Laserle kırınım temelli boyut ölçme
Laser diffraction based dimension measurement
- Tez No: 39137
- Danışmanlar: PROF.DR. AHMET KUZUCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1993
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
ÖZET Günümüzde, gerek insan gücünün daha verimli alanlarda kullanılabilmesi ve gerekse endüstrilerin rekabete dayanan yapısı gereği birçok üretim alanında otomasyona geçiş hızlanmıştır. Tabii olarak bunun paralelinde üretim safhasında ve sonrasında olmak üzere ölçme ve kalite kontrol konusunda da otomasyona geçiş sözkonusudur. Bu amaçla birçok ölçme ve kalite kontrol otomasyon sistemleri, ileri teknoloji ürünü olarak geliştirilmektedir. Sanayileşmekte olan ülkemizde de bu alandaki ihtiyacı karşılayabilecek teknolojilerin üretilmesi maksadıyla devlet tarafından desteklenen projeler vardır. Bu çalışma da Devlet Planlama Teşkilatı (D.P.T). tarafından maddi olarak desteklenen,“ENDÜSTRİYEL OTOMASYONDA İLERİ TEKNOLOJİ UYGULAMALARI”konulu proje kapsamında İstanbul Teknik Üniversitesi (İ.T.Ü.) Malana Fakültesi Otomatik Kontrol BMmi'ndegerçeMeştirilmiştir. Üretim sonrası temassız boyut ölçme ve profil kontrolü maksadıyla bir otomasyon sistemi tasarlanmış ve bu sisteme temel teşkil edecek çalışmaların gerçekleştirildiği bir prototip düzenek kurulmuştur. Prototip sistem, temel olarak laser diyot, ışın genişletici, kamera, kamera çıkışını bilgisayar ortamına transfer edecek görüntü yakalayıcı sayısal elektronik kart ve alınan görüntüyü değerlendirecek bilgisayar ile gerekli yazılımdan oluşmaktadır. Çalışma temel olarak deneysel ve yazılım ağırlıklı olup, deneylerde ve ölçmede kullanılacak“C”dilinde kapsamlı bir paket program oluşturulmuştur. Laser ve objektif siz CCD kamera aracılığıyla alman cisim kenar görüntüleri ile cismin bilgisayar ortamında profili oluşturulmuş ve bu profil üzerinden parça boyutları ölçülebilmiştir. Bu çalışma esnasında gerek donanım ve gerekse yazılım konularında birçok problemle karşılaşılmış ve çözülerek sonuçlandırılmıştır. Özellikle, cismin kamerayla olan mesafesinin değişmesiyle görüntüde meydana gelen değişim incelenmiş, boyut ölçme algoritmalarında hesaba katılmıştır. Çalışmanın kapsamı,“otomasyon sistemine temel teşkil edecek optik, elektronik, görüntü işleme ve boyut ölçme maksadıyla yazılım programı geliştirmek ve karşılaşılacak problemleri çözmek”olmakla birlikte, buna ilaveten otomasyon sistemi konusunda çalışma yapılarak, otomasyon sistemi tasarlanmış ve proje uygulayıcılarına ek bir katkı da sağlanmıştır. ıx
Özet (Çeviri)
SUMMARY LASER DIFFRACTION BASED DIMENSION MEASUREMENT Nowadays, passage to automation is increasing since human labour is thought to be used in more efficient fields and industry depends on competition. Naturally, parallel to this development, passage to automation is also valid for quality control during and after production. Serving this purpose, many measurement and quality control systems have been developed as being high technological products. In order to produce technology which can supply the need in this field, there are some projects supported by the government. This work has been performed in Automatic Control Department which is related to The Faculty of Mechanical Engineering in Istanbul Technical University within the project of“High Technology Applications in Industrial Automation”supported financialy by the State Planning Organization. In this work, by using all of the superior properties of laser, hardware and software, studies which will form a base for a new size measurement system have been realized and a proposal of project has been presented. The purpose of the work is the planning and forming the technology of a contactless system which allows 100 % size and profile control of objects after production by using diod laser and CCD camera with shadow method and to form solutions for the problems faced, as well. Camera Beam Expander Diod Laser Interference Filter Fig. 1 The basic diagram of the system designed. xFor this purpose, a prototype construction, forming a base for this system has been realized. Prototype system mainly consists of a diod laser, a beam expander, a camera, a frame grabber which transfers camera output to the computer and a computer with a software evaluating the input picture (Fig. 1). The usage of shadow method and laser as the light source has been accompanied with diffraction problems. Therefore, the diffraction problems have been analyzed and its effects to the measurement have been determined by the help of basic diffraction theory and experiments. Fig. 2. The diffraction picture taken from the edge of a sample. As it can be seen in the Fig.2, lines being in the same form with the edge and continuing by the narrowing gaps as going away from the edge appear. These lines are produced by the diffraction of laser passing through the edge of the object. As a result of The Fresnel Diffraction Theory the place of the actual edge corresponds to 1/4 of the maximum light level (Fig.3). The frame grabber card used in this work can form a gray level between 0 and 15. So, as the value of the unblocked light 12, and as the level of the light representing the actual edge 1/4 have been taken. XIFig. 3. The representation of the actual edge as intensity according to the Fresnel diffraction. An edge following method with 3x3 matrix around this gray level has been developed and sample contour has been derived. For this purpose, first, four edges of the picture taken are checked and the characteristic of the shape is obtained by determining the beginning and end points of the actual edge. Thus, the first 3x3 matrix is oriented at the beginning of the edge (Fig.4). Additionally, the information that after in which direction and how much to move, the next picture will be taken is obtained (Fig.5). In this method, not only contour has been derived but also the negative and positive deviations of one pixel on the actual edge have been filtered by an“artificial intellegence algorithm”which was developed. By using this method, it has been possible to obtain a contour very fast only by the control of actual edge and neighbouring pixels without controlling all the pixels of picture (Fig. 6 and 7). XIIFig. 4. The determination of the beginning and the end of the edge, and the first orientation of matrix. Fig.5. The representation of the method of following the edge consecutevely without erruption through the edge of the sample by CCD model. xmD D The case in which the investigated pixel is white. ? The case in which the investigated pixel is black. Fig.6. The algorithm which divides the alternatives into four group in recognizing the form of matrix faced. 53 5» H H 8 19 Y 22 /v /v 12 M 14 44 45 /VY« 15 //xr ' /\ Y » / VY » 7\'Y 41 «1 35 7\Y M » 48 58 51
Benzer Tezler
- Quantum advances in imaging systems
Başlık çevirisi yok
HASHIR PUTHIYAPURAYIL KUNIYIL
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR DURAK
- Surface enhanced raman spectroscopy of the plasmonic nanogratings obtained by laser induced periodic surface structuring
Lazerle periyodik yüzey yapılandırması ile elde edilen plazmonik nano-kırınım ağlarının yüzey artırımlı raman spektroskopisi
SERENA NUR ERKIZAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAN BEK
- Lazerle kaynaklanmış ANSI 304 paslanmaz çeliğinin gerilmeli korozyonçatlaması davranışı üzerinde lazer şok işlemenin etkisi ve mikroyapısal karakterizasyonu
The effect of laser shock peening on stress corrosion crack behavior of laser welded ANSI 304 stainless stail and microstuctral characterization
BURÇAK KARDELEN KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİMGE İRİZALP
- Uniform sub-/direct or back surface laser writing of high and low spatial frequency surface structures on silicon and its application to surface enhanced raman spectroscopy
Yüksek ve düşük uzaysal frekanslı yapıların silisyumda tekdüze olarak yüzey altına, üstüne veya arkasına lazerle yazılması ve yüzey artırımlı raman spektroskopisine uygulanması
FIRAT İDİKUT
Doktora
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAN BEK
- Boya laserlerinin optik ve spektroskobik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
TURAN ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BASRİ ÜNAL