|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2016-148 |
Tehnici optimale de descriere completă a formelor complexe 3D prin scanare robotizată în vederea reproducerii inline şi a controlului de calitate
DUMITRACHE, Alexandru
2012-07-24
Abstract: Tehnici optimale de descriere complet a formelor complexe 3D prin scanare robotizat ă ă în vederea reproducerii inline i a controlului de calitate ş - Abstractul tezei de doctorat - Autor: ing. Alexandru Dumitrache Lucrarea se înscrie în domeniul ingineriei inverse. Ingineria invers poate fi definit ca un domeniu modern al ingineriei ă ă care î i propune s realizeze o reproducere precis a unui model fizic existent. Pentru a îndeplini acest scop este necesar ş ă ă s se inverseze ordinea logic a procesului de proiectare: se pleac de la obiectul fizic existent, se ob ine o descriere ă ă ă ţ abstract sub forma unui model i se reproduce, eventual repetat, modelul respectiv. ă ş Teza propune un sistem care permite digitizarea suprafe elor complexe 3D i reproducerea acestora pe ma ini de ț ş ş prelucrare. Dezvolt rile efectuate în cadrul acestei teze au aplicabilitate în proiectare, industrie, muzeografie i ă ș medicin , principalele avantaje ale sistemului propus fiind: sc derea costurilor echipamentelor de digitizare i ă ă ş reconstruc ie 3D prin utilizarea robo ilor industriali pentru pozi ionarea senzorului, înlocuind ma inile de m surat în ț ţ ţ ș ă coordonate, precum i prin eliminarea necesit ii unei sta ii de lucru CAD/CAM în cazul uzin rii obiectelor digitizate ş ăţ ţ ă pe o ma in CNC conven ional , prelungirea duratei de via a uneltelor utilizate, reducerea consumului energetic, ș ă ţ ă ţă reducerea necesit ilor de r cire în cadrul procesului de uzinare, precum i minimizarea timpului de produc ie. ăţ ă ş ţ Platforma de experimentare const într-un senzor laser de distan scurt montat pe un bra robotic cu 6 grade de ă ţă ă ţ libertate, o mas rotativ pe care este a ezat piesa digitizat i o ma in de frezare CNC cu 4 axe pentru reproducerea ă ă ş ă ă ş ş ă obiectelor scanate. Teza trateaz algoritmi pentru achizi ia datelor i sincronizarea dintre senzor i robot, generarea i optimizarea ă ţ ş ş ş traiectoriilor de scanare cu exploatarea redundan ei cinematice, filtrarea i alinierea datelor de tip nor de puncte, ţ ş reprezentarea suprafe elor ca hart de profunzime, tehnici de procesare a imaginilor pentru h r i de profunzime, calculul ţ ă ă ţ compens rii suprafe ei 3D pentru profilul sculei a chietoare, tehnici de frezare rapid cu controlul unghiului de contact ă ţ ş ă dintre frez i material, precum i algoritmi de extragere a tr s turilor din datele 3D în scopul efectuarii controlului de ă ş ş ă ă calitate al pieselor realizate prin frezare pe ma ini CNC sau asamblare robotizat . ş ă Optimal techniques for complete description of complex 3D shapes using robotic scanning for inline reproduction and quality control - PhD thesis abstract -Author: ing. Alexandru Dumitrache This work falls within the subject of reverse engineering. Reverse engineering can be defined as a modern branch of engineering which aims to create a precise reproduction of some existing physical model. In order to achieve this goal, it is necessary to reverse the logical order of the design process: an existing physical object serves as a starting point for obtaining an abstract description, as a mathematical model, and this model is reproduced, maybe in a repetitive fashion. The thesis proposes a system which allows digitizing of complex 3D surfaces and their reproduction on milling machines. The developments done within this thesis can be applied in mechanical design, industrial quality control, museography and medicine, the main advantages of the proposed system being: lower costs of digitizing and 3D reconstruction equipment by employing industrial robots for sensor positioning, replacing coordinate measuring machines, and also by removing the need of an intermediate CAD/CAM workstation when milling the digitized objects on a conventional CNC machine; also, increasing the lifespan of milling tools, reducing the energy consumption, reducing the cooling needs of the milling process and minimizing the production time. The experimental platform consists of a short range laser sensor mounted on a 6-DOF robot arm, a rotary table on which the scanned part is placed, and a 4-axis CNC milling machine for reproduction of scanned objects. The thesis presents algorithms for data aquisition and synchronization between sensor and robot, generation and optimization of scanning trajectories by exploiting kinematical redundancy, filtering and aligning point cloud data, modeling 3D surfaces as depth maps, image processing techniques tailored to depth maps, computing the 3D surface compensation for the profile of the cutting tool, high speed machining techniques with tool engagement angle control, as well as algorithms for feature extraction from 3D data for the purpose of quality control of parts produced by means of CNC machining or robotic assembly.
Keyword(s): Scanare laser 3D -- Teză de doctorat ; Digitizare 3D -- Metode -- Teză de doctorat ; Calitate -- Control -- Teză de doctorat ; Prelucrarea imaginii -- Tehnici digitale -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2016-05-09, last modified 2016-05-09
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::