اسکنر سه بعدی

صفحه

                                                                                                                1مقدمه:

3-1مشکلات کنونی..................................................................................................................................................................1

2-1-علت نیاز به ایده.................................................................................................................................................................1

3-1-خلاصه ای مختصرازعملكرد طرح/ ايده و توانايی آن..................................................................................................1

در رفع مشكلات مربوطه و مزايای آن

2-خلاصه ای علمی از ايده،طرح و اختراع...............................................................................................................................2

3-خلاصه علمِی كاركرد به همراه عكس ويا طرح های علمی، مهندسی...............................................................................2

 مناسب ازكل دستگاه و يا طرح/ ايده

4-مزايای ايده و يا طرح............................................................................................................................................................3

5-مزايای ايده و يا طرح نسبت به مشابه های خارجی ويا داخلی.......................................................................................4

6-كاربرد های طرح به صورت كلی ويا جرئی......................................................................................................................4

7-نام شركت هاي داخلی و خارجيِ همكار............................................................................................................................5

1-مقدمه:

1-1مشکلات کنونی:

در حال حاضر، با پیشرفت صنعت کشور و ایجاد این اراده در صنعت به تامین قطعات و تجهیزات، از راههای به صرفه تر بدلایلی نظیر تحریم و گرانی بیش از حد ،حرکتی شکل گرفت که هدف آن تامین نیاز های داخلی در صنایع مختلف است.از اینرو از صنایعی که نیاز مبرم به این دست ابتکارات در آن دیده میشود صنعت اندازه گیری است.در حال حاضر قطعات مختلف مکانیکی با پیچیدگی های ساختاری در داخل سیستم ها وجود دارد که از جمله این صنایع میتوان به صنعت پتروشیمی و صنعت خودرو سازی و صنایع هوایی و دیگر صنایع نام برد. در بعضی صنایع بخصوص در مواردی که قطعه ای میشکند یا شکل طبیعی خود را از دست میدهد صنعت مربوطه ناچار به طراحی قطعه جدید یا خریداری آن از شرکت مربوطه است. مورد مسلم است که قطعه مورد طراحی باید با دقت مناسب ساخته شده باشد . در صورتی  که مدیران واردات به کشور را نیز برای حل مسئله برگزینند موفقیت بستگی به نبودن کشور در تحریم درآن حوزه می باشد که در صورت تامین آن راهی جز صرف هزینه ای بسیار بیشتر از قیمت واقعی خود برای تامین آن قطعه نخواهیم داشت.

3-1خلاصه ای از عملکرد:

دستگاهی که مورد معرفی است اسکنر سه بعدی بوده که بر مبنای لیزر طراحی شده است.در اسکن سه بعدی سه عنصر طول و عرض و عمق نمونه برداری شده و شکل سه بعدی بر مبنای آن رسم میشود. سنسور های دخیل در این نمونه برداری سنسور لیزر و سنسور انکودر میباشند. قطعه بر محور مدوری شروع به چرخش نموده و سنسور لیزر نور خود را بر روی سطح تابانده و نور بازگشتی از سطح معیاری برای یکی از عناصر اسکن میباشد.سنسور انکودر و بعضی از قطعات مکانیکی سازنده عناصر نمونه برداری شده از بقیه عناصر ترسیمی و برداشت اطلاعات سطح میباشند. نحوه نمونه برداری اطلاعات از سطح و چرخش محوری که جسم بر روی آن قرار گرفته و حرکت سنسور لیزر بوسیله میکرو کنترلرARMکنترل شده و اطلاعات با دقت بالایی برداشت و ذخیره میشود.

برای بخش نمایش و تبدیل اطلاعات اندازه گیری به بسته ای که قادر درک برای نرم افزار دستگا های تراش باشند ما نرم افزار متلب را پیشنهاد میکنیم. بدین ترتیب که اطلاعات برای دستگاه نمایش دهنده ارسال میگردد و متلب آن را نمایش و اطلاعات را به شکل مناسبی گرد آوری میکند.

در هنگام چرخش مکانیکی محور چرخش دچار نویزهای ارتعاشی در هنگام چرخش شده که برای جلوگیری از این آسیب در اندازه گیری گیربکس جهت کنترل دائم حرکت در نظر گرفته شده است.

2-خلاصه ای علمی از ايده،طرح و اختراع:

دستگاه حاضر تلفیقی از چندین تکنولوژی اندازه گیری در مبنای اندازه گیری فوق دقیق بوده که میتوان به حضور سنسورهای نوری و مکانیکی در آن اشاره کرد.همانطور که اشاره شد اطلاعات به دست آمده از این فرآیند اندازه گیری به وسیله ی میکرو کنترلر جمع آوری و دسته بندی و ارسال میشود.اطلاعات دریافتی توسط نرم افزار متلب رسم همزمان و مناسب سازی برای دستگاههای تراش پیشرفته میشود.

 دستگاه قادر به اندازه گیری اجسام جامدی که دارای خاصیت تقارنی یا غیر تقارنی است میباشد.فرآیند نمونه برداری و اندازه گیری سطح اجسام مذکور بدین گونه است که جسم بر روی سطحی مدور قرار میگرد که به وسیله ی موتوری جریان مستقیم چرخانده شده که دارای توان بالایی برای چرخاندن بار میباشد.در صورتیکه جسم مورد اندازه گیری دارای شکل هندسی متقارن باشد محور به راحتی و بدون نویز مکانیکی به حرکت چرخشی خود ادامه میدهد اما در صورتیکه جسم مورد اندازه گیری جسمی غیرهندسی و دارای قائده ی کم باشد حرکت دورانی محور دچار غیر یکنواختی شده که منجر به ایجاد نویز مکانیکی میشود.برای کاهش و حتی حذف این ایراد محتمل، گیربکسی جهت انتقال نیرو به حرکت دورانی پیش بینی شده که حرکت را به شکل یکنواخت سوق میدهد.

قطعه مهم اسکنر سه بعدی ،سنسور لیزر و سنسور انکودر است. عکس این دو سنسور در زیر به نمایش گذاشته شده است.

اطلاعات را میتوان به دو صورت ارسال نمود که اعم از بلوتوث و سیمی میباشد.در صورت اجرای طرح بلوتوث قیمت تمام شده بالاتر خواهد رفت .اما پیشنهاد گروه استفاده از ارتباط سیمی و استفاده از کامپیوتر میباشد.علت آن نیز سرعت و امنیت در ذخیره سازی اطلاعات و قابلیت انعطاف در نرم افزار میباشد.

لازم به ذکر است که نوعی از این نوع اسکنر وجود دارد که عملیات اسکن را بر اساس پردازش تصویر انجام میدهد که گروه موفق به ایجاد طرح فنی این نوع نیز شد اما کیفیت این نوع اندازه گیری وابستگی زیادی به نویز های نوری و کالیبراسیون داشت که با وجود قیمتی پایینتر اسکنی با دشواریهای بیشتر برای کاربر و خطایی بالاتر را پدید می آورد.

با توجه به وجود قطعات مختلف در صنایع مختلف، تصمیم به متناسب این دستگاه برای صنایع مختلف گرفتیم.به طور مثال صنعت جواهر سازی قطعاتی را مورد اسکن قرار میدهد که اغلب دارای شکل پیچیده هندسی نیستند اما در صنایعی مثل هوا فضا و یا صنایع خودرو سازی قطعات بسیاری موجود هستند که دارای شکل های پیچیده و سنگین هستند.

3-مزايای ايده و يا طرح:      

طرح حاضر با کمترین دخالت کاربر اسکنی دقیق و مناسب برای نمونه سازی در اختیار دستگاه تراش قرار میدهد که این عملیات حاصل ارتباط مکانیکی مناسب قطعه مورد اندازه گیری با قسمت اندازه گیر میباشد. دقت این نوع اندازه گیری در حد میکرون بوده و شکل به صورت همزمان با اندازه گیری مورد ترسیم قرار خواهد گرفت. کنترل روند اندازه گیری توسط کنترلی قدرتمند صورت گرفته و اطلاعات به شکل منظم و با ترتیب اندازه گیری رسم و برای ترسیم ارسال میگردد.

سرعت اندازه گیری سرعتی مطلوب با وجود ارتباط بسیار کم کاربر در روند اندازه گیری است. روند اندازه گیری به شکل کامل خودکار انجام میگرید.

قیمت این دستگاه به نسبت دستگاه خارجی که شرح آن خواهد رفت ،بسیار ارزانتر و با صرفه تر بوده و این کاهش قیمت را در عین حفظ کیفیت اندازه گیری انجام میدهد. شایان ذکر است که قیمت دستگاه خارجی معادل حدود 300 میلیون تومان میباشد.

نور محیط اندازه گیری در کیفیت اندازه گیری کمترین نقش را خواهد داشت.

روند اندازه گیری توسط به شکل همزمان با اندازه گیری کنترل و رسم نیز بعد از هر چرخش شکل کاملتر میگردد.

طرح این قابلیت را دارد که بتوان ارتباط را با پروتوکل های جایگزین تقویت کرد.همچنین طرح بعلت اینکه کلیه اطلاعات طراحی بومی گروه است قابلیت تغییر و ارتقاء آن وجود خواهد داشت.

همانطور که اشاره شد خود این محصول به چهار نوع محصول متفاوت تقسیم بندی میشوند که هر کدام از 4 نوع،نیاز صنایعی در حد و اندازه های خود را برآورده میکند.

این دستگاه به 4 نوع کاربری اشکال، ساده، متوسط، پیچیده و بسیار پیچیده دسته بندی میشوند.

شایان ذکر است که هر کدام از این دسته بندی ها دارای قیمتی متفاوت نسبت به نمونه های دیگر است.

به نظر میرسد خود این دسته بندی نقطه قوتی برای این محصول شناخته میشود.زیرا نیاز هر صنعت را به اندازه نیاز واقعی خود آن صنعت، برآورده میکند و صرف هزینه را اقتصادی تر خواهد نمود.

5-كاربرد های طرح به صورت كلی ويا جزئی:

دستگاه در صنایع خوردرو سازی، هوا وفضا،قالب سازی،متالورژی، قالب سازی ،صنایع دفاعی ، جواهر سازی . بطور کلی کلیه صنایعی که احتیاج به نمونه سازی با دقت در حد میکرون میباشند کاربرد داشته و قابلیت تطبیق برای دیگر صنایع محتمل را بخوبی داراست.

6-نام شرکت همکار:

شرکت قطار شهری مشهد.