reducerea proprie şi substanţială a vibraţiilor active şi a zgomotului din sistemele adaptronice aflate în funcţionare.

- stadiul cercetărilor în domeniul supus cercetării: abordarea limitată a unor subdomenii, utilizarea de tehnică şi de tehnologie la un nivel mult mai scăzut decât nivelul similar european / internaţional;

- necesarul producţiei, arată: neacoperirea consumului intern (60%); diversificarea producţiei este limitată şi nu satisface necesităţile reale;

- posibilităţi de export: unele subdomenii nu exportă; alte domenii, mult îngustate ca nomenclator, realizează un export mic şi cuprinde produse care nu înglobează multă inteligenţă umană;

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

65

CARACTERISTICI TEHNICE: Adaptronica, ca strategie ştiinţifică şi ca ştiinţă multi-inter integratoare, este

utilizată ca o deschidere de avangardă cu posibilităţi noi pentru concepţia, construcţia şi implementarea de produse şi sisteme inovatoare adaptronice, într-o nouă abordare de monitorizare şi cooperare a interacţiunilor complexe din lanţul valoric cercetare – inovare – transfer tehnologic – aplicare industrială şi comercială.

1. analiza stadiului actual al noului domeniu integrator adaptronică 2. matricea domeniului de cercetare pentru Adaptronică în perspectiva europeană; 3. analiza perspectivelor de dezvoltare a Adaptronicii la nivel național și european; 4. matrice cu politici de susţinere a cercetării noului domeniu Adaptronică în

contextul impactului de integrare europeană; 5. adoptarea de măsuri pentru includerea noului domeniu în programele universitare

APLICABILITATE:

Principalele efecte preliminate ca generabile prin aplicarea rezultatelor lucrării:

realizarea strategiei de dezvoltare a domeniului Adaptronica în compatibilitate şi complementaritate cu strategia europeană şi la nivel mondial;

subdomenii noi propuse a fi abordate în cercetare fundamentală şi aplicativă: subdomeniul produselor Adaptronice;

promovarea de produse noi inteligente către IMM-uri;

dezvoltarea transferului de produse noi inteligente către industrie şi societate;

realizarea prin multiplicare a rezultatelor C-D din domeniu, prin agenţii economici producători din domeniu;

dezvoltarea domeniului de Adaptronica la nivelul similar european/internaţional;

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

-

- diseminarea informaţiilor privind cercetarea fundamentală şi aplicativă a domeniului supus analizei;

- realizarea unei baze de date cu rezultatele domeniului de Adaptronica; - transferul rezultatelor C-D din domeniu; - dezvoltarea şi multiplicarea rezultatelor C-D din domeniu; - sprijinirea proiectelor de cercetare fundamentală şi aplicativă din domeniul de

Adaptronica; Beneficiari:

agenţi economici din domeniul de Mecanică Fină şi Mecatronică (ex. S.C. Mecanică Fină – Bucureşti; Fepa – Bârlad; S.C. IOR – Bucureşti);

agenţi economici din alte domenii şi sectoare industriale conexe şi deservite (ex.: industria constructoare de maşini; industria aerospaţială, industria electrotehnică şi electronică, etc. ).

instituţii de cercetare; universităţi etc.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

66

Denumire Program Cercetare: NUCLEU

Nr.contract:09.05.05.05

Durata proiect:2013-2014

Coordonator proiect: INCDMTM

Director proiect:

Sing. pr. pr. Carmen FINAT

SECURITATEA INFORMAŢIEI – STRATEGIE

EFICIENTĂ DE PĂSTRARE A CONFIDENŢIALITĂŢII,

INTEGRITĂŢII ŞI DISPONIBILITĂŢII INFORMAŢIEI

TEHNICO-ŞTIINŢIFICE ÎN ACTIVITATEA DE

CERCETARE-DEZVOLTARE-INOVARE

Un Sistem de Management pentru Securitatea Informaţiei furnizează un model

pentru stabilirea, implementarea, operarea, monitorizarea, revizia, întreţinerea şi

îmbunătăţirea protecţiei resurselor informaţionale, în vederea realizării obiectivelor de

business, pe baza aprecierii riscurilor, a nivelurilor de acceptare a riscurilor organizaţiei.

SMSI este proiectat ca să trateze şi să gestioneze riscurile în mod eficace.

Analiza cerinţelor pentru protecţia resurselor informaţionale şi aplicarea mijloacelor

de control corespunzătoare pentru asigurarea protecţiei acestor resurse informaţionale,

conform cerinţelor, contribuie la implementarea cu succes a unui SMSI. Următoarele

principii fundamentale contribuie de asemenea la implementarea cu succes a unui SMSI:

a) conştientizarea cerinţei de securitate a informaţiei;

b) atribuirea responsabilităţii pentru securitatea informaţiei;

c) încorporarea implicării managementului şi a intereselor părţilor interesate;

d) îmbunătăţirea valorilor sociale;

e) aprecierile riscurilor pentru determinarea măsurilor de securitate corespunzătoare

în atingerea nivelurilor acceptabile de risc;

f) securitatea încorporată drept element esenţial a! reţelelor şi sistemelor

informaţionale;

g) prevenirea activă şi detectarea incidentelor de securitate a informaţiei;

h) asigurarea unei abordări cuprinzătoare pentru managementul securităţii informaţiei;

i) reevaluarea continuă a securităţii informaţiei şi efectuarea după caz a modificărilor.

DESCRIERE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

67

Modernizarea metodelor şi a instrumentelor de abordare şi implementare a

recomandărilor standardelor şi a altor reglementări referitoare la protecţia informaţiilor unei

organizaţii şi în special a informaţiilor de natură tehnico-ştiinţifice.

Publicare în: Romanian review precision mechanics, optics & mecatronics, no. 45/2014 – ISSN 2247-7063, cu articolul: “INFORMATION SECURITY MANAGEMENT INCIDENTS IN RESEARCH – DEVELOPMENT”.

creşterea competitivităţii produselor româneşti, rod al gândirii autohtone, pe piaţa

europeană;

consolidarea parteneriatelor între furnizorii de cercetare: universităţi, institute de

CDI şi organizaţiile din infrastructura de inovare şi transfer tehnologic şi mediul

economic, în mod deosebit IMM-uri.

DESCRIERE SI CARACTERISTICI TEHNICE

Proiectul vizează identificarea, analizarea şi implementarea unor soluţii tehnice optime pentru realizarea de sisteme modulare hardware şi software de control, implementabile facil în logistica de transport interoperaţional, pe fluxurile automate de producţie. Ele vor garanta securitatea procesului de producţie, modulele realizate în cadrul proiectului permiţând identificarea unui număr mare de repere şi componente, controlul acestora şi urmărirea lor în fluxul de producţie, verificarea lor în numeroase faze ale procesului de producţie şi asamblare, inclusiv ambalarea şi înmagazinarea produsului final. Se va urmări dezvoltarea de module hardware şi software care să permită informatizarea pe scară largă a procedurilor privind trasabilitatea produselor pe fluxul de producţie. Se vizează ca ţintă finală integrarea acestora în fluxul decizional, prin trimiterea de informaţii către structurile superioare de management al producţiei, telemonitorizarea procesului de producţie sau/şi telementenanţa echipamentelor. Proiectul vizează stabilirea unei arhitecturi hardware şi software modulare de control, integrabilă în logistica de transport interoperaţional, realizarea unor module de interfaţă inovative pentru diverse categorii de traductori optoelectronici, cu posibilitati multiple de configurare,conectare, autocalibrare si testare. Se urmăreşte, de asemenea, identificarea unui protocol de comunicare între module astfel încât arhitectura să se poată extinde fără a se face modificări ale structurilor existente. Utilizatorul işi va putea adapta structura de control la necesităţile aplicaţiei industriale proprii, respectând procedurile de comunicaţie din respectivul protocol. De asemenea proiectul îşi propune analizarea şi evaluarea posibilităţilor de utilizare a senzorilor de imagine inteligenţi în componenţa sistemului modulare informatizate, punându-se accentul pe modularizarea subansamblelor de preluare şi prelucrare, în

APLICABILITATE:

DISEMINARE, PREMII:

EFECTE ECONOMICE ŞI DE IMPACT, ÎN VALORIFICARE ŞI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE ŞI ECONOMIE:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

68

vederea asigurării flexibilităţii soluţiilor şi asigurării compatibilităţii cu standardele industriale la zi (interfeţe iLink, IEEE1394, ProfiBus etc). Aplicaţiile cu senzori inteligenţi au câte un procesor pentru fiecare punct de control. Astfel senzorii se pot folosi în reţea, având avantajul unei viteze de procesare mai mari. Conţinutul tehnic al proiectului consta în realizarea următoarelor obiective : - studiu tehnic de documentare, identificare şi analiză a cerinţelor aplicaţiilor specifice logisticii de transport interoperaţional. S-au analizat cerinţele hardware şi software pentru sistemele optoelectronice şi soluţiile optime existente pentru domeniul specificat. Complexitatea domeniul impune dezvoltarea unor soluţii multidisciplinare – mecatronică, automatică, informatică. - studiu tehnic de analiză de arhitecturi şi module componente asociate. S-au analizat modulele componente specifice logisticii de transport interoperaţional - studiu tehnic conceptual de stabilire a soluţiei pentru modulele hardware si software ; - proiectarea modulelor hardware - software şi a standului de testare a acestora; - testarea modulelor hardware - software pe standul de testare.

Din cele 6 etape de desfăşurare ale proiectului au fost realizate primele două. Elementele şi sistemele optoelectronice se pot integra cu succes pe plan naţional,

cu menţiunea că, datorită specificităţii modului de producţie autohton, se recomandă folosirea lor în activităţi de tipul:

-identificarea unui număr mare de articole şi componente - urmărire şi ghidare piese pe liniile de flux de producţie - controlul acestora şi urmărirea lor în procesului de producţie -verificarea elementelor în numeroase faze ale procesului de producţie şi

asamblare, inclusiv ambalarea şi încărcarea produsului final. -controlul de calitate, pentru operaţiile de încărcare- descărcare, pentru

stivuirea-destivuirea produselor - inspecţii - control dimensional şi de calitate piese pe fluxul de fabricaţie - ghidarea robotilor - urmarirea trasabilitatii produselor - sortarea produselor - sistem automat de gestiune a stocului de produse - controlul pozitiei pieselor pe o banda de rulare

Ţinând seama de specificitatea producţie autohtone de bunuri, de gradul de automatizare a fluxurilor de producţie şi particularităţile lor, se pot constitui arhitecturi de senzori modularizate şi elemente conexe, hardware si software, care se pot utiliza în aplicaţiile industriale variate:

a) Senzori optici luminoşi : -Senzori pentru detectarea contrastului. Senzorii contrast detectează marcajele

care se diferenţiază de fundal în contrastul lor de culoare. Decisivă pentru siguranţa operării este diferenţa de contrast dintre marcă şi bază şi distanţa care rămâne egală dintre senzor şi marca culorii. Materialul bazei nu joacă aici niciun rol.

- Senzori pentru detectarea culorii Senzori culoare servesc la recunoaşterea fără atingere a obiector opace şi transparente în baza culorii acestora. Emiţătorii transmit în cele trei culori de bază roşu, verde şi albastru pulsaţii de lumină care sunt reflectate printr-un obiect. Lumina receptată printr-un receptor este amplificată, digitalizată şi evaluată printr-un microprocesor. Dacă valoarea semnalului corespunde cu cea a valorii de referinţă citită anterior, ieşirea de comutare se activează.

- Senzori pentru detectarea sticlei şi a foliei La senzorul de lumină reflectată pentru recunoaşterea sticlei şi a foliei, modulul emiţător şi modulul receptor se află în

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

69

aceeaşi capsulă. Emiţătorul emite un fascicul de lumină care este reflectat înapoi de un reflector triplu.

- Senzori pentru măsurarea distanţei Senzorii pentru măsurarea distanţei lucrează conform procedurii masurarii timpului scurs de parcurgerea fascicolului de lumină a distantei intre emitor, piesa si receptor. Deoarece viteza luminii este constantă, precizia senzorului este foarte buna. b) Senzori cu laser: - Bariere optice cu laser Sistemul e compus din două componente separate: un emiţător şi un receptor. Emiţătorul emite un fascicul fin laser, care e receptat de receptor. Se evaluează întreruperea fasciculului laser. Prin micul diametru de radiaţie este posibilă recunoaşterea obiectelor foarte mici respectiv poziţionarea corectă a acestora . - Diafragmă lumină reflectată La diafragma optică de reflexie LASER, modulul de emitere şi cel de receptare se află într-o capsulă. Emiţătorul emite un fascicul fin laser, care este reflectat înapoi la modulul de recepţie de un reflector special pentru senzori laser. Se evaluează întreruperea fasciculului laser. Prin diametrul mic de radiaţie este posibil să se recunoască obiecte foarte mici respectiv poziţionarea corectă a acestora. - Taster lumină reflectată Diafragma de reflexie laser foloseşte la detectarea directă a obiectelor. Emiţătorul şi receptorul laser se află în aceiaşi capsulă. Emiţător emite un fascicul fin laser, care este reflectat înapoi de obiectul de detectat. Prin diametrul mic de radiaţie este posibil să se recunoască obiecte foarte mici respectiv poziţionarea corectă a acestora. c) Senzori infrarosu / lumina rosie : - Senzori de infraroşu Senzorii de infraroşu detectează emisia de căldură în domeniul µm din obiecte şi o transpun într-un semnal electric de comutare. Senzorii lucrează ca receptori de infraroşu. Obiectul acţionează deci ca un emiţător pentru senzor. Spectrul radiaţiei infraroşii emise este dependent direct de temperatura obiectului. - Bariere optice. Sistemul e compus din două componente separate: un emiţător şi un receptor. Emiţătorul emite lumină cu pulsaţie în domeniul lungimilor de unde infraroşu sau roşu. Receptorul recunoaşte fasciculul de lumină incident şi transpune imediat o întrerupere a aceluiaşi - determinată de un obiect din aria de detectare- într-un semnal de comutare. - Diafragmă lumină reflectată La diafragma de lumină reflectată modulul de emitere şi recepţie se află într-o capsulă. Cu ajutorul unei oglinzi, fasciculul de lumină emis se remite receptorului. Un obiect în calea luminii cauzează o întrerupere a semnalului luminos şi declanşează un procedeu de comutare. Diafragmă lumină reflectată fără filtru de polarizare lucrează în domeniul de infraroşu, sistemele cu filtru de polarizare cu lumină vizibilă roşie. - Taster lumină reflectată Reflex tasterul foloseşte la detectarea directă a obiectelor. Ca la diafragma lumină reflectată, Emiţătorul şi Receptorul se află într-o capsulă. Emiţătorul emite lumina care e reflectată de obiectul de detectat şi e recunoscut de receptor. Deci la acest sistem nu se evaluează întreruperea fasciculului de lumină, ci reflexia luminii de către un obiect.

d) Ghid de unde optice : - Amplificator fibră optică : La un amplificator cu fibră optică, modulul emiţător şi modulul de recepţie se găsesc în aceiaşi capsulă. În funcţie de execuţie, modulul emiţător emite un fascicul de lumină infraroşu sau roşu. - Fibre optice Fibrele optice se vor considera drept prelungiri ale elementelor optice în amplificatoarele cu fibră optică. Fibre optice cu fibră de sticlă şi înveliş metalic sunt aplicabile în domeniul temperaturilor inalte. Pentru aplicaţii standard stau la dispoziţie fibre optice cu fibră de acril.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

70

e) Bariere optice pt. protectie personal. Barierele detecteaza prezenta oamenilor in zonele periculoase din preajma liniilor

de productie. Unele modele pot detecta prezenta mâinii unui operator in zona de lucru a unei linii de producţie sau utilaj.

f) Cititor de coduri : - Senzori pentru citirea codurilor 1D şi 2D. Independent de orientarea şi numărul

codurilor, algoritmii performanţi decodează automat coduri 1D sau 2D. Scanerul optic de coduri de bare 1D si coduri 2D. Sunt valabile versiuni cu lumina rosie si infrarosie, deasemenea cu diferite campuri obiect, datorita obiectivelor cu mariri diferite.

g) Senzori de recunoastere a obiectului (senzori vision): - Senzor de recunoaştere a obiectului Senzor inteligent cu iluminat şi sistem de

evaluare integrate într-o capsulă robustă, industrială. Se pretează pentru controlul prezenţei, integralităţii, poziţiei şi calităţii, precum şi pentru aplicaţii de sortare.

- Senzor 3D Senzorul industrial 3D poate evalua obiecte in trei dimensiuni. Fiecare pixel din aceasta matrice evalueaza distanta ei pana la obiect. Imaginea obiectului pe matrice respectiv valorile de distante corespund unei imagini 3D. Evaluarea integrata face posibila receptarea detaliata a obiectului ca si volum, distanta sau nivel in trei dimensiuni.

- Camera 3D Camera 3D detecteaza scene si obiecte in dimensiunea lor spatiala. Spre deosebire de scannerul laser, nu necesita componente in miscare si de aceea nu are risc de uzura. Principiul de operare este acelasi ca si al senzorilor 3D. Pe langa imaginea distantei in 3D, camera ofera si o imagine gri a scenei. Combinarea acestor imagini ofera posibilitatea de programare libera, conform specificatiei aplicatiilor prin intermediul unui program.

h) Arhitecturi conexe: - Sisteme optoelectronice computerizate Se prezinta o clasificare succintă a

celor mai utilizate categorii de sisteme optoelectronice computerizate, care se pot utiliza cu succes în logistica de transport pe fluxurile automate de productie. Au fost prezentate principalele tipuri de componente ale acestor sisteme, funcţiile şi performanţele acestora, astfel încât să se poată trage concluzii privind domeniile lor de aplicabilitate. Utilizarea calculatoarelor fiind implicit legată de existenţa unui software, au fost descrise unele variante de programe utilizate în cadrul acestor sisteme.

- Plăci de achiziţie de date/ imagini. Sunt utilizate în sistemele computerizate si îndeplini mai multe dintre următoarele funcţiuni: intrare / ieşire analogică; intrare/ iesire digitala, comunicaţii digitale si video.

- Software pentru sisteme de măsurare computerizate Clasificarea pachetelor software utilizate în cadrul sistemelor computerizate de achiziţie de date poate fi efectuată atât în funcţie de tipul de sistem computerizat, cât şi în funcţie de complexitatea cunoştinţelor necesare pentru utilizarea software-ului respectiv.

Gama de aplicaţii a sistemelor mecatronice noncontact cu sisteme optoelectronice este vastă şi include se pretează atât la „inspecţia primară” dar şi la aplicaţii de top ca de exemplu ghidarea roboţilor sau manipulatoarelor.

Utilizând senzorii şi camerele optoelectronice se pot localiza piese în 2D sau 3D, se pot poziţiona sau repoziţiona obiecte cu ajutorul manipulatoarelor sau roboţilor, se pot efectua operaţii cu ajutorul roboţilor în zone „critice”, se pot manevra şi stivui obiecte, se pot lua piese şi poziţiona în raport cu alte piese în vederea asamblării, se poate gestiona trasabilitatea pieselor, subansamblelor şi produselor finale.

De asemenea, senzorii inteligenţi de imagine se pot utiliza în diferite tipuri de inspecţii de calitate:

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

71

- verificarea prezenţei (sau absenţei) unor piese componente sau a unor elemente pe o piesă (de exemplu în cazul roţilor dinţate se pot identifica dinţi lipsă sau cei deformaţi)

- inspecţia de calitate pentru identificarea defectelor (crăpături, fisuri, rupturi, pete, zgârieturi, adâncituri) sau neconformităţilor funcţionale (neregularităţi pe suprafeţele de lăgăruire, sau poziţia corectă şi mărimea găurilor de montaj, de exemplu).

- verificarea erorilor de asamblare - recunoaşterea pieselor pe liniile de asambalare, în vederea orientării lor şi

direcţionării către liniile de asamblare. - se pot utiliza şi ca cititor în 2D (de exemplu pot fi folosite pentru citirea codurilor).

În industria de automobile, unde pe liniile de ambutisare, nituire sau sudură din industria auto există un număr mare de roboţi care execută operaţii de stivuire, destivuire sau asamblare. Sistemele optoelectronice de preluare de imagini sunt folosite pe aceste linii de producţie în realizarea efectivă şi eficace a funcţiilor de recunoaştere de forme (intrând în dotarea roboţilor) sau la controlul de calitate. În ambele cazuri se vizează creşterea preciziei de control sau asamblare, dupa caz. Aceste sisteme se pot amplasa:

- Pe liniile de măsură sau control. Sunt staţionare şi intră, alături de alţi senzori, în componenţa roboţilor industriali. Sunt folosite pentru utilizarea exactă a geometriei pieselor.

- Pe liniile de ambutisaj: -permit recunoaşterea în 2D, on line, a poziţiei pieselor ambutisate în raport cu

banda transportoare, în vederea destivuirii şi poziţionarii pe bandă -controlul 2D a containerelor de transport

- Extragerea pieselor: permit recunoaşterea în 3 D a poziţiei pentru a destivui piesele ambutisate din container

- Pe liniile de asamblare: permit recunoaşterea în 3 D a poziţiei pentru asamblarea automată etc

- Pe liniile de sudură: pentru controlul cordoanelor de sudura (permit controlul prezenţei, lărgimii, lăţimii şi continuităţii cordoanelor de lipire), atât în timpul sudurii cât şi post sudură.

- Pentru controlul etanşeităţii: permit recunoaşterea în 3D a poziţiei masticului (etanşări exterioare sau interioare).

- Controlul suprafeţelor: permit controlul optic, independent de culoare, al tipului suprafeţei şi a defectelor de suprafaţă (umflături, lovituri).

DISEMINARE, PREMII ,BREVETE ,ARTICOLE, CARTI TEHNICE - proiectul este recent demarat, nu a fost înca realizat, activități de

diseminare. VALORIFICARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC, ÎN INDUSTRIE SI ECONOMIE

Implementarea rezultatelor cercetării asigură :

- utilizarea unor componente de control electronizate/ computerizate de ultimă generaţie, - realizarea de sisteme flexibile de control capabile să fie reconfigurate cu rapiditate,

preferabil în mod automat, având ca scop final monitorizarea reperelor pe fluxul de transport interoperaţional, de la prelucrare, asamblare, până la ambalare şi stocare,

- dezvoltarea unor sisteme care permit controlul multiparametric, - monitorizarea globală, de la nivel de linie de fabricaţie până la nivel de întreprindere, cu feedback pentru fiecare nivel,

- obţinerea de informaţii care permit prelucrarea statistică în vederea imbunătăţirii procedurilor privind trasabilitatea produselor pe liniile de fabricaţie.

Lucrările INCDMTM vol. 2 nr 3-4 / 2008-2012

72

ISBN: 978-606-8261-19-5

Editura: