Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση και η ανάπτυξη μεθόδου παρακολούθησης της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης Laser (Laser drilling). Η διεργασία διάτρησης με δέσμη Laser περιλαμβάνει την χρήση μιας εστιασμένης δέσμης Laser υψηλής ενεργειακής πυκνότητας για την διάτρ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Στουρνάρας, Αριστείδης
Άλλοι συγγραφείς: Χρυσολούρης, Γεώργιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2009
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/1837
id nemertes-10889-1837
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Διάτρηση με δέσμη laser
Παρακολούθηση διεργασίας
Laser drilling
Process monitoring
621.366
spellingShingle Διάτρηση με δέσμη laser
Παρακολούθηση διεργασίας
Laser drilling
Process monitoring
621.366
Στουρνάρας, Αριστείδης
Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
description Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση και η ανάπτυξη μεθόδου παρακολούθησης της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης Laser (Laser drilling). Η διεργασία διάτρησης με δέσμη Laser περιλαμβάνει την χρήση μιας εστιασμένης δέσμης Laser υψηλής ενεργειακής πυκνότητας για την διάτρηση του υλικού μέσω της τήξης ή ακόμα και εξάτμισης του. Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός συστήματος παρακολούθησης ικανό να προβλέψει σε πραγματικό χρόνο τα διάφορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του αποτελέσματος της διεργασίας αξιοποιώντας οπτικές αλλά και ακουστικές εκπομπές προερχόμενες από την περιοχή κατεργασίας. Τα σήματα που καταγράφονται μέσω φωτοδιόδων και μικροφώνων, σχετίζονται με την εξέλιξη της διεργασίας και κατά συνέπεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της. Θεωρητική ανάλυση της απόκρισης των αισθητήρων σε σχέση με την γεωμετρία της οπής που δημιουργείται, οδήγησε στην δημιουργία θεωρητικών μοντέλων ικανών να προβλέψουν άμεσα τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της οπής, όπως είναι το βάθος και η διάμετρος εισόδου, χρησιμοποιώντας τα σήματα που λαμβάνονται κατά την διάρκεια της διεργασίας. Παράλληλα, η ανάπτυξη εμπειρικών προτύπων συσχέτισης των γεωμετρικών χαρακτηριστικών με τις παραμέτρους της διεργασίας, προκειμένου να αξιοποιηθούν για τον προγραμματισμό και τον έλεγχο της διεργασίας, αποτέλεσε αντικείμενο έρευνας της παρούσης διατριβής. Το σημαντικότερο συμπέρασμα που προκύπτει από την συγκεκριμένη διατριβή είναι ότι τόσο τα οπτικά όσο και τα ακουστικά σήματα που δημιουργούνται κατά την διάρκεια της διεργασίας διάτρησης με δέσμη Laser μπορούν να αξιοποιηθούν για την παρακολούθηση της διεργασίας σε πραγματικό χρόνο και κατά συνέπεια για τον άμεσο έλεγχο της διασφαλίζοντας έτσι την επίτευξη των στόχων και απαιτήσεων που ορίζονται, όσον αφορά τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της οπής.
author2 Χρυσολούρης, Γεώργιος
author_facet Χρυσολούρης, Γεώργιος
Στουρνάρας, Αριστείδης
format Thesis
author Στουρνάρας, Αριστείδης
author_sort Στουρνάρας, Αριστείδης
title Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
title_short Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
title_full Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
title_fullStr Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
title_full_unstemmed Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
title_sort διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο
publishDate 2009
url http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/1837
work_keys_str_mv AT stournarasaristeidēs diereunēsēkaianaptyxēsystēmatosparakolouthēsēskaielenchoutēsdiergasiasdiatrēsēsmepalmousdesmēslasersepragmatikochrono
_version_ 1771297250586132480
spelling nemertes-10889-18372022-09-05T14:03:48Z Διερεύνηση και ανάπτυξη συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης laser σε πραγματικό χρόνο Στουρνάρας, Αριστείδης Χρυσολούρης, Γεώργιος Χρυσολούρης, Γεώργιος Ανυφαντής, Νικόλαος Παντελάκης, Σπυρίδων Σκαρλάτος, Δημήτριος Καράμπελας, Αλέξανδρος Μούρτζης, Δημήτριος Παπάζογλου, Βασίλειος Διάτρηση με δέσμη laser Παρακολούθηση διεργασίας Laser drilling Process monitoring 621.366 Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση και η ανάπτυξη μεθόδου παρακολούθησης της διεργασίας διάτρησης με παλμούς δέσμης Laser (Laser drilling). Η διεργασία διάτρησης με δέσμη Laser περιλαμβάνει την χρήση μιας εστιασμένης δέσμης Laser υψηλής ενεργειακής πυκνότητας για την διάτρηση του υλικού μέσω της τήξης ή ακόμα και εξάτμισης του. Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός συστήματος παρακολούθησης ικανό να προβλέψει σε πραγματικό χρόνο τα διάφορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του αποτελέσματος της διεργασίας αξιοποιώντας οπτικές αλλά και ακουστικές εκπομπές προερχόμενες από την περιοχή κατεργασίας. Τα σήματα που καταγράφονται μέσω φωτοδιόδων και μικροφώνων, σχετίζονται με την εξέλιξη της διεργασίας και κατά συνέπεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της. Θεωρητική ανάλυση της απόκρισης των αισθητήρων σε σχέση με την γεωμετρία της οπής που δημιουργείται, οδήγησε στην δημιουργία θεωρητικών μοντέλων ικανών να προβλέψουν άμεσα τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της οπής, όπως είναι το βάθος και η διάμετρος εισόδου, χρησιμοποιώντας τα σήματα που λαμβάνονται κατά την διάρκεια της διεργασίας. Παράλληλα, η ανάπτυξη εμπειρικών προτύπων συσχέτισης των γεωμετρικών χαρακτηριστικών με τις παραμέτρους της διεργασίας, προκειμένου να αξιοποιηθούν για τον προγραμματισμό και τον έλεγχο της διεργασίας, αποτέλεσε αντικείμενο έρευνας της παρούσης διατριβής. Το σημαντικότερο συμπέρασμα που προκύπτει από την συγκεκριμένη διατριβή είναι ότι τόσο τα οπτικά όσο και τα ακουστικά σήματα που δημιουργούνται κατά την διάρκεια της διεργασίας διάτρησης με δέσμη Laser μπορούν να αξιοποιηθούν για την παρακολούθηση της διεργασίας σε πραγματικό χρόνο και κατά συνέπεια για τον άμεσο έλεγχο της διασφαλίζοντας έτσι την επίτευξη των στόχων και απαιτήσεων που ορίζονται, όσον αφορά τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της οπής. The main objective of the present study is the investigation and development of a real-time monitoring method of the percussion laser drilling process. Percussion laser drilling process involves the utilization of a focused laser beam, presenting high power density to melt of vaporize the material. The present work is focalized in the development of a process monitoring system capable to predict the geometrical characteristics of the drill in real time utilizing optical and acoustic emissions originating from the processing zone. The signals acquired by means of photodiodes and microphone, are correlated with the process evolution and consequently can be used for the evaluation of the process output. Theoretical analysis of sensors’ response in relation with the geometry of the drill led in the development of sensor models able to predict the geometrical characteristics of the drill, such as the depth and entrance diameter, utilizing the signals acquired during the process. Additionally, the development of empirical models, correlating hole’s geometrical characteristics with process parameters, able to be utilized for the off-line programming as also and the control of the process, comprised research topic of the present dissertation. The main conclusion of the present work is that both optical and acoustic signals originating from the processing zone during the laser drilling process, can be utilized for real-time process monitoring and consequently for process control purposes ensuring that the final product of the process is within the defined requirements, as far as geometry of the hole is concerned. 2009-09-07T05:46:42Z 2009-09-07T05:46:42Z 2009-04-28 2009-09-07T05:46:42Z Thesis http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/1837 gr Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. 0 application/pdf