เครื่องวัดพิกัด 3 มิติแบบเคลื่อนย้ายได้

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาเครื่องวัดพิกัด 3 มิติ ซียู-ซีเอ็มเอ็ม เพื่อให้สามารถใช้งานเครื่องได้สะดวกและมีฟังก์ชันการทำงานมากยิ่งขึ้น โดยคงค่าความถูกต้องไว้ที่น้อยกว่า +/- 100ไมโครเมตรเช่นเดิม รวมทั้งการหาวิธีการต่อจุดสำหรับการถอดแบบชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ เนื่องจากจำเป็นต้องเคลื่อนย้ายตัวเครื่อง โดยจะมีการพัฒนาในหลายส่วนไม่ว่าจะเป็นการออกแบบหัวจับ ณ ตำแหน่งปลายของแขนกล เพื่อให้เกิดความสะดวกในการใช้งาน การเลือกตัวถ่วงน้ำหนักที่เหมาะสมเพื่อช่วยผ่อนแรง เนื่องจากแขนของเครื่องวัดพิกัด 3 มิติ ซียู-ซีเอ็มเอ็ม มีน้ำหนักค่อนข้างมาก การออกแบบตัวตั้งค่าเริ่มต้น (Home position) เพื่อให้มีความสะดวกในการกำหนดตำแหน่งเริ่มต้นในกับตัวแขนกลและการสอบเทียบ เครื่องวัดพิกัด 3 มิติ ซียู-ซีเอ็มเอ็มเพื่อให้ได้ค่าความถูกต้องตามที่กำหนดไว้ รวมทั้งส่วนของโปรแกรมซียู-ซีเอ็มเอ็ม ที่จะเพิ่มเติมในหลายๆฟังก์ชัน เพื่อที่จะสามารถใช้งานได้หลากหลายมากยิ่งขึ้นซึ่งเครื่องวัดพิกัดนี้ได้ พัฒนาเพื่อใช้สำหรับงานทางด้านวิศวกรรมย้อนกลับ (Reverse Engineering) ไม่ได้มีเป้าหมายในการใช้งานสำหรับการตรวจสอบคุณภาพแต่อย่างใด ซึ่งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องวัดพิกัด 3 มิติ ซียู-ซีเอ็มเอ็มไม่สามารถหาได้เที่ยงตรง จึงจะทำการหาด้วยระเบียบวิธีเชิงเลขโดยใช้การถดถอยแบบไม่เป็นเชิง เส้น (Nonlinear Regression) ด้วยการรู้ค่าตำแหน่งมุม ความยาวหัววัด โครงสร้างของสมการแบบเอกพันธุ์ที่ใช้ในการหาค่าตำแหน่งพิกัด และตำแหน่งปลายหัววัดที่วัดเทียบกับเครื่องบราวน์ แอนด์ชาร์ปซีเอ็มเอ็มก็จะสามารถหาค่าพารามิเตอร์ที่ยังไม่รู้ค่า ค่าพารามิเตอร์ที่ประมาณได้จะนำมาใช้ในการสร้างสมการแบบเอกพันธุ์ของแขนกล ที่ใช้ในการวัดพิกัด ข้อมูลตำแหน่งพิกัดที่วัด ได้สามารถเชื่อมโยงเข้ากับโปรแกรมแคดที่ใช้โดยทั่วไปในภาคอุตสาหกรรม (ตัวอย่างเช่น CATIA)ได้ โดยการจัดเรียงข้อมูลที่วัดได้ไว้ในรูปแบบกลาง แบบ CGO_ASCII สำหรับการต่อจุดจะใช้ วิธีการกำหนดจุด 3 จุด เพื่อใช้สร้างเฟรมอ้างอิงในการเคลื่อนย้ายตัวเครื่องได้ โดยที่ตำแหน่งที่เครื่องวัดได้หลังจากย้ายตัวเครื่องจะมีตำแหน่งเทียบกับ เฟรมที่ 0 ของเครื่องที่ไม่ได้ทำการย้าย จากการทดลอง ได้ผลการทดสอบว่าเครื่องมีค่าความถูกต้องน้อยกว่า +/-100 ไมโครเมตรและได้โปรแกรมที่มีฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายและใช้การได้จริง ตามที่ได้ออกแบบไว้