การพัฒนาเครื่องวัดพิกัดชนิดโครงสร้างรอยต่อหมุน 5 แนวแกน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาเครื่องวัดพิกัด (CMM) โครงสร้างเป็นแบบแขนหมุน 5 แนวแกน
พร้อมระบบหัววัดทรงกลมแบบสัมผัส และโปรแกรมประมวลผลเพื่อคำนวณหาจุดสัมผัสชิ้นงานในระบบพิกัดฉาก
โดยระเบียบวิธีนี้จะเป็นการแก้ปัญหาความคลาดเคลื่อนเชิงระบบของหัววัดที่ไม่มีตัวตรวจรู้บอกทิศทางการสัมผัสที่
พื้นผิวชิ้นงาน ระบบหัววัดที่พัฒนาขึ้นมานี้จะเป็นการเพิ่มสมรรถนะ และความแม่นยำของการระบุตำแหน่งของจุด
สัมผัส โดยการติดตั้งตัวตรวจรู้ระบบสวิทช์สัมผัสขนาดเล็ก 4 ตัว จัดวางแบบ 4 ทิศทางบนระนาบเดียวกันและตั้ง
ฉากกัน หลักการทำงานของเครื่องวัดพิกัด จะรับสัญญาณไฟฟ้าแบบอนาลอก (Analog) 0-5 V. ซึ่งสัมพันธ์กับมุม
บิดของแขนหมุนจากโพเทนทิโอมิเตอร์ (Potentiometer) จำนวน 5 ตัวและสถานะสัญญาณไฟฟ้าแบบดิจิตอล
(Digital) 0, 1 ของตัวตรวจรู้ระบบสวิทช์สัมผัส จะสามารถตรวจจับทิศทางการสัมผัสได้ 8 ทิศทางบนระนาบ และ
นำสัญญาณทั้งหมดมาประมวลผลร่วมกันด้วยระเบียบวิธีการคำนวณของเดนาวิท-ฮาร์เทนเบอร์ก (Danavit-
Hartenberg) โดยทำการตรวจสอบความถูกต้องของชุดสมการต่างๆ ด้วยโปรแกรม Mathematica พร้อมทั้งการ
ทดสอบการตรวจวัดแบบเสมือนจริงด้วยโปรแกรม MSC.Adams หลังจากนั้นจึงนำชุดสมการที่ถูกต้องมาทำการ
พัฒนาระเบียบวิธีการคำนวณ (Algorithm) ด้วยโปรแกรม LabVIEW เพื่อประมวลผลสัญญาณจากอุปกรณ์การวัด
ต่างๆ ของเครื่องวัดพิกัด จากผลการทดสอบและปรับเทียบเครื่องวัดพิกัดกับชิ้นงานแท่งเหล็ก 4 เหลี่ยมลูกบาศก์
ขนาด 50x50x50 mm พบว่ามีความคลาดเคลื่อนโดยเฉลี่ยของจุดที่วัดกับค่าพิกัดจริงในระบบพิกัดฉากประมาณ
5% ในทุกๆ แนวแกน
Article Details
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารฯ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะได้รับอนุญาต แต่ห้ามนำไปใช้เพื่่อประโยชน์ทางธุรกิจ และห้ามดัดแปลง
เอกสารอ้างอิง
เข้าถึงได้จาก: https://en.wikipedia.org/wiki/Coordinate-measuring machine
[2] Robert Bishop. LabVIEW 7 Express student edition. Prentice Hall; 2003.
[3] A.H. Slocum. Precision Machine Design. Englewood Cliffs. Prentice-Hall. NJ; 1992.
[4] Denavit Jacques Hartenberg, Richard Scheunemann. A kinematic notation for lower-pair
mechanisms based on matrices. 1955; Trans ASME J. Appl. Mech 23: 215–221.
[5] B. Maurin, O. Piccin, B. Bayle, J. Gangloff, M. de Mathelin. A parallel 5 DOF positioner for semispherical workspaces. Proceedings of the 2004 ASME Design Engineering Technical. Conferences, Salt Lake City, USA.
[6] M Ristic, I Ainsworth and D Brujic. Contact probe radius compensation using computer aided design models. 2001; Proc Instn Mech Engrs Vol 215 Part B, IMechE.
[7] N.A. Barakat, M.A. Elbestawi, A.D. Spence. Kinematic and geometric error compensation of a
coordinate measuring machine. 2000;International Journal of Machine Tools & Manufacture 40, 833–850.
[8] Z.M. Bi and S.Y.T. Lang, Joint workspace of parallel kinematic machines, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2009; 25, pp.57–63.
[9] R.K. Mittal and I.J. Nagrath, Robotics and Control. Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi; 2003.
[10] P. I. Corke. June. A simple and systematic approach to assigning Denavit-Hartenberg parameters. 2007; IEEE Transactions on Robotics, vol. 23, pp. 590–594.
[11] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 17 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: https://www.mscsoftware.com/
[12] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 22 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: https://www.wolfram.com/mathematica/
[13] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 27 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: https://www.ni.com/labvie
