วิศวกรรมย้อนรอยด้วยเทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิติ
  ข่าวทั้งหมด
18 มิถุนายน 2552

      

วิศวกรรมย้อนรอยด้วยเทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิติ

     ในบางครั้งอุตสาหกรรมการผลิตทั้ง OEM (original equipment manufacturer) และ REM (replacement equipment manufacturer) มักประสบปัญหาในการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติจากชิ้นงานหรือต้นแบบที่ทำขึ้นด้วยวัสดุเช้น ดินเหนียว ไม้ ปูนปลาสเตอร์ หรือไฟเบอร์กลาส เนื่องจากความซับซ้อนของพื้นผิวแบบต้นแบบที่ไม่สามารถวัดขนาดได้อย่างถูกต้องด้วยเครื่องมือวัดทั่วไป ทำให้เสียเวลาในการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3มิติและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ๆด้มีความคลาดเคลื่อนเนื่องจากค่าที่วัดได้เป็นค่าประมาณ เมื่อนำไปผลิตแม่พิมพ์ห็ได้แม่พิมพ์ไม่ถูกต้องทำให้เสียเวลาในการแก้ไขแม่พิมพ์ ปัจจุบันได้มีเทคโนโลยีที่สามารถช่วยในการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติ จากต้นแบบจริงได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ นั่นก็คือเทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิติ(3D scanner technology)

     เทคโนโลยีสแกนเนอร์แบ่งได้ 2 แบบ คือ แบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส แบบสัมผัสได้แก่ เครื่อง CMM (cooedinate measuring machine) ซึ่งจะมีหัววัด (probe) สัมผัสชิ้นงานเพื่อวัดจุดพิกัดตำแหน่งต่างๆ ของชิ้นงานวิธีค่อนข้างช้าใช้เวลามาก   ส่วนแบบไม่สัมผัสจะใช้เทคโนโลยีแสงเลเซอร์หรือแสงที่มีรูปแบบ (structured light) เช่นแสงที่มีรุปแบบขแงแถบสว่างสลับกันหลายๆ แถบ เป็นต้น ทำงานรว่มกับกล้อง CCD (charged coupling device) เพื่อวัดตำแหน่งของผิวชิ้นงานโดยอาศัยหงลักการคำนวนแบบสามเหลี่ยม

     เทคโนโลยีสแกนเนอร์แบบไม่สมัผัสได้เข้ามามีบทบาทในการทำวิศวกรรมย้อนรอยในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนทดแทนโดยช่วยสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิตได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เมื่อได้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติแล้วผู้ผลิตก็นำแบบจำลองนี้เข้าสู่กระบวนการผลิตปกติต่อไปการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติด้วยเทคโนโลยีสแกนเนอร์เริ่มจาการสแกนชิ้นงานด้วยเครื่องสแกนข้อมูลที่ได้จากเครื่องสแกนคือกลุ่มของจุด (point cloud) เพื่อทำให้จุดเหล่านี้เปลี่ยนเป็นพื้นผิว   เมื่อได้เป็นพื้นผิวแล้วสามารถแปลงเป็นไฟล์มาตรฐานเช่น IGES (initial graphics expecification specification) หรือ STEP (standard for the exchange of product data) ที่สามารถเปิดได้ในโปรแกรม CAD ทั่วไปเช่น Unigraphics Pro/Engineer เป็นต้น ซึ่งจะได้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติที่สามารถนำไปใช้ออกแบบแม่พิมพ์และจำลองการเคลื่อนที่ของหัวกัดและผลิตรหัส G ของเครื่องกัดซีเอ็นซีด้วยโปรแกรม CAM ต่อไปได้

ขั้นตอนการทำวิศวกรรมย้อยรอยโดยใช้เทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิตสรุปได้ดังภาพที่ 1

ภาพที่ 1 ขั้นตอนการทำวิศวกรรมย้อนรอยด้วยเทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิติ

      ประโยชน์อย่างหนึ่งของการใช้เทคโนโลยีสแกนเนอร์คือการนำแม่พิมพ์ที่ซื้อมาหรือแม่พิมพ์ที่ผ่านการตกแต่งและทดสอบเรียบร้อยแล้วมาสแกนเก็บพื้นผิวแม่พิมพ์ไว้ก่อน ถ้าระหว่างผลิตชิ้นงาน แม่พิมพ์เกิดการแตกหักจนซ่อมแซมไม่ได้ เราสามารถนำไฟล์สแกนมาสร้างแม่พิพม์ใหม่ที่ทีรูปร่างเหมือนแม่พิพม์เก่าได้ทันที วิธีนี้เหมาะสมสำหรับการผลิตจำนวนมากๆ ซึ่งมีโอกาสสูงที่แม่พิมพ์จะสึกหรอเสียหายจนซ่อมแซ่มไม่ได้

วิศวกรรมย้อนรอยหน้ากากโทรศัพท์มือถือ

      การทำวิศวกรรมย้อนรอยของหน้ากากมือถือจะทำเป็นแบบแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกโดยใช้แวกซ์เป็นวัสดุแม่พิมพ์และทำแม่พิมพ์เพียงคึ่งเดียวการทำเริ่มจากขั้นตอนแรกคือนำหน้ากากโทรศัพท์มือถือ (ภาพที่ 2) มาสแกน ผลที่ได้จากเครื่องสแกนจะเป็นกลุ่มของจุดพื้นผิวชิ้นงานที่ผ่านการทำสามเหลี่ยมเล็กๆ (polygon) ประกอบกัน (ภาพที่ 3 ก) จากนั้นส่งเข้าโปรแกรมวิศวกรรมย้อนรอยเพื่อทำเป็นพื้นผิวของชิ้นงาน (ภาพที่ 3 ข) เมื่อทำเป็นพื้นผิวเสร็จ สามารถแปลงไฟล์ให้อยู่ในรูปไฟล์มาตรฐาน เช่น IGES เป็นต้น ซึ่งสามารถส่งเข้าโปรแกรม CAD เช่น Unigrahics เพื่อเปิดขึ้นมาใช้งาน (ภาพที่ 3 ค)   ในขั้นตอนต่อไปคือการออกแบบเป็นแม่พิมพ์ (ภาพที่ 4 ) และจำลองการกัดแม่พิมพ์ (ภาพที่ 5 ) และผลิตรหัส G จากนั้นนำรหัส G ส่งเข้าเครื่องกัดซีเอ็นซี เพื่อกัดแวกซ์ให้เป็นแม่พิมพ์ตามที่ได้ออกแบบไว้ (ภาพที่ 6) ก็จะได้พิมพ์ของหน้ากากโทรศัพท์มือถือดังภาพที่ 7 ขั้นตอนตั้งแต่การสแกนเนอร์ชิ้นงานจนถึงการทำเป็นผิวใชเวลาประมาณ 1 วัน
 

ภาพที่ 2 หน้ากากโทรศัพท์มือถือ


  ก                                  ข                                  ค

ภาพที่ 3ก) แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการสแกน ข)แบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการทำเป็นพื้นผิวด้วยโปรแกรมวิศวกรรมย้อนรอย  และ ค)แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการใช้โปรแกรม CAD

ภาพที่ 4 แบบแม่พิมพ์ที่ออกแบบโดยโปรแกรม CAD


ภาพที่ 5 การจำลองการกัดแม่พิมพ์ด้วยโปรแกรม CAD : ก)การกัดหยาบ ข)การกัดกึ่งละเอียด ค)การกัดละเอียด



ภาพที่ 6 การกัดแม่พิมพ์ด้วยเครื่องกัดซีเอ็นซี

ภาพที่ 7 แม่พิมพ์หน้ากากโทรศัพท์มือถือพร้อมต้นแบบ

การทำวิศวกรรมย้อนรอยแม่พิมพ์ EDM

     การทำวิศวกรรมย้อนรอยแม่พิมพ์ EDM จะใช้ขั้นตอนการทำงานเหมือนกับหน้ากากโทรศัพท์มือถือจะทำเป็นตัวพิมพ์ EDM ที่มีขนาดเล็กลงเหลือ 60% โดยใช้แวกซ์เป็นวัสดุ แม่พิมพ์ EDM นี้ทำจากกราไฟต์และมีรูปร่างดังภาพที่ 8 หลังสแกน (ภาพที่ 9 ก) แล้วนำมาทำเป็นพื้นผิว (ภาพที่ 9 ข) และแปลงไฟล์ให้อยู่ในรูปไฟล์มาตรฐาน เช่น IGES จากนั้นใช้โปรแกรม Unigarphucs ออกแบบฐานเพิ่มเติม (ภาพที่ 10) และทดสอบการกัด (ภาพที่ 11) และผลิตรหัส G แล้วนำไปกัดด้วยเครื่องซีเอ็นซี (ภาพที่ 12)ก็จะได้แม่พิมพ์ EDM ที่มีขนาดย่อส่วนลงเหลือ 60% ดังภาพที่ 13

 ภาพที่ 8 แม่พิมพ์ EDM

ภาพที่ 9  ก)แบบำจลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จกาการสแกน   ข)แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการทำเป็นพื้นผิวด้วยโปรแกรมวิศวกรรมย้อนรอย และ ค)แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ได้จากการใช้โปรแกรม CAD

ภาพที่ 10 แม่พิมพ์ที่ออกแบบโดย CAD


ภาพที่ 11 การจำลองการกัดแม่พิมด้วยโปรแกรม CAM : ก)การกัดหยาบ  ข)การกัดกึ่งละเอียด  ค)การกัดละเอียด


ภาพที่ 12 การกัดแม่พิมพ์ EDM ด้วยเครื่องกัดซีเอ็นซี

ภาพที่ 13 แม่พิมพ์ EDM ย่อยส่วนลงเหลือ 60%

          ท่านใดสนใจรายละเอียดเพิ่มเติมหรือต้องการขอรับบริการสามารถติดต่อได้ที่ ดร.ฉัตรชัย   จันทร์เด่นดวง   ศูนย์เมคโนโลยีโลหะวัสดุแห่งชาติ เบอร์โทรศัพท์ 0-2564-6500 ต่อ 4354 ในวันและเวลาราชการ

กิตติกรรมประกาศ

          คณะผู้เขียนขอขอบคุณ คุณรุ่งเรือง พิมสำเนียง   สำหรับภาพแม่พิมพ์ EDM และคุณดำรงค์ ถนอมจิตร คุณสมบรูณ์ อัศวพิชญโชติ และคุณวัชรากร สุศิวะ   เจ้าหน้าที่ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติที่ให้ความช่วยเหลือในการกัดชิ้นงานด้วยเครื่อง CNC

บทความจาก : วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com)


แหล่งที่มา/ผู้ส่ง :: Ranee Duankhao
1131 จำนวนผู้เข้าชม หน้าที่แล้ว





 
ชื่อ : :
รูปภาพแสดงอารมณ์
รูปภาพ : :
ความคิดเห็น :
     
 

 

RSS
ปรับขนาดตัวอักษร ตัวอักษรขนาดเล็ก ตัวอักษรขนาดกลาง ตัวอักษรขนาดใหญ่
 
 
 
 
moe
รับฟังความคิดเห็น/ข้อเสนอแนะ การใช้ ม.44 ในการบริหารราชการของ ศธ.ในภูมิภาค
moe
moe
สมุดภาพInforgraphicsเพื่อประชาชน
moe
moe

moe
moe
รับฟังความคิดเห็น 1579
รับฟังความคิดเห็น ตู้แดง ศธ.
moe
moe
คณะรักษาความสงบแห่งชาติ (คสช.)
รวมประกาศและคำสั่ง คสช.
จดหมายข่าวรัฐบาลเพื่อประชาชน.
รายงานผลการดำเนินงานตามนโยบายรัฐบาล
Readmap ปฏิรูปการศึกษา)
ปลัดฯ ศธ. สนทนา
moe
moe
ค่านิยม 12 ประการ
.
โครงการ ๑ อำเภอ ๑ ทุน
.
วิทยุ โทรทัศน์เพื่อการศึกษา
.
Content e-Learning
.
moe
moe
Click เข้าเว็บ asean ค่ะ
โครงการเงินทุนหมุนเวียนส่งเสริมผลผลิตเพื่อโครงการอาหารกลางวัน
รับแจ้งข่าว ความประพฤติ นักเรียน นักศึกษา
สสค. เปิดรับโครงการส่งเสริมนวัตกรรมสร้างสรรค์การเรียนรู้
เชิญแวะชมเว็บวุฒิอาสาธนาคารสมอง ศธ.
รู้จัก สำนักงานเลขานุการกองทุนพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการศึกษา
moe
moe
เชิญร่วม Twitter กับ ศธ.
เชิญร่วม facebook กับ ศธ.
เชิญร่วม facebook กับ สป.
เชิญร่วม facebook กับ ปฏิรูปการศึกษา
moe
moe
moe

moe moe
  อา   จ   อ   พ   พฤ   ศ   ส
   1    2    3    4    5    6    7
   8    9    10    11    12    13    14
   15    16    17    18    19    20    21
   22    23    24    25    26    27    28
   29    30    31        


moe
moe
banner กระทรวงศึกษาธิการ
ลำดับที่ผู้เข้าชม
moe
moe
w3c
moe


 




  โดย ศูนย์เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร สำนักงานปลัดกระทรวง
  ติดต่อผู้ดูแลระบบ : website@moe.go.th
  ติดต่อ สอบถาม ร้องเรียน ที่สายด่วนการศึกษา โทร 1579
  กระทรวงศึกษาธิการ 319 วังจันทรเกษม ถนนราชดำเนินนอก เขตดุสิต กทม. 10300
  ใช้เวลาในการโหลดข้อมูล 0.83  วินาที.
  แสดงผลได้ดีที่ขนาดหน้าจอ 1024x768 pixel โดยใช้ [IE7, IE8, FIREFOX]
หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
แผนผังเว็บไซต์