跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(100.28.2.72) 您好!臺灣時間:2024/06/13 13:39
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林宗德
研究生(外文):Lin Tsung-te
論文名稱:新彈性層式及噴霧式製程與線上影像監控之快速原型機研發
論文名稱(外文):The Process Development and On Line Visual Monitoring of RP System
指導教授:鄭 正 元
指導教授(外文):Jeng Zheng-yuan
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:148
中文關鍵詞:快速原型機彈性層式輪廓霧化式噴嘴田口方法影像處理缺陷
外文關鍵詞:Rapid Phototypingthe flexible layerprofilethe spray nozzleTaguchi Methodsthe automated visual inspection technologydefects
相關次數:
  • 被引用被引用:11
  • 點閱點閱:296
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究之目的,主要在於研究Model Maker快速原型機之建構方式,進而以其本身的機能為基礎,研究發展另兩種更有效率之製程方式。一種為彈性層式建構,其原理方法是依據原機所接受的格式指令,更改為彈性層建構路徑。其特色是在達原精度要求下,卻只花費較粗精度所需之時間。彈性層式建構主要重點是,路徑規劃時需考慮其輪廓外型變化,並需研究線型參數與噴塗厚度間的關係。
另一種為霧化式噴嘴建構,其原理是以面成型方式取代原線成型,研究證明其縮短噴塗時間達八成以上。霧化式噴嘴主要重點在於有效了解噴嘴控制因子間之關係,本研究採用田口方法,確認因子間的相互關係,使噴嘴控制有一定的法則依據,進而得到較佳加工參數。
最後,利用CCD攝影機及影像處理技術進行線上層監控系統研究。這是補足一般快速原型機,在層建構時無法有效判別建構中之缺陷,徒浪費時間及材料。本研究利用每層加工完成的瞬間取出該層影像,利用影像處理技術萃取出層之缺陷,並找出缺陷區域之座標值,讓此區域重新建構,以提高原型件之成功率。
The purpose of this study is to investigate the building procedure of the Model Maker and to develop other methods to accumulate the part making speed. Based on the function of the Model Maker, two approaches have been introduced in this thesis: the flexible layer build and the spray nozzle build. Moreover, computer vision technique has been attached to Model Maker building up process and provided a function of on line layer inspection.
The approach of the flexible layer build is to modify the original building up steps of Model Maker to reduce the layers and tooling paths needed. On the other hand, a great time saving could be reached and the accuracy could be still maintained. The other approach is the use of the spray nozzle. The concept of the spray nozzle method is to build up layer in terms of area instead of point. Taguchi Methods has been applied to find a set of control factors so that the performance of the spray nozzle could reach the requirement of the RP process. The result has shown that the building up time could be saved as much as 80%.
Conventional RP process will not monitor the result of every layers during part building. If there were any defect, the final work piece would not be accepted. A great deal of time and material are wasted. The computer vision based inspection technique is to examine each layer during the building up process. It will extract the locations of the defects and to rebuild these areas. By adapting the automated visual inspection technology, the quality of the final work piece could be ensured.
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
致謝Ⅲ
目錄Ⅳ
圖索引Ⅶ
表索引ⅩⅠ
第一章 緒論1
第二章 文獻探討3
2.1 快速原型原理………………………………………………………………4
2.1.1 噴嘴式與雷射光源式快速原型系統比較………………………5
2.1.2 噴嘴式快速原型系統原理與結構 …………………………6
2.1.3 噴嘴式之材料堆疊方式分析…………………………………8
2.1.4 噴嘴式快速原型系統之優缺點…………………………………10
2.1.5 噴嘴式快速原型機種簡介………………………………………12
2.1.5.1 SPI Model Maker系列…………………………………….12
2.1.5.2 Actua 2100…………………………………………………14
2.1.5.3 Genisys Concept Modeler…………………………………16
2.1.5.4 Z402…………………………………………………………17
2.2 田口式實驗計劃法………………………………………………………18
2.2.1田口式方法簡介…………………………………………………18
2.2.2 參數設計…………………………………………………………19
2.2.3 因子分類…………………………………………………………19
2.2.4 品質損失函數……………………………………………………20
2.2.5 通訊信號雜音比…………………………………………………23
2.2.6 直交表……………………………………………………………24
2.3線上輪廓尺寸檢測系統…………………………………………………24
2.3.1 CCD影像感測器…………………………………………………25
2.3.2 影像處理技術……………………………………………………27
2.3.3 影像灰度分割……………………………………………………33
2.3.4 座標轉換…………………………………………………………33
第三章 Model Maker 製程分析與彈性層式新製程研究..….36
3.1實驗設備……………………………………………………………………37
3.2 Model Maker快速原型機加工參數分析…………………………………38
3.2.1 加工參數…………………………………………………………38
3.2.2 各種不同層厚參數設定之建構路徑……………………………41
3.3 檔案資料分析……………………………………………………………44
3.3.1 Bin 檔案格式分析………………………………………………44
3.3.2 Bin 檔案格式轉換………………………………………………44
3.3.3 Bld 檔案格式分析………………………………………………47
3.4噴嘴成型性及材料堆疊分析……………………………………………47
3.4.1噴嘴成型性分析…………………………………………………48
3.4.1.1噴嘴成型性分析實驗方法…………………………………48
3.4.1.2實驗結果分析………………………………………………49
3.4.2材料堆疊厚度分析………………………………………………51
3.4.2.1層厚分析……………………………………………………52
3.4.2.2計算各設定層厚之銑削量…………………………………53
3.5 彈性層式建構之製程研究………………………………………………55
3.5.1 彈性層式建構設計概念…………………………………………56
3.5.2 輪廓分析與建構路徑檔案………………………………………57
3.5.3 線型分析…………………………………………………………63
3.6 彈性層式建構製程效益評估……………………………………………71
3.6.1循環基數對彈性層式建構製程效益評估………………………71
3.6.2線型參數對彈性層式建構製程之效益評估 ……………………74
3.7 結論………………………………………………………………………76
第四章 霧化式噴嘴快速原型概念機研究..78
4.1 霧化式噴嘴快速原型機設計概念………………………………………78
4.2 實驗設備…………………………………………………………………80
4.3 霧化式噴嘴結構分析……………………………………………………82
4.4 霧化式噴嘴成型性分析研究……………………………………………86
4.4.1 霧化式噴嘴成型性分析實驗方法………………………………86
4.4.2 霧化式噴嘴參數特性分析………………………………………87
4.4.3 起始設計實驗……………………………………………………89
4.4.4 噴嘴參數特實驗因子效果圖……………………………………90
4.4.5驗證實驗規劃……………………………………………………94
4.4.6 驗證實驗因子效果圖……………………………………………95
4.4.7 霧化式噴嘴對成型性之最適化參數……………………………97
4.5 霧化式噴嘴快速原型概念機模型之建構流程 …………………………98
4.6 霧化式噴嘴製程效益評估………………………………………………101
4.7 霧化式噴嘴成型結果與討論…………………………………………106
第五章 應用影像技術於快速原型機線上層監控系統..109
5.1 線上監控系統實驗設備…………………………………………………109
5.2 影像線上監控流程………………………………………………………110
5.3 CCD影像擷取……………………………………………………………111
5.4 影像處理程序……………………………………………………………112
5.4.1 差分式線上影像處理流程………………………………………112
5.4.2雙紋路式線上影像處理流程…………………………………116
5.4.3 單紋路式線上影像處理流程……………………………………119
5.5 缺陷判讀程序……………………………………………………………120
5.6 修正程式閉迴路控制作缺陷補償製作…………………………………122
5.7 結論……………………………………………………………………….125
第六章 結論與未來研究發展方向………………………………………………..127
6.1結論………………………………………………………………………127
6.2未來研究方向……………………………………………………………128
參考文獻……….130
附錄一 Bin檔案格式分析132
附錄二 Bld檔案格式分析136
附錄三 Bln檔轉換文字檔程式…………………………………………………139
附錄四 彈性層式建構程式流程圖及程式內容…………………………………..140
作者簡介148
1﹑鄭正元,電腦輔助設計技術參考手冊-快速原型加工,台灣科技大學機械工程系,民國八十七年。
2﹑Rapid Prototyping Report. Volume 6, Number 4,CAD/CAM Publishing, Inc., April 1996,pp.3-4.
3﹑Rapid Prototyping Report. Volume 6, Number 4,CAD/CAM Publishing, Inc., March 1996,pp.4.
4﹑Rapid Prototyping Report. Volume 6, Number 8,CAD/CAM Publishing, Inc., August 1996,pp.1-3.
5﹑Jacobs, P.F. Rapid Prototyping and Manufacturing, Society of Manufacturing Engineers , 1992.
6﹑Famieson, R.and H Hacker. "Direct slicing of CAD Models for Rapid Prototyping ", Rapid Prototyping Journal, 1995,1(2):4-12.
7﹑Johnson, J.L. Principles of Computer Automated Fabrication, Palatino Press, 1994, Chapter 5: 117-122.
8﹑Bechtel,S.E.,D.B.Bogy and F.E.Talke. Impact of a Liquid Drop Against a Flat Surface, IBM Journal of Research and Development, 1981, 25:963.
9﹑Ozisik, M.N. Basic Heat Transfer, McGraw Hill Inc,1977.
10﹑Sanders, Jr. et al. ?-D Model Making", United States Patent No. 5740051, Apr. 1998.
11﹑Alejandro Carrion,"Technology forecast on ink-jet head technology application in rapid prototyping", Rapid Prototyping Journal Volume 3, Number 3, 1997.
12﹑http://www.sanders-prototype.com/ SPI''s Homepage.
13﹑Rapid Prototyping Report." New products (Ink-jet-based rapid prototyping system) introduced", Volume 4, Number 3, CAD/CAM Publishing, Inc., March 1994, pp.6-7.
14﹑Rapid Prototyping Report." Ink-jet-based rapid prototyping system introduced 4(3)", CAD/CAM Publishing, Inc., March 1994,pp.6-7.
15﹑Rapid Prototyping Report. "Sanders Prototype Rapid Pattern Maker", Volume 9, Number 5, CAD/CAM Publishing, Inc., May 1999,p.6-7.
16﹑http://www.3dsystems.com/showroom/actua.htm
17﹑Rapid Prototyping Report. "ThermoJet Modeler", Volume 9, CAD/CAM Publishing, Inc., Number 5, May 1999,p.4-5.
18﹑http://www.stratasys.com/genisys.htm
19﹑Rapid Prototyping Report .Volume 7, Number 2, CAD/CAM Publishing, Inc., February 1997.
20﹑王政, " 品質工程的利器-田口方法 ", 機械月刊, 民國七十六年十月。
21﹑湯國彥, 田口方法望大望小品質特性SN比之研究, 國立交通大學工業工程研究所碩士論文, 民國八十三年。
22﹑黎正中, 穩建設計之品質工程, 台北, 台北圖書有限公司, 民國八十二年。
23﹑鄭燕琴, 田口品質工程技術理論與實務, 台北, 中華民國品質管制學會, 民國八十二年。
24﹑陳延標、夏正良, 數位影像處理, 台北, 儒林書局, 民國八十二年。
25﹑S. L. Robinson and R. K. Miller, Automated Inspection and Quality Assurance, Marcel Dekker, 1989.
26﹑李建興, 3D視覺銲縫追蹤系統研究研究, 國立台灣工業技術學院機械工程技術研究所碩士論文, 中華民國八十 六年六月二日.
27﹑童景賢、范光照, 利用影像處理技術作工件座標的自動辨識, 第六屆全國自動化科技研討會, pp.626-632.
28﹑C. Rafael. Gonzalez; Richard E. Wood, Digital Image Processing, Addision-wesley Pub. Co., Advanced Book Program, 1994.
29﹑金屬工業研究發展中心, 機器視覺系統應用技術實務, 民國八十三年三月, pp.33-60.
30﹑金屬工業研究發展中心, 銲接自動化技術研討會, 民國八十四年十二月, pp.129-142.
31﹑Rafael C. Gonzalez & Richard E. Woods ,Digital Image Processing,Addison-Wesley Pubishing Company, 1993,pp.523-533.
32﹑J.C.Wang and Z.Zhang, Adaptive Texture Filters for the Automated Visual Inspection of XFP SMT solder joints in PCB Assembly, ICME''98, 1998,PP.237-243.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top