طراحی و ساخت دستگاه فتوکپی سه‌بُعدی به روش فتوگرامتری با مکانیزم ربات دلتای خطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه برق، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده
در مقاله‌ی حاضر به طراحی و ساخت دستگاه فتوکپی سه‌بعدی پرداخته شده است. این دستگاه دارای دو واحد اصلی می باشد که عبارتند از: واحد اسکنر سه‌بعدی و واحد چاپگر سه‌بعدی. امروزه نیاز به استفاده از اسکنرهای سه‌بعدی در کاربردهای مختلف نظیر کنترل کیفیت، مهندسی معکوس و طراحی و تولید به کمک کامپیوتر در حال گسترش است. این دستگاه قادر خواهد بود اسکن سه‌بعدی بگیرد و پس از پردازش تصویر اسکن‌شده، یک مدل سه‌بعدی جهت چاپ به واحد چاپگر سه‌بعدی ارسال کند و یک مدل کپی از آن قطعه بسازد. از مزایای برجسته‌ی این طرح استفاده از آن در مهندسی معکوس می‌باشد که می‌تواند یک مدل کپی با تناسب دلخواه از یک قطعه را بدون نیاز به فرایند اندازه‌گیری جهت تعیین ابعاد و به‌دنبال آن فرایند طراحی که بعضاً در بسیاری از موارد به‌دلیل پیچیدگی‌های ظاهری قطعه‌، کاری طولانی، سخت و زمان بر است، در کمترین زمان بسازد. این امکان فراهم شده که بعد از گرفتن اسکن از قطعه در صورت نیاز به ترمیم یا تغییر، اصلاح صورت گیرد و بعد به واحد چاپگر سه‌بعدی ارسال شود. اسکن قطعه از روش فوتوگرامتری بهره گرفته است. چاپگرهای سه‌بعدی با مکانیزم‌‌ها و فناوری‌های مختلف کار می‌کنند. مکانیزم حرکتی چاپگر با الهام از مکانیزم ربات دلتا و فناوری چاپ اکسترود (ذوب) مواد اولیه انتخاب شده است. به بیان قواعد و اصول طراحی و ساخت یک چاپگر سه‌بعدی پرداخته می‌شود و بیان می‌شود که چگونه رعایت این اصول و قواعد در افزایش دقت و کیفیت قطعات تولیدی تاثیر‌گذار خواهند ‌بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Design and implementation of a 3D photocopier with photogrammetric method using linear delta robot

نویسندگان English

Hassan Moradzadeh 1
Khosro Khandani 1
Masoud Rahimi 2
Afshin Mokhtari 2
1 Electrical Eng. Department, Eng. Faculty, Arak University, Arak, IRAN
2 Masters, Mechanical engineering, Arak University, Arak, Iran
چکیده English

In the present article, the design and construction of a 3D photocopier is discussed. This device has two main units: 3D scanner unit and 3D printer unit. Today, the need to use 3D scanners in various applications such as quality control, reverse engineering, and computer aided design and production is growing. This machine will be able to take 3D scanning and after processing the scanned image, sends a 3D model to the 3D printer unit for printing and makes a copy model of that part. One of the salient advantages of this design is its use in reverse engineering. It can make a copy model with the desired fit of a workpiece without the need for a measurement process to determine the dimensions, followed by the design process, which in many cases due to the apparent complexity of the workpiece is long, difficult and time consuming, in the least make time. It is possible to repair or change the part after taking the scan, and then send it to the 3D printer unit. Scanning the piece uses the photogrammetric method. 3D printers work with different mechanisms and technologies, the printer movement mechanism is inspired by the delta robot mechanism and printing technology, and extrusion (melting) of raw materials has been selected. The rules and principles of designing and building a 3D printer are explained. It is stated how the observance of these principles and rules will be effective in increasing the accuracy and quality of manufactured parts.

کلیدواژه‌ها English

3D photocopier
3D scanner
3D printer
Photogrammetry
Delta robot
[1] Shahrubudin N, Lee TC, Ramlan R. An overview on 3D printing technology: Technological, materials, and applications. Procedia Manufacturing. 2019;35:1286-96.
[2] Tomasini A, León-Santiesteban HH. Fungal Bioremediation: CRC Press Boca Raton, FL, USA:, 2019.
[3] Lanman D, Taubin G. Build your own 3D scanner: 3D photography for beginners.  ACM siggraph 2009 courses2009. p. 1-94.
[4] Son S, Park H, Lee KH. Automated laser scanning system for reverse engineering and inspection. International Journal of machine tools and manufacture. 2002;42:889-97.
[5] Panayiotou S, Soper A. Artificially intelligent 3D industrial inspection system for metal inspection. IEEE. p. 130-5.
[6] Hyun K, Gerhardt LA. The use of laser structured light for 3D surface measurement and inspection. IEEE. p. 215-21.
[7] Schick A, Kedziora M. Inspection and process evaluation for flip chip bumping and CSP by scanning 3D confocal microscopy. IEEE. p. 116-9.
[8] Champ P. Reverse engineering in industrial applications using laser stripe triangulation. IET. p. 4-1.
[9] Ali NS. Reverse engineering of automotive parts applying laser scanning and structured light techniques. MA Sc Thesis, The University of Tennessee, Knoxville, USA. 2005.
[10] Burston MT, Sabatini R, Clothier R, Gardi A, Ramasamy S. Reverse engineering of a fixed wing unmanned aircraft 6-DoF model for navigation and guidance applications. Trans Tech Publ. p. 164-9.
[11] Kumar L, Shuaib M, Tanveer Q, Kumar V, Javaid M, Haleem A. 3D scanner integration with product development. Int J Eng Technol. 2018;7:220-5.
[12] Baltsavias EP. A comparison between photogrammetry and laser scanning. ISPRS Journal of photogrammetry and Remote Sensing. 1999;54:83-94.
[13] Yastikli N. Documentation of cultural heritage using digital photogrammetry and laser scanning. Journal of Cultural heritage. 2007;8:423-7.
[14] Remondino F. Heritage recording and 3D modeling with photogrammetry and 3D scanning. Remote sensing. 2011;3:1104-38.
[15] Rozsos RS, Buna ZL, Ștefan B, Comes R, Tompa V. Design and development of a linear DELTA 3D printer. ACTA TECHNICA NAPOCENSIS-Series: APPLIED MATHEMATICS, MECHANICS, and ENGINEERING. 2020;63.
[16] Simons A, Avegnon KLM, Addy C. Design and development of a delta 3D printer using salvaged e-waste materials. Journal of Engineering. 2019;2019.
[17] Ratiu M, Prichici MA, Anton DM, Negrau DC. Compression testing of samples printed on Delta and Cartesian 3D printer. 1 ed: IOP Publishing. p. 012008.
دوره 2، شماره 2
تابستان 1401
صفحه 134-155

  • تاریخ دریافت 29 فروردین 1401
  • تاریخ بازنگری 23 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش 25 مرداد 1401