Dişli Çark Hatalarının Görüntü İşleme Yöntemleri İle Ölçümü

Abstract

Dişli çarklar makine imalatında en çok kullanılan güç ve hareket aktarma elemanlarıdır. Dişli çarkların boyutsal kontrolünün yapılması kalite kontrol süreçlerinin en önemli parçasını oluşturmaktadır. Bu amaçla birçok ölçüm yöntemi geliştirilmiştir. Bu ölçüm yöntemleri dişli çarkların kalitelerine, dişli çark tipine ve ölçüm işleminin süresine göre belirlenir. Gelişen yeni teknolojiler sayesinde daha hassas, daha hızlı ölçüm yapılabilmektedir. Bilgisayar ve kontrol alanındaki yenilikler görüntü işleme çözümlerinin bu amaçla kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Görüntü işleme ile parçaların boyutlarının tespiti sanayide gün geçtikçe daha sık uygulama alanı bulmaktadır. İşlem hızı, kullanım kolaylığı, yüksek ölçüm hassasiyeti bu sistemlerin en önemli avantajları olarak sayılabilir. İki ve üç boyutlu ölçüm işlemleri görüntü işleme teknolojisi sayesinde gerçekleştirilebilmektedir. Dişli çarkların boyutsal kontrolü de bu sistemlerin özel bir uygulaması olarak sunulmaktadır. Bu çalışmada düz alın dişli çarkların görüntü işleme tekniklerini kullanarak boyutsal kalite kontrolünü gerçekleştirecek yazılım geliştirilmiştir. Dişli çarkların gerek üretim esnasında gerekse çalışma sırasında oluşacak boyutsal deformasyonları geliştirilen yazılım ile tespit edilebilmektedir. Geliştirilen yazılım ölçüm işlemini farklı dişli çarklar için seri olarak yapabilecek şekilde geliştirilmiştir. Farklı dişli çarkların tipini belirleyip standart ölçülerini hesaplar ve kullanıcının her dişli için ayrı ayrı bu verileri girmesine gerek kalmaz. İki numune dişli üzerinde yazılım çalıştırılmış ve ölçüm sonuçları elde edilmiştir. Servo kontrollü bir sistem kullanılarak üzerinde çalışılan dişli çark numunelerinin görüntüleri alınmış, geliştirilen yazılım bu görüntü üzerinde çalıştırılıp elde edilen sonuçlar koordinat ölçüm makinasında elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Son olarak görüntü işleme teknolojilerinin dişli çarkların boyut ölçümünde kullanılmasının alternatif yöntemlere göre avantaj ve dezavantajları belirlenmiştir.

Gears are most commonly used machine elements used for power and motion transmission. Dimensional control of gears is the most important part of quality control processes. For this purpose many measurement techiques are developed. These measurement techniques are determined considering gear quality, gear type and measurment time. With the help of newly developing technologies, more accurate, faster measurements can be performed. Technological progress in computer and control sciences enables the use of image processing solutions for this purpose. Meausuring pieces by using image processing methods is being more widely used in industry day after day. Process speed, ease of use, high measuring accuracy are the most important advantages of these systems. Two or three dimensional measurments can be performed by image processing technologies. Dimensional control of gears is an extra benefit of these systems. In this study, a Matlab code that performs dimensional quality control of gears using image processing methods is developed. Advantages and disadvantages are determined by comparing with other methods. The deformations of gears occur during manufacturing or working, can be established by the help of this code. The code can perform measurment process for different gears. It specifies gear type and calculate standart dimensions so user does not have to input these values for each gear. For two sample pieces, the code have been executed and the results have been obtained. The images of the sample gears are captured with a servo controlled system, these images are then analysed using the developed code and then the results obtained are compared with the results obtained from coordinate measuring machine. Lastly, advantages and disadvantages of using image processing techniques in measuring the dimensional quality of gears are determined.