Российские инженеры создали первый отечественный аппаратно‑программный комплекс для оценки качества миниатюрных металлических изделий, таких как зубные импланты. До сих пор для проверки свойств подобных протезов на соответствие заявленным характеристикам в основном использовались западные системы, стоимость которых после санкций выросла более чем вдвое. Теперь производители получили доступное оборудование, которое легко интегрировать в рабочий процесс. По словам стоматологов, его внедрение позволит сделать качественное зубное протезирование более доступным для конечного потребителя.
Система «Микрометрон»
Специалисты ИТМО создали первый в России аппаратно-программный комплекс для контроля качества зубных имплантов и других миниатюрных изделий из металла. Разработка, получившая название «Микрометрон», позволяет полностью автоматизировать и ускорить процесс проверки деталей их заявленным характеристикам. Система встраивается в роботизированные производительные линии. В состав комплекса входит оптическая измерительная машина и специализированное программное обеспечение.
— Основная задача программного обеспечения — проводить размерный контроль по заданному плану, сопоставляя фактические линейно-угловые параметры изделия с эталонными значениями. Для проверки деталей сложной формы система автоматически ориентирует изделие с помощью встроенного прецизионного привода по командам программы, — рассказал руководитель группы международной научной лаборатории «Интеллектуальные оптические системы» ИТМО Федор Иночкин.
Вторая функция — контроль качества механической обработки поверхности: выявление дефектов, проверка наличия предусмотренных конструкцией элементов и оценка их соответствия заданной геометрии. Для этого используется эталонная 3D-модель детали. Весь комплекс предназначен для автоматизации контроля на высокотехнологичных предприятиях, выпускающих изделия особого назначения, добавил он.
Традиционно контроль качества микроскопических изделий во многом опирается на ручной труд контролеров, которые используют простейшие измерительные инструменты — штангенциркули, оптические микроскопы и другие. Альтернатива — автоматизированные системы зарубежного производства, представленные на мировом рынке европейскими, японскими и китайскими брендами. Однако такие решения, как правило, специализированы: они ориентированы либо на прецизионный размерный контроль, либо исключительно на оценку качества поверхности. Преимущество разработки ИТМО заключается в объединении в одном цикле как прецизионного размерного контроля, так и контроля качества обработки поверхности.
Система предназначена для автоматизированного контроля изделий сложной формы размером до 30 мм. Ее можно внедрять в различные производства: от изготовления зубных и ортопедических имплантов до выпуска деталей для двигателей, турбин, топливной аппаратуры, комплектующих для точных приборов, машин и механизмов.
Потребность в производстве микродеталей
Технологический цикл начинается с создания цифрового «плана контроля» изделия. Оператор задает последовательность операций, определяющих ориентацию изделия, контролируемые параметры и допустимые отклонения. Этот план становится шаблоном для последующих циклов контроля изделий данного типа.
Далее в рабочую зону контрольно-измерительной машины устанавливают деталь. По сигналу готовности комплекс выполняет весь автоматический цикл контроля: сканирует изделие, попеременно используя фронтальную и теневую подсветку для анализа качества обработки поверхности и точного контроля геометрических параметров изделия. Программа сравнивает полученные данные со значениями в цифровом плане контроля и формой виртуального эталона и визуализирует результаты проверки. Цикл контроля выполняется в реальном времени, а сама технология может быть напрямую интегрирована в роботизированные производственные линии.
Как рассказал «Известиям» генеральный директор Центра дентальной имплантологии «ИмплантТайм», врач-стоматолог Сергей Рожнов, сейчас для контроля качества зубных имплантов в основном используют современные оптические системы западного производства. Каждое изделие помещают в компьютерную систему, в которую введен проект протеза со всеми измерениями.
— Большинство такой аппаратуры попало под санкции, поскольку относится к оборудованию двойного назначения и может использоваться не только в медицинских целях. В нашу страну его поставлять нельзя. Кроме того, существуют сложности с обслуживанием уже установленного оборудования, — сказал он.
Разработка ИТМО будет значительно более финансово доступной: из-за невозможности прямого ввоза в Россию оптических систем их стоимость выросла примерно в 2,5 раза. Новое оборудование позволит удешевить как контроль качества на производстве, так и сами изделия для пациентов, подчеркнул специалист.
Заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС Алексей Карфидов отметил, что по мере развития технологий постоянно усиливается миниатюризация деталей и одновременно растут требования к их качеству. Поэтому подобные системы представляют значительный интерес для российских производителей.