Оптико-електронна система контролю процесу друку в 3D принтері
Вантажиться...
Дата
2026
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У дипломному проєкті розглянуто питання розробки та модернізації оптично-електронної системи контролю процесу друку в 3D-принтері. Робота присвячена підвищенню точності, стабільності та автоматизації адитивного виробництва шляхом впровадження системи машинного зору та цифрової обробки зображень у процес пошарового формування виробу.
У першому розділі проведено аналіз сучасних адитивних технологій та конструкцій 3D-принтерів, що використовуються в автомобільній, медичній, аерокосмічній, будівельній та ювелірній галузях. Розглянуто особливості технології FDM-друку, існуючі методи контролю процесу друку та сучасні підходи до автоматизації адитивного виробництва. Проведено аналіз оптично-електронних систем контролю та визначено основні недоліки існуючих рішень.
У другому розділі виконано розрахунок параметрів оптично-електронної системи контролю. Розроблено математичну модель системи, визначено параметри камери, поля зору, фокусної відстані та просторової роздільної здатності. Проведено розрахунок освітленості робочої області, параметрів активного LED-освітлення, експозиції камери та співвідношення сигнал/шум. Також було проаналізовано існуючий прототип системи контролю та сформовано вимоги до модернізованої конструкції.
У третьому розділі виконано конструктивну розробку вузла оптично-електронної системи контролю з використанням CAD-середовища SolidWorks. Розроблено конструкцію кріплення відеомодуля, систему активного освітлення та елементи корпусу. Виконано моделювання деталей, проведено аналіз технологічності конструкції та розроблено комплект конструкторської документації. Також реалізовано програмне забезпечення системи контролю на базі мови C# та бібліотеки Emgu CV для автоматизованої обробки зображень і виявлення дефектів друку.
У роботі проведено тестування програмного забезпечення та дослідження ефективності системи контролю при різних параметрах друку. Отримані результати підтвердили можливість автоматичного виявлення дефектів у режимі реального часу, зменшення кількості браку та підвищення якості виготовлення деталей.
Розроблена система відповідає сучасним вимогам автоматизації виробництва, комп’ютерно-інтегрованих технологій та концепції Industry 4.0 і може бути використана в навчальних лабораторіях, дослідницьких комплексах та малосерійному виробництві.
Опис
Ключові слова
3D-принтер, адитивні технології, оптично-електронна система, комп’ютерний зір, цифрова обробка зображень, автоматизація, машинний зір, FDM-друк, контроль якості, CAD-моделювання
Бібліографічний опис
Дьорін, Д. Д. Оптико-електронна система контролю процесу друку в 3D принтері : дипломна робота ... бакалавра : 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології / Дьорін Дмитро Дмитрович. – Київ, 2026. – 97 с.