Фото Марии Дубовской
Текст Полины Шевчуковой
Алтайский госуниверситет дает возможность не только получить теоретические знания, но и применить их на практике. Так, в партнерстве с компанией «Алтайлестехмаш» в нашем университете магистрант Алексей Кулешов и преподаватель ИЦТЭФ Александр Яковлевич Суранов разработали автоматизированное устройство измерения ширины деловой части необрезной доски.
Это устройство предназначено для измерения минимальной ширины необрезной доски, которая подается на пилораму для отпиливания боковых частей с корой. Необрезные доски получаются при распиливании бревен и их применение ограничено. Более востребованы обрезные доски с ровными краями. До настоящего времени расстояние между пилами при выполнении такой операции устанавливалось оператором, что вело к субъективным погрешностям и не гарантировало высокого выхода продукции. Александр Яковлевич поясняет:
– Решение этой проблемы может быть найдено при использовании автоматизированных устройств регистрации и обработки изображений. Однако жесткие производственные условия, включающие наличие опилок, пыли и широкий диапазон температур, исключают применение распространенных универсальных компьютеров. Вместе с тем применение защищенных промышленных компьютеров приведет к высокой цене устройства. В этих условиях было принято решение использовать одноплатные компьютеры Raspberry Pi размером с кредитную карточку и видеокамеры высокого качества из этого же семейства.
Дело в том, что бревно, которое нужно обработать, как правило, достигает шести метров в длину. К тому же при обрезке важно подобрать правильную часть доски, чтобы отходов было как можно меньше. Поэтому Александр Яковлевич и Алексей взялись за это дело и разработали аппарат, который может выделить значения максимальной ширины доски и передать его на пилораму, где автоматизированно выставятся пилы в нужных размерах, которые обрежут доску и не захватят лишнего. Однако проблемы решения данной задачи не ограничиваются этим. Трудности возникают при регистрации движущейся по роликовому или ленточному транспортеру доски: ее скорость достигает 0,5 метра в секунду! При этом происходит смазывание изображения. Для борьбы с этим явлением необходимо обеспечить импульсную засветку достаточной интенсивности, синхронизированную с регистрацией изображения.
Трудности возникают и при обработке изображения доски, поскольку кора таких распространенных пород дерева, как сосна или береза, может иметь низкий контраст относительно деловой части доски. Кроме этого, и сама деловая часть может быть покрыта опилками, пылью или следами обуви. Александр Яковлевич отмечает:
– Перечисленные проблемы не позволили инженерам компании решить эту проблему своими силами. У нас же был достаточно богатый опыт в области электроники, оптики, автоматизации, а также регистрации и обработки изображений. Все это позволило в относительно короткий срок (не более года) разработать действующий макет автоматизированного устройства и на завершающем этапе показать его эффективность. Этот этап выполнялся в течение 2,5 месяцев уже в рамках хозяйственного договора между АлтГУ и «Алтайлестехмашем».
На всех этапах данной работы большую, а иногда и решающую помощь, оказал магистрант направления «радиофизика» Алексей Кулешов. Он разработал оригинальное программное обеспечение автоматизированного устройства, провел основные испытания. При его активном участии был включен новый прецизионный лазерный измеритель толщины доски, вызвавший особый интерес заказчика. Совместная работа с компанией привела к тому, что сейчас Алексей проходит стажировку в этой компании. Все это позволяет надеяться на успешное внедрение разработанного устройства и продолжение совместных работ.
– С нашим устройством и нашими инженерными возможностями ознакомился генеральный директор «Алтайлестехмаша». Он участвовал в его приемке и был приятно удивлен, что устройство такого высокого класса разработали в Барнауле. И не кто-нибудь, а студенты и преподаватели АлтГУ! – подытожил Александр Яковлевич.
