Bükümlü parçaların büküm açısının ölçümüne yönelik görüntü işleme tabanlı sistem geliştirilmesi
Development of vision-based system for measurement of bend angle of formed components
- Tez No: 965117
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN ERDİNÇ KOÇER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Bu tez çalışmasında, bükümlü parçaların büküm açılarının hassas biçimde ölçülmesini sağlayan düşük maliyetli ve görüntü işleme tabanlı taşınabilir bir sistem geliştirilmiştir. Sistem, galvanizli sac, DKP siyah sac ve MDF ahşap gibi malzemelerin büküm açılarını endüstriyel koşullarda doğru şekilde ölçmeyi amaçlamaktadır. Sac işleme endüstrisinde, bükümlü parçaların ölçümü genellikle zaman alıcı olup özel donanım ve uzman personel gerektirmektedir. Standart ölçüm prosedürlerinin eksikliği ve operatöre bağlılık, farklı cihazlar ya da kullanıcılar arasında tutarsızlıklara yol açmakta ve bu durum kalite kontrol maliyetlerini artırmaktadır. Bunun üzerine biri dikey diğeri yatay olmak üzere iki çizgi lazer ve bir webcam temelli görüntü alma düzeneği tasarlanmıştır. Dikey lazer, operatörün büküm hattını kolaylıkla tespit etmesini sağlarken; yatay lazer, görüntü işleme algoritmaları aracılığıyla büküm açısının hassas şekilde hesaplanmasında kullanılmıştır. Ölçüm sistemi, lazer üçgenleme prensibi temel alınarak tasarlanmış ve tersine mühendislik yaklaşımı ile üç boyutlu katı modelleme yapılmıştır. Bükümlü parça üzerine yansıtılan lazer ışığı çizgisi ortamdan ayrıştırılarak ölçülecek parçanın açı değeri hesaplanmıştır. Kamera kalibrasyonu için Zhang tarafından önerilen satranç tahtası yöntemi kullanılmış; ayrıca, ışık şiddetinin mesafeye bağlı değişimini modellemek amacıyla bir eksponansiyel kalibrasyon modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem, yaklaşık 45° ile 135° arasındaki büküm açılarına sahip galvanizli sac, DKP siyah sac ve MDF ahşap olmak üzere üç farklı numuneler üzerinde test edilmiştir. Ayrıca kırmızı, mavi ve yeşil olmak üzere üç farklı renkteki lazerin üç farklı numuneler üzerindeki performansları da karşılaştırılmıştır. Kamera parametreleri olan pozlama, kazanç, doygunluk değerleri kullanılan lazerin rengine göre optimize edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda önerilen sistemin ±1° hassasiyetle ölçüm yapabildiği ve kaba montaj sanayisine yönelik endüstriyel standartları karşıladığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the development of a low-cost, portable, vision-based system designed for the precise measurement of bending angles in sheet metal components. The system aims to accurately measure bend angles of materials such as galvanized sheet steel, DKP (Deep Drawing Quality) black sheet steel, and MDF wood under industrial conditions. In the sheet metal processing industry, measuring bent parts is typically time-consuming and requires specialized hardware and expert personnel. The lack of standardized measurement procedures and operator dependency lead to inconsistencies between different devices or users, consequently increasing quality control costs. To address these issues, a vision acquisition setup comprising two line lasers (one vertical and one horizontal) and a webcam was designed. The vertical laser facilitates the operator's easy identification of the bend line, while the horizontal laser is used for the precise calculation of the bend angle through image processing algorithms. The measurement system was designed based on the principle of laser triangulation, and its 3D solid model was created using reverse engineering. The laser line projected onto the bent part was segmented from the background to calculate the angle value of the workpiece. For camera calibration, the checkerboard pattern method proposed by Zhang was employed. Additionally, an exponential calibration model was developed to account for the variation of light intensity with distance. The developed system was tested on three different sample types: galvanized sheet metal, DKP black sheet metal, and MDF wood, each exhibiting bending angles ranging from approximately 45° to 135°. Additionally, the performance of lasers in three distinct colors—red, blue, and green—was compared across these three sample types. Camera parameters, including exposure, gain, and saturation values, were optimized according to the color of the laser used. The experimental results demonstrated that the proposed system achieves a measurement accuracy of ±1° and meets the industrial standards applicable to the coarse assembly industry.
Benzer Tezler
- The effect of twist distribution on rotor performance and its applications on rotor blades
Burulma açısının rotor performansı üzerindeki etkisi ve rotor kanatlarında burulma açısı değişimi uygulama yöntemleri
TACETTİN SANCAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- V bükme işleminde sıcaklığın geri esneme davranışına etkisinin deneysel araştırılması
The experimental investigation of the temperature effect on springback behavior in V bending process
TAHSİN ÖNEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KARAAĞAÇ
- Bükümlü rot kollarında büküm parametrelerinin yorulma ömrüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of bending parameters on fatigue life in bended tie rods
İBRAHİM KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN TOROS
- Synergistic effects of twisted tape geometry and nanoparticles on heat transfer performance in tubes
Bükülmüş bant geometrisinin ve nanoparçacıkların tüplerde ısı transfer performansına sinerjistik etkileri
YILMAZ ÖMÜR ÇAKMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKİN ÖZGİRGİN YAPICI
DOÇ. DR. ÜLKÜ ECE AYLI
- Uzun açıklıklı çatılar için bükümlü boru mekas konstrüksiyonu dizayn ve uygulaması
Design and application of the curved pipe trusses for high span roofs
MURAT TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM UZMAN