Оптико-електронна система контролю процесу друку в 3D принтері

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorМикитенко, Володимир Іванович
dc.contributor.authorДьорін, Дмитро Дмитрович
dc.date.accessioned2026-08-17T10:10:45Z
dc.date.available2026-08-17T10:10:45Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractУ 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.
dc.description.abstractotherThe diploma project considers the development and modernization of an optical-electronic monitoring system for the 3D printing process. The work is aimed at improving the accuracy, stability, and automation of additive manufacturing through the implementation of a machine vision system and digital image processing during the layer-by-layer formation of a product. The first chapter presents an analysis of modern additive technologies and 3D printer designs used in the automotive, medical, aerospace, construction, and jewelry industries. The features of FDM printing technology, existing methods of print process monitoring, and modern approaches to the automation of additive manufacturing are considered. Optical-electronic monitoring systems were analyzed and the main disadvantages of existing solutions were identified. The second chapter includes calculations of the parameters of the optical-electronic monitoring system. A mathematical model of the system was developed, and the parameters of the camera, field of view, focal length, and spatial resolution were determined. Calculations of the working area illumination, active LED lighting parameters, camera exposure, and signal-to-noise ratio were performed. An existing prototype of the monitoring system was also analyzed, and the requirements for the modern construction were formulated. In the third chapter, the structural design of the optical-electronic monitoring unit was developed using SolidWorks CAD software. The design of the video module mounting system, active lighting system, and housing elements was created. The parts were modeled, the manufacturability of the structure was analyzed, and a set of engineering documentation was developed. Software for the monitoring system was also implemented using the C# programming language and the Emgu CV library for automated image processing and print defect detection. The work includes software testing and research on the effectiveness of the monitoring system under various printing conditions. The obtained results confirmed the possibility of automatic defect detection in real time, reduction of defective products, and improvement of the quality of manufactured parts. The developed system meets modern requirements for manufacturing automation, computer-integrated technologies, and the Industry 4.0 concept, and can be used in educational laboratories, research complexes, and small-scale production.
dc.format.extent97 с.
dc.identifier.citationДьорін, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/82494
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subject3D-принтер
dc.subjectадитивні технології
dc.subjectоптично-електронна система
dc.subjectкомп’ютерний зір
dc.subjectцифрова обробка зображень
dc.subjectавтоматизація
dc.subjectмашинний зір
dc.subjectFDM-друк
dc.subjectконтроль якості
dc.subjectCAD-моделювання
dc.titleОптико-електронна система контролю процесу друку в 3D принтері
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Dyorin_bakalavr.pdf
Розмір:
3.23 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (КІОНС)
Бакалаврські роботи