THIẾT KẾ
a) Kiểm tra tổng quan thiết bị & tiến hành Calib hiệu chỉnh máy, đầu đo
Tƣơng tự nhƣ khi tiến hành phƣơng pháp “Quét bề mặt” trƣớc khi tiến hành đo bằng phƣơng pháp “Quét tròn xoay” ta cần phải thay đổi lại góc độ đầu đo
(hướng quét của tia laser) và Calib lại đầu đo đối với bàn quay bằng phƣơng pháp đo này. Các bƣớc trong quá trình Calib tiến hành nhƣ sau:
Khởi động phần mềm và chạy file “Calib.m” để tiến hành hiệu chỉnh máy. Chọn kết nối cổng COM giữa đầu đo với máy tính
Bật 2 Camera, chụp lại ảnh và lƣu lại file trong quá trình cài đặt ảnh dƣới tên gọi là Gốc1, Gốc 2 .
Trong suốt quá trình Calib đầu đo tƣơng tự nhƣ quá trình Calib ở phƣơng pháp “Quét bề mặt” ta cũng dùng mẫu ô bàn cơ nền đen trắng (với kích thƣớc ô vuông là 15x15 mm) để tiến hành Calib và hiệu chỉnh. Trong quá trình hiệu chỉnh việc chọn gốc tọa độ xOy, xOz, zOy phải theo 1 chiều nhất định (thuận chiều kim đồng hồ).
Trang 80 Sau khi Calib sai số nhỏ hơn 0.05 mm là chứng tỏ quá trình căn chỉnh thành công
và có thể tiến hành đo quét.
Hình 3.21. Kết quả sau khi Calib
Trang 81
Với :
1.. Khu vực hiển thị các thông số máy 2.. Khu vực hiển thị ảnh của CAMERA 3.. Khu vực chọn kết nối giữa máy tính và thiết bị đo quét
4.. Khu vực tùy chỉnh cho CAMERA thu ảnh tốt nhất
5.. Các phím chức năng cơ bản của máy 6.. Thiết lập bước dịch chuyển khi đo
b) Tiến hành đo thực nghiệm với các chi tiết thiết kế
Tƣơng tự với phƣơng pháp Quét bề mặt, phƣơng pháp Quét tròn xoay ta cũng bao gồm 5 bƣớc tƣơng tự:
Bƣớc 1: Khởi động phần mềm và chạy trƣơng trình “Quét tròn xoay” để tiến hành đo thực nghiệm.
Bƣớc 2: Chọn kết nối cổng COM tƣơng ứng giữa vị trí cắm cổng COM đầu đo với máy tính.
Bƣớc3: Chọn thông số đầu vào và cài đặt độ phân giải cho Camera, ta chọn
“AutoSetup” khi này máy sẽ tự động bật chạy Camera và chọn độ phân giải cho Camera là RGB24 1920x1080 .
Trang 82 Bƣớc 4: Chọn đơn vị góc quay di chuyển của bàn máy trong quá trình đo và tiến hành đo quét. Tùy vào yêu cầu của quá trình đo mà ta có thể tiến hành chọn góc quay cho phù hợp ta chọn bƣớc dịch chuyển là “0.6 độ” cho một lần dịch chuyển.
Hình 3.24. Khung hiển thị bước quét và quá trình đo quét
Bƣớc 5: Sau khi máy đã thực hiện quá chình đo quét xong ta cần chọn vùng không gian để xử lý dữ liệu quét laser, ngay sau khi chọn vùng dữ liệu cần xử lý máy sẽ tự động tải các tải các ảnh chụp vào chƣơng trình, file dữ liệu đƣợc lƣu dƣới đuôi “.asc”.
Bƣớc 6: Khởi chạy trƣơng trình “Geomagic Studio 10” tiến hành xử lý dữ liệu đo quét và thu thập các thông số cần quan tâm trong quá trình đo.
Trang 83 Các thông số cần quan tâm trong quá trình thực nghiệm phƣơng pháp “Quét
tròn xoay” sẽ lấy tƣơng ứng với các thông số của quá trình đo quét của phƣơng pháp
“Quét bề mặt” .
Chi tiết 1
Trƣớc khi tiến hành đo quét ta phải gá đặt chi tiết lên trên bàn máy nhƣ sau:
Hình 3.26. Gá đặt chi tiết lên bàn quay (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tƣơng tự trong quá trình tiến hành đo chi tiết ta phải điều chỉnh độ sáng tối tín hiệu thu của Camera về máy tính sao cho Camera thu đƣợc vệt ánh sáng laser là tốt nhất
Trang 84 Chi tiết sau khi đo quét bằng máy QLS -12 file dữ liệu sẽ đƣợc lƣu dƣới dạng đuôi “.asc” Sau đó ta sẽ khởi chạy chƣơng trình “Geomagic Studio 10” tiến hành xử lý, thu thập các thông số cần quan tâm trong quá trình đo
Hình 3.28. Kết quả xử lý và xác định các thông số cần đo CT1
Trang 85
Chi tiết 2
Trang 86
Chi tiết 3
Trang 87
Chi tiết 4
Trang 88
Chi tiết 5
Trang 89
Nhận xét:
Việc thực nghiệm trên 05 chi tiết trụ đã đƣợc thiết kế với các hình dạng kích thƣớc khác nhau nhƣ trên , thông qua thực nghiệm bằng phƣơng pháp “Quét tròn
xoay” đã giải quyết đƣợc tạm ổn vấn đề về kích thƣớc.
Về kích thƣớc chiều dài sai số sau khi đo quét thông qua phần mềm sử lý đo kiểm lại, chỉ dao động từ 0.1~ 0.5 mm.
Về kích thƣớc trụ tròn,cong sai số sau khi đo quét thông qua phần mềm sử lý đo kiểm cũng chỉ dao động từ 0.1 ~ 0.4mm. Phần trăm sai số của các lần đo quét đều nhỏ hơn 1%.
Nhƣng bên cạnh đó phƣơng pháp “Quét tròn xoay” còn một số hạn chế nhất định trong quá trình hiệu chỉnh máy và đầu đo nhƣ là:
- Trong quá trình Calib không đƣợc chọn sai chiều , hƣớng đi của gốc tọa độ trên mẫu ô bàn cờ.
- Việc căn chỉnh cho góc của tia laser với các phƣơng Ox; Oy; Oz còn nhiều khó khăn, nếu căn chỉnh các phƣơng của hệ trục tọa độ này với tia laser không chuẩn sẽ làm cho kết quả đo ko đƣợc chính xác. Dẫn tới làm sai hình dáng hình học cũng nhƣ kích thƣớc của chi tiết, gây ra sai số lớn về kích thƣớc thực tế với kết quả đo...
Trang 90
KẾT LUẬN
Luận văn đã thực hiện đƣợc một số nội dung chính sau:
Đề tài nghiên cứu nâng cao độ chính xác đo biên dạng bằng quét laser 3D, cụ thể là tìm hiểu khả năng đo của máy QLS-12 để đo chi tiết tiện, chi tiết tròn xoay trên các máy công cụ.
- Đã giới thiệu đƣợc tổng quan về các phƣơng pháp đo biên dạng 3D của vật thể hiện nay
- Tìm hiểu đƣợc cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy quét sử dụng tia laser và một số các yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến phép đo, cụ thể là máy QLS -12.
- Đi sâu tiến hành đo thực nghiệm trên máy QLS -12 sử dụng tia laser 3D để đo chi tiết tiện CNC, đánh giá kết quả thực nghiệm của thiết bị đo.
- Đƣa ra kết quả đánh giá, lựa chọn phƣơng án tốt nhất khi tiến hành đo chi tiết tiết tiện, tròn xoay bằng hai phƣơng pháp đo Quét bề mặt & Quét tròn xoay
- Các kết quả đo quét ban đầu có thể giúp so sánh giữa các mẫu đo đã đƣợc thiết kế.
Hạn chế của đề tài: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thiết bị này hiện rất đắt tiền và không phổ biến ở Việt Nam. Vì vậy đề tài chỉ thực hiện đƣợc trên các mô hình máy đo đang đƣợc nghiên cứu chế tạo thử nghiệm tại phòng thí nghiệm quang cơ điện tử - Bộ môn máy chính xác của Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
- Quá trình tiến hành sử dụng phần mềm để Calib đầu đo và bàn máy vẫn chƣa nhanh , chƣa đƣa đƣợc vào chế độ tự động Calib, dẫn tới làm giảm hiệu xuất của máy.
Trang 91 Hƣớng nghiên cứu:
- Tiếp tục cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất củaquá trình đo chi tiết bằng việc nghiên cứu đƣa chế độ tự động Calip đầu đo và thiết bị vào làm việc .
- Hoàn thiện đầu đo laser nhằm giảm ảnh hƣởng nhiễu quang học. - Nâng cao tốc độ xử lý tín hiệu để tăng tốc độ đo.
Trang 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phạm Ngọc Linh, Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy quét laser 3D, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2011.
[2] Hoàng Ngọc Hai, Mai Xuân Toàn , Thiết kế máy đo quét laser 3D, Đồ án tốt nghiệp đại học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2013.
[3] Trịnh Đức Hƣờng, Tạ Văn Tuyến, Thiết kế hệ thống điều khiển máy đo quét laser 3D, Đồ án tốt nghiệp đại học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2013.
[4] Phạm Thị Ngọc Yến, Ngô Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Nguyễn Thị Lan Hƣơng, Cơ sở Matlap và ứng dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật.