اسکنرهای سه بعدی غیرتماسی و تماسی

اسکنرهای سه بعدی غیرتماسی و تماسی

ساختار و کاربرد اسکنرهای سه بعدی غیرتماسی و مقایسه آن با اسکنرهای سه بعدی تماسی

یکی از بحث های مهم در مهندسی، مبحث اندازه گیری دقیق می باشد. به عنوان مثال در صنعت ساخت و تولید و یا در مهدسی معکوس اگر بخواهیم قطعه ایی را از روی یک قطعه مرجع تولید کنیم، هر چه اندازه گیری از قطعه مرجع دقیق تر باشد و خطای کمتری در روند اندازه گیری داشته باشیم قطعه ایی که تولید خواهد شد دارای قابلیت ساخت بالاتری خواهد بود و می توان قطعه ایی با شباهت بیشتر به قطعه مرجع ساخت.یکی از ابزار های بسیار مهمی که امروزه جهت ابعاد برداری از قطعات کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد، اسکنرهای سه بعدی می باشد. اسکنرهای سه بعدی غیرتماسی می توانند علاوه بر دقت قابل قبول در ابعاد برداری، سرعت بالایی را در ابعاد برداری از قطعات با ابعاد مختلف در اختیار ما قرار می دهد. به دلیل کاربرد وسیع اسکنرهای سه بعدی در صنعت علی الخصوص در بحث کنترل کیفیت و همچنین در مهندسی معکوس از قطعات، در این پژوهش قصد داریم که اسکنرهای سه بعدی را از حیث نوع و ساختار و روش ابعاد برداری مورد بررسی قرار دهیم.

دانلود متن کامل

اسکنر سه بعدی برای اجسام ثابت

اسکنر سه بعدی برای اجسام ثابت

طراحی و پیاده‌سازی اسکنر سه بعدی برای اجسام ثابت

اسکنرهای سه بعدی، دستگاه‌هایی هستند که برای ایجاد مدل سه‌بعدی کامپیوتری از یک جسم ثابت به کار می‌روند؛ به‌ طوری که پس از انجام اسکن سه‌بعدی، می‌توان شکل و ابعاد آن جسم را به طور دقیق- بسته به نوع و دقت اسکنر مورد استفاده، در اختیار داشت. امروزه اسکنرهای سه‌‌بعدی در صنایع و بسیاری از حوزه‌های علوم و پزشکی کاربردهای وسیعی پیدا کرده‌اند و در کاربردهایی همچون مهندسی‌معکوس، ساخت پروتزهای دندانی و میراث فرهنگی ظاهر می‌شوند. با توجه به اهمیت پارامترهایی همچون دقت، سرعت، راحتی کار با دستگاه، هزینه و تماس یا عدم تماس با جسم مورد اسکن، اسکنرها طبقه بندی می‌شوند و از معروف‌ترین و ارزان‌ترین آن‌ها می‌توان به اسکنر سه‌بعدی نورساخت یافته، اشاره کرد، که در آن برای اسکن جسم، از یک دوربین و یک پروژکتور استفاده و با تابش الگوهایی بر روی جسم، آن را اسکن می‌کنند. در این تحقیق، این نوع از اسکنرها، پیاده‌سازی شده است و از آن برای اسکن اجسام ثابت همچون کف پا، استفاده خواهد شد. این اسکنر، برای اسکن یک جسم، سه مرحله‌ی عمده دارد که عبارتند از: کالیبراسیون دوربین و پروژکتور،جمع‌آوری داده و بازسازی ابرِنقاط. مرحله‌ی کالیبراسیون به عنوان یک گلوگاه در اسکنرها تلقی می‌شود که در آن بایستی رابطه‌‌ی نگاشت نقاط سه‌بعدی به صفحه‌ی دوبعدی دوربین و بالعکس در پروژکتور، استخراج شود؛ خطاهای کوچک در این مرحله، می‌توانند خطاهای بزرگی را در مدل کامپیوتری جسم ایجاد کنند. لذا این مرحله نیاز به صرف وقت و هزینه‌ی بیش‌تری دارد تا دقت آن را افزایش دهیم. در این تحقیق، استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی الهام گرفته از طبیعت به خصوص الگوریتم بهینه‌سازی مهاجرت پرندگان، در کنار روش‌های عددی، برای حل معادلات کالیبراسیون و افزایش دقت این مرحله، پیشنهاد شده و نتایج جالبی به دست آمده‌است. همچنین، پارامترهای محیطی و تأثیرگذار در دقت و کیفیت اسکن سه‌بعدی، بررسی‌شده و راه کارهایی پیشنهاد شده‌است که می‌تواند، مدل مطلوب و دقیق جسم را در کامپیوتر بازسازی نماید.

دانلود متن کامل

طراحی اسکنر سه‌بعدی لیزری

طراحی اسکنر سه‌بعدی لیزری

امروزه نیاز به استفاده از اسکنرهای سه‌بعدی در کاربردهای مختلف نظیر کنترل کیفیت، مهندسی معکوس و طراحی و تولید به کمک کامپیوتر در حال گسترش است. در بین روش‌های متعدد فاصله‌سنجی و بازسازی سه‌بعدی، روش مثلث‌بندی، از جمله رایج‌ترین روش‌ها می‌باشد و در این پایان‌نامه از این روش برای جمع‌آوری داده ابعادی از سطح اجسام استفاده شده است. برای پیاده‌سازی دستگاه اسکنر، ابتدا یک میز 4 درجه آزادی به همراه یک میزگردان (مجموعاً 5 درجه آزادی) طراحی و ساخته شد. دیود لیزری و دوربین روی head اسکنر با 4 درجه آزادی (جهت مینیمم‌سازی انسداد)، تعبیه شد. رزولوشن حرکتی 1 میکرونی در محورهای خطی و رزولوشن 20 ثانیه کمانی برای محور دورانی head، و 2 ثانیه کمانی برای میزگردان حاصل گردید. پس از مدل کردن و کالیبراسیون دوربین با استفاده از الگوی صفحه‌ای کالیبراسیون، پارامترهای دوربین بدست آمده و ارتباط بین مختصات نقاط روی جسم و پیکسل‌های سنسور آرایه‌ای، محاسبه می‌گردد. در انتها ابر نقاط از سطوح جسم جمع‌آوری شده و با استفاده از نرم‌افزار نوشته شده برای اسکنر، به mesh سه‌بعدی با فرمت stl تبدیل می‌شود. با surface کردن stl خروجی اسکنر، در نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی (نظیر Catia) و تبدیل آن به فرمت‌های استاندارد، فایل نهایی برای import کردن در پرینترها و یا دستگاه‌های فرز، آماده خواهد بود.

دانلود متن کامل

قطعات ترمز با استفاده از پرینتر

قطعات ترمز با استفاده از پرینتر

قطعات ترمز ایمنی تدریجی دوجهته آسانسوربا استفاده از پرینترهای سه بعدی

با توجه به تحولات سریع تکنولوژی، جهانی شدن بازارهای رقابتی که صنایع مختلف از جمله صنعت آسانسور با آن مواجه هستند، اهمیت ورود سریع محصولات طراحی شده به بازار بیش از پیش نمایان گردیده است. مطالعات بازار آسانسور در ایران نشان می‌دهد این صنعت نیز برای بقاء در برابر رقبا و تولیدکنندگان خارجی با چالش‌های گوناگونی روبرو است. محدودیت زمان، میزان هزینه در ساخت قطعات در این صنعت و بروز مشکلاتی در این موارد موجب ناکامی پروژه طراحی و ساخت سنتی می‌شود و بسیاری از تولیدکنندگان داخلی را به ورطه نابودی می‌کشاند. فناوری نمونه‌سازی سریع یکی از جذاب‌ترین روش‌هایی است که برای تسریع مراحل طراحی و ساخت قطعات صنعتی به کار می‌رود. گسترش کاربرد این فناوری به حدی است که امروزه از آن به عنوان یکی از عناصر اصلی در فرآیند طراحی مهندسی همزمان از آن یاد می‌شود. با این وجود، تعداد جایگشت‌های متعدد برای انتخاب روش، مواد نمونه‌سازی، دستگاه‌های نمونه‌سازی باعث گردیده انتخاب روش بهینه نمونه‌سازی نیز به عنوان یکی از مسائل نسبتا دشوار در مدلسازی مورد توجه محققان قرار گیرد. در این تحقیق کاربردی که برای نخستین بار در ایران انجام پذیرفته است، پس از اجرای فاز طراحی و بهینه سازی ترمز ایمنی تدریجی دو جهته آسانسور توسط تیم طراحی، انتخاب روش بهینه مدلسازی قبل از ورود به فاز تولید نمونه اولیه مدنظر قرار گرفته است. در این تحقیق با استفاده از روش دلفی نظرات خبرگان مدلسازی جمع آوری و معیارهای موثر در انتخاب روش مدلسازی تعیین و سپس با استفاده از دو تکنیک تصمیم گیری چند معیاره AHP و Topsis ، روش مناسب، مواد اولیه و نوع دستگاه نمونه‌سازی تعیین می‌گردد. در انتها، مدل اولیه با استفاده از دستگاه پرینتر سه بعدی و بر مبنای نقشه‌های فنی طراحی شده توسط تیم طراحی ساخته و از نظر ابعادی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

دانلود متن کامل

طراحی دستگاه دو منظوره

طراحی دستگاه دو منظوره

طراحی دستگاه دو منظوره پرینتر و پرینترسه محوره بطور همزمان

اخیرا پرینتر ها و فرز های سه بعدی کاربرد بسیار گسترده ای در جهان یافته اند. از آنجایی که سیستم کنترل پرینتر و فرز برای حرکت بسیار مشابه هم هستند، لذا به نظر می آید که می توان با یک کنترل کننده واحد، این دو دستگاه را با هم ادغام نمود. هدف این پایان نامه، اولاً طراحی هندسی و ساخت سیستم واحد پرینتر-فرز سه بعدی است و در ثانی طراحی بهینه کنترل کننده سیستم می باشد. لذا در این پایان نامه ابتدا مدل سازی هندسی انجام شد و سپس تحلیل استاتیکی و دینامیکی مدل هندسی در نرم افزار المان محدود انجام گرفت. پس از اطمینان از عملکرد مناسب دستگاه تحت اثر نیرو های وارده، طراحی کنترل کننده ی دستگاه انجام گرفت بدین صورت که بعد از اعمال روش های مختلف کنترلی برای بهینه کردن پارامتر های کنترل پی آی دی نظیر الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ازدحام ذرات و رقابت استعماری بررسی گردید. همچنین کنترلر فازی نیز در نهایت تست شد. بعد از ارایه نتایج و مقایسه روش ها الگوریتم رقابت استعماری بهترین عملکرد را در سیستم از خود نشان داد. این بهینه سازی ها برای افزایش دقت مکان نازل و فرز و کم کردن خطاهای محاسباتی و مکانیکی صورت گرفته است.

دانلود متن کامل