X
تبلیغات
رایتل
طراحی و ساخت اسکنر جدید
مدل سازی 3 بعدی صنعتی
با افزایش تقاضا، نیاز کشورها به ماشین آلات جدید مطابق فناوری های روز دنیا که بتواند سرعت کار و کیفیت کالاهای عرضه شده را به میزان قابل توجهی ارتقا دهد نیز افزایش خواهد یافت . در این میان ، کشورهای صنعتی بااختصاص بودجه های بالا به این هدف دست خواهند یافت . علاوه بر این ، چنین کشورهایی با فروش ماشین آلات خود به کشورهای دیگر آنها را از میدان رقابت خارج و به خود وابسته می کنند.دستگاه های تولید انواع قالب ؛ قطعه ، اسکن و اندازه گیری دقیق و دستگاه برش از جمله این ماشین آلات هستند که کشور ما برای تامین این دستگاه ها به کشورهای اروپایی و آسیای شرقی وابسته است . با توجه به نیاز کشور در زمینه تامین نیازمندی های بخش صنعتی محققان جوان کشورمان موفق به اجرای طرحی شده اند که می تواند پاسخگوی بسیاری از نیازها در بخش صنعتی باشد و نقش مهمی در کاهش وابستگی ها به کشورهای صنعتی داشته باشد.
هدف از طراحی و ساخت دستگاه اسکنر 3بعدی ، انجام تحقیقاتی درباره انواع کنترلرها و ماشین آلات صنایع ابزار دقیق و همچنین سهولت انجام فرآیند ماشینکاری با حداکثر سرعت و کیفیت است . این دستگاه به یک حسگر فاصله یاب لیزری بسیار دقیق مجهز است که به نرم افزار ماشین این امکان را می دهد تا از اسکن سطوح انواع قطعه و قالب های صنعتی به ابری از نقاط برسد و از اتصال نقاط متراکم به یک مدل حجم دار و 3بعدی دست یابد. بر این اساس ، مهندسان و طراحان صنعتی می توانند مدل 3بعدی قطعه اسکن شده را در انواع نرم افزارها، اصلاح یا به طور مستقیم به دستورات ماشینکاری تبدیل کنند و فرآیند مهندسی معکوس یا به عبارتی کپی گرفتن از قطعه یا قالب را بسادگی انجام دهند. بنابراین می توان گفت طراحی و ساخت اسکنر 3بعدی روشی عملی برای تشخیص برخوردهای احتمالی و مخرب بین ابزار و قطعه کار است .

مرکزیاب هوشمند

به گفته حسین زیبادل ، مجری این طرح که به رتبه دوم پژوهش های کاربردی در گروه تخصصی برق و کامپیوتر نهمین جشنواره جوان خوارزمی انتخاب شد، وزن این ماشین حدود 190کیلوگرم و مرکب از قطعات آلومینیومی و آهنی است و با توجه به این که محاسبه اصولی انبساطی و انقباضی در طراحی ماشین رعایت شده است ، دقت دستگاه تحت تاثیر شرایط دمایی قرار نمی گیرد. علاوه بر این ، در این گونه ماشین آلات رفع تنش در حین کار با دستگاه بسیار مهم است که با طراحی و ساخت استاندارد سازه ها و قراردادن لرزه گیرهای مناسب در دستگاه ، تنش در این اسکنر 3بعدی به حداقل رسیده است . تمامی اشکال هندسی و مرکب را می توان از اتصال خطوط به یکدیگر ساخت و حتی اشکال هندسی مانند کره و هرم نیز از این قاعده مستثنی نخواهند بود. اما هر چه پیوستگی خطوط بیشتر باشد، شکل موردنظر نیز صاف تر و دقیق تر خواهد بود. در این سیستم ، یافتن نقطه شروع کار روی قطعه آماده تراش به صورت کاملا هوشمند و خودکار انجام می شود. این فرآیند به گونه ای طراحی شده است که به دستگاه این قابلیت را می دهد تا به صورت خودکار قطعه آماده تراش را در هر نقطه ای از میز کار پیدا کند و بدون نیاز به تنظیمات کاربر به محل شروع کار یا همان منطقه صفر رود و آماده تراش شود. فرآیند انجام کار به این صورت است که یک بار سطح میز با یک حسگر فاصله یاب لیزری بسیار دقیق اسکن می شود و قسمت هایی که فاصله آن از حداکثر ارتفاع گیره بیشتر شود، به عنوان محدوده کار در نظر گرفته می شود. در صنعت ماشینکاری ، تنظیم موقعیت اولیه ابزار روی یک قطعه کار، از مشکل ترین و وقتگیرترین قسمت های ماشینکاری به شمار می آید؛ اما این روش بسادگی این مشکل را از میان برمی دارد و در نتیجه سبب افزایش و بهبود عملکرد ماشین می شود. این روش برای نخستین بار در مختصات یابی استفاده شده است و به همین علت در سازمان ثبت اختراعات کشور به ثبت رسانده شده است.

شبیه سازی 3 بعدی

به گفته محمد کفش دوزی ، از دیگر محققان این طرح ، یکی از مهم ترین توانایی های ماشین طراحی شده ویژگی های قطعات اسکن شده در این ماشین است . این دستگاه توانایی اسکن سه بعدی قطعات را نیز دارد. یعنی وقتی قطعه موردنظر روی میز کار ماشین قرار می گیرد، ماشین به صورت خودکار سطح قطعه را اسکن می کند و مدلی از قطعه اسکن شده را به صورت سه بعدی در نمایشگر رایانه نمایش می دهد. همچنین می توان این مدل سه بعدی را برای مراحل مختلف ماشین کاری آماده ساخت . این روش اسکن نخستین بار از سوی سازمان فضایی امریکا برای اسکن سطح کرات و اجرام آسمانی مورد استفاده قرار گرفت ، به گونه ای که کوه ها و دره ها را به صورت سه بعدی در رایانه شبیه سازی می کند و اسکن قطعات در دستگاه طراحی شده نیز براساس همین روش انجام می شود.

بنابراین ، امکان نمایش کلیه حرکات ماشین ، محورها و حتی ابزار روی کار و نحوه براده برداری با تمام جزییات به صورت شبیه سازی شده در محیط سه بعدی نرم افزار وجود دارد. در نتیجه می توان به صورت کاملا همزمان عملیات ماشینکاری ، حرکت محورهای ماشین و مسیر ماشینکاری راهم روی ماشین و هم به صورت شبیه سازی شده روی مونیتور مشاهده کرد. استفاده از یک ماشین تراش مجازی در نرم افزار این دستگاه ، این امکان را برای کاربران فراهم کرده است تا بدون نیاز به دستگاه های گران قیمت بتوان برنامه نویسی و ماشینکاری نوین را در منزل و رایانه شخصی تجربه کرده و روش خروجی گرفتن از قطعات طراحی شده را بیاموزند. در این نرم افزار، حرکت محورها و برخورد ابزار با قطعه بسته شده به گیره کاملا با حقیقت مطابقت دارد و می تواند یک بسته آموزشی جامع به شمار آید.

اجرای دستورات صوتی

به گفته این دو محقق جوان ، نرم افزار این ماشین از یک محیط کاملا 3بعدی برخوردار است و کنترل تمام قسمت های ماشین با نرم افزار در اختیار کاربر خواهد بود. علاوه براین ، دستگاه مجهز به سیستم زمان پذیری صوتی است که کنترل فرآیند کار از طریق دستورات صوتی کاربر را نیز ممکن می کند. علاوه بر این ، سرعت پیش روی نیز متناسب با جنس قطعه کار آماده تراش محاسبه می شود که از دیگر ویژگی های بخش نرم افزاری در نظر گرفته شده برای سیستم طراحی شده است و انجام کار را بمراتب ساده تر، سریع تر و مطمئن تر کرده است . در بخش کپی برداری از قطعه ، به صورت نقطه ای و از طریق تابش امواج لیزری ، نور به قطعه مورد نظر تابانده و بازتاب آن به لیزر در هر نقطه از قطعه محاسبه می شود، با کنار هم قرار دادن این فواصل ، مدل 3بعدی تهیه و با انتقال آن به دستگاه ، قالب مورد نظر ساخته می شود. این طرح سرعت قالب سازی را تا چند برابر افزایش می دهد. با توجه به وقتگیر بودن طراحی قطعه در صنعت ، اجرای این طرح تحقیقاتی می تواند بسیاری از محدودیت هایی را که در گذشته در این زمینه وجود داشته است ، از میان بردارد. اگر لازم باشد در مدت یک هفته قالب یک قطعه را بسازیم ، این کار تنها از طریق مهندسی معکوس انجام خواهد شد و با انجام طراحی این زمان بمراتب افزایش خواهد یافت . قطعه و قالب سازی مهم ترین بستر صنعت یک کشور هستند. قطعه سازی فقط با ساخت قطعات خودرو ختم نمی شود. متاسفانه صنعت ایران در این زمینه خیلی ضعیف است . حتی ما گوشی تلفن همراه تولید نمی کنیم . البته نه به خاطر این که توانایی آن را نداریم ، بلکه به این دلیل که تاکنون به این بخش از صنعت زیاد بها داده نشده است.

مهندسی معکوس

از قابلیت اسکن قطعات با لیزر فاصله یاب به عنوان مهندسی معکوس صحبت می شود. که این امکان را برای نرم افزار ماشین فراهم می کند تا از اتصال نقاط به هم پیوسته اسکن شده ، ابری از نقاط را تشکیل می دهد که در حقیقت همان مدل اسکن شده قطعه مورد نظر خواهد بود. پس از تبدیل این مجموعه تراکم نقاط به سطح می توان آن را با فرمت استاندارد برای انواع نرم افزارها مانند تری ری استودیو و اتوکد خروجی گرفت . سپس می توان مجددا مدل اسکن شده را اصلاح یا آن را مستقیم به دستورات ماشینکاری تبدیل کرد و به این ترتیب از قطعه یک کپی تهیه کرد.

دقت اسکن و میزان تراکم نقاط و صافی سطح از طریق نرم افزار قابل تنظیم است.

فرانک فراهانی جم
نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد