Comparative analysis for measuring the geometry machine parts

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2013

October 30-31 2013, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2013/

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2013 Faculty of Technics and Technologies, Trakia University October 30-31 2013, Yambol, Bulgaria

PROCEEDINGS ISSN 1314-9474

Yambol, Bulgaria, 2013

ICTTE



Dear Colleagues, Ladies and Gentlemen, It is great honor for me to be President of the International Scientific Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2013, organized by the Faculty of Technics and Technologies, Yambol, Bulgaria, October 30 and 31, 2013. I am pleased that you are participants in the conference. I hope that, in the time of the sessions, you, representatives of science and higher education from different universities and countries have got possibilities about ideas changing, to make discussions and to develop mutually cooperation in the conditions of European integration. I want to share with you that such scientific forums will ensure the development of the faculty and realized international contacts will consolidate its international recognition. I am happy to greet you on behalf of the leadership of Trakia University and Faculty of Technics and Technologies, with “Welcome in Bulgaria and the town of Yambol!” Prof. Ivan Stankov, DSc Rector of Trakia University of Stara Zagora President of the International Scientific Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2013

ICTTE



ORGANIZING COMMITTEE Krasimira Georgieva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Zlatina Kazlacheva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Margarita Pehlivanova, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Tanya Pehlivanova, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Iliya Ginkov, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Veselina Nedeva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Ivan Lazarov, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Krasimira Dobreva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria SCIENTIFIC COMMITTEE Krasimira Gergieva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Zlatina Kazlacheva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Nikolai Ganev, Czech Technical University of Prague, Czech Republic Georgi Tassev, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Mariana Ursache, “Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi, Romania Savvas Vassiliadis, Technological Educational Institute of Piraeus, Greece Snezana Urosevic, Technical Faculty of Bor, University of Belgrade, Serbia Nuno Belino, University of Beira Interior, Portugal Penka Martincova, University of Zilina, Slovakia Nely Georgieva, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria Elsayed Elnashar, Kafrelsheikh University, Egypt Albena Stoyanova, University of Food Technologies of Plovdiv, Bulgaria Bianka Tornyova, Medical University of Plovdiv, Bulgaria Margarita Pehlivanova, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University, Bulgaria

ICTTE



CONTENTS

TECHNICS AND TECHNOLOGIES IN MECHANICAL, AGRICULTURE AND TRANSPORT

ENGINEERING

1.1 Kamil Kolařík, Nikolaj

Ganev, Jiří Čapek and Zdenek Pala

USE OF XRD AND HOLE-DRILLING METHOD

FOR DETERMINATION OF RESIDUAL

STRESSES GRADIENT IN C45 STEEL AFTER

LASER HARDENING

1

1.2 Nikolaj Ganev, Kamil

Kolařík & Zdenek Pala

X-RAY DIFFRACTION RESIDUAL STRESS

ANALYSIS IN MECHANICAL ENGINEERING AND

MATERIALS SCIENCE

7

1.3 Štěpánka Dvořáčková, Jiří Sobotka, Pavel Brdlík,

František Dvořáček

THE ISSUE OF GAUGE BLOCKS CALIBRATION

BY INTERFEROMETRY METHOD – WRINGING

GAUGE BLOCKS

15

1.4 Nevena Ivanova, Hristo

Skulev

NEW OPPORTUNITIES FOR CHEMICAI-HEAT

TREATMENT OF TITANIUM AND TITANIUM

ALLOYS

21

1.5 Nevena Ivanova STABILIZERS INFLUENCING BASIC

PROPERTIES OF TITANIUM AND TITANIUM

ALLOYS

30

1.6 Iliya Chetrokov

EXPERIMENTAL STUDY OF LABORATORY

EQUIPMENT DESIGNED FOR WORKPIECES

AND PARTS CONTROL IN CNC TURNING

36

1.7 Georgi Georgiev,

Boris Sakakushev

STUDY OPPORTUNITIES FOR APPLICATION OF

PHOTOGRAMMETRY FOR MEASUREMENTS IN

THE FIELD OF MECHANICAL ENGINEERING

43

1.8 Georgi Georgiev, Zlatin

Zlatev

COMPARATIVE ANALYSIS FOR MEASURING

THE GEOMETRY MACHINE PARTS

49

1.9 Krasimir Krastev, Georgi

Tassev

MATHEMATICAL MODEL TO DETERMINE

THE CHARACTERISTICS OF THE

RELIABILITY OF THE COMPONENTS OF THE

MACHINES

57

ICTTE



1.10 Krasimir Krastev

Hristo Beloev

MATHEMATICAL MODELS FOR THE STUDY OF

THE INFLUENCE OF THE LAWS OF

DISTRIBUTION OF DIAGNOSTIC PARAMETERS

ON THE TECHNICAL CONDITION OF MACHINES

65

1.11 Krasimir Krastev

Krasimira Georgieva

MATHEMATICAL MODEL TO OPTIMIZE THE

FREQUENCY OF THE DIAGNOSIS OF

COMPONENTS OF MACHINES

74

1.12 Milica Maksic, Nikola Cekic,

Miomir Vasov, Hristina

Krstic, Dusan Randjelovic

TRANSPORT AND LARGE-SCALE RETAIL

POLICY INTEGRATION – GUIDELINES FROM

THE EUROPEAN EXPERIENCE FOR SERBIA

82

1.13 Seda H. Bostancı MUNICIPAL APPLICATIONS FOR GREEN

TRANSPORTATIONS

88

1.14 Petar Kazakov BIODIESEL FUEL AND EXHAUST GAS

RECIRCULATION IN THE INTERNAL

COMBUSTION ENGINES

92

1.15 Petar Kazlakov, Mitko

Stoyanov

USING OF BIODIESEL IN INTERNAL

COMBUSTION ENGINES

98

1.16 Violeta Vateva, Kaloyan

Todorov

RESULTS OF A STUDY ON ANNUAL LEGUMES

GROWN FOR ORGANIC FARMING. I.

VEGETATIVE DEVELOPMENT

103

1.17 Violeta Vateva RESULTS OF A STUDY ON ANNUAL LEGUMES

GROWN FOR ORGANIC FARMING. II.

PRODUCTIVITY

110

FASHION AND TEXTILE DESIGN AND TECHNOLOGIES

2.1 ElSayed A. Elnashar,

Hanaa H. Sidhom

AESTHETIC VALUES OF NANOART FOR

FASHION DRESSES AND INTERIOR DESIGN

119

2.2 Nuno Belino,

М. Tavares,

M. Vaz Patto

MONITORING THE EVOLUTION OF

PARKINSON’S DISEASE WITH AN INNOVATIVE

ELECTROTEXTILE TOOL

134

2.3 Stelios M. Potirakis, Savvas Vassiliadis, Nikos A. Stathopoulos, Stelios A. Mitilineos & Clio G. Vossou

ELECTRICAL CHARACTERIZATION OF

TEXTILES 142

ICTTE



2.4 Stelios A. Mitilineos, Zisis C. Ioannidis, Savvas Vassiliadis, Stelios M. Potirakis, Nikolaos A. Stathopoulos, Stylianos P. Savaidis, Clio G. Vossou, Simos Simeonidis

TEXTILE ANTENNAS CHALLENGES AND

APPLICATIONS: A SPIRAL ANTENNA DESIGN

FOR TEXTILE DEVELOPMENT

150

2.5 Mihaela Zhekova UP-CYCLED FASHION AND SUSTAINABILITY

158

2.6 Zlatina Kazlacheva, Julieta

Ilieva, Mihaela Zhekova,

Petia Dineva

FASHION DESIGN ON THE BASE OF

CONNECTIONS BETWEEN

COLORS AND LINES

165

2.7 Julieta Ilieva TEXTILE DESIGN ON THE BASE OF

CONNECTIONS BETWEEN COLORS AND LINES

176

2.8 Zlatina Kazlacheva DESIGN OF COLLARS IN BIG SIZES AROUND

NECKLINES IN DIFERENT FORMS

187

2.9 Rumen Rusev, Diana

Balabanova, Krasimir

Deyanov

DESIGN OF DOUBLE JACQUARD FABRIC

FOR FURNITURE 196

2.10 Rumen Rusev, Diana

Balabanova, Krasimir

Deyanov

STRUCTURAL AND POWER ЕVALUATION OF

MECHANISMS FOR LIFTING OF KNIFE FRAME

OF JAQUARD MACHINE

202

2.11 Zlatin Zlatev, Julieta Ilieva POSSIBILITIES OF APPLICATION OF

ADDITIONAL DEVICES TO THE INTERACTIVE

PRESENTATION TOOLS FOR ANALYSIS OF

FABRICS

209

2.12 Petya Dineva DESIGN OF PEPLUM DRESSES

217

2.13 Boriana Toncheva, Zlatina

Kazlacheva, Petya Dineva

UNTRADITIONAL COLLARS OF LADIES‘

JACKETS

226

2.14 Galya Dolapchieva SELECTING A METHOD FOR PROCESSING THE

END PARTS OF THE CLOTHING

233

2.15 Galya Dolapchieva ANALYSIS OF CONSTRUCTION – PROCESSING

DEFECTS IN MANUFACTURING OF CLOTHING

BY ORDER

238

2.16 Katia Byuzyukeva,

Svetoslava Yanovska

MAKING OF LADIES’ SKIRTS

243

ICTTE



ELECTRICAL ENGINEERING, ELECTRONICS, AUTOMATICS, AND COMPUTER

TECHNOLOGY

3.1 Penka Martincova, Karol Grondzak, Monika Vaclavkova

INFORMATION SYSTEM FOR SECURITY EVALUATION – DESIGN AND IMPLEMENTATION

251

3.2 Georgi Pashev, Dilyana

Budakova

SOFTWARE PLATFORM FOR EXECUTION OF

GRAPH DATABASE APPLICATIONS

257

3.3 Kaloyan Yankov RESTRICTIONS REVISED SIMPLEX ALGORITHM

APPLIED TO PROBLEMS WITH RESTRICTIONS

263

3.4 Veselka Stoyanova ANALYSIS OF STEGANOGRAPHY IN IMAGES

USING AGENTS WHEN SELECTING COVERING

IMAGES

271

3.5 Zlatin Zlatev INDUSTRIAL APPLICATION OF COMPUTER

VISION SYSTEM IN ASSESMENT OF PORK

QUALITY

278

3.6 Veselina Nedeva, Zlatin

Zlatev

QUALITY OF SERVICE SUPPLIED BY

UNIVERSITY WEB PORTAL

284

3.7 Dimitar Vasilev BUILDING A WI-FI NETWORK IN STANDARD

IEEE 802.11AC

292

3.8 Dimitar Vasilev NETWORK ARCHITECTURE FOR STANDARD

IEEE 802.11AC

299

3.9 Tahir Lazimov, Ahmet Nayir, Samira Qahramanova, Tahir Cetin Akinci

EXTENSION OF ELECTRICAL IMPEDANCE

CONCEPT FOR NON-SINUSOIDAL INFLUENCES

306

3.10 Tahir Cetin Akinci, Omer

Akgun, Selcuk Varol,

Eleonora Guseinoviene

HEART SOUND SIGNALS OBTAINED FROM

STETHOSCOPE WITH WAVELET ANALYSIS

METHOD

313

3.11 Nely Georgieva, Stefani

Milovanska, Vasil

Milovanski,

SPECIAL FEATURES OF THE COSTRUCTION OF

A RECORDING MODULE IN MEASURING

TRANSFORMERS, WORKING IN A QUASI-

STATIC TRANSIENT REGIME

320

3.12 Krasimira Keremidchieva TECHNOLOGY IN INTELLIGENT NETWORKS

326

ICTTE



3.13 Veselin Chobanov HOURLY FORECASTING OF THE ELECTRICITY

GENERATION FROM PHOTOVOLTAIC POWER

PLANTS AND MAJOR FACTORS HAVING

INFLUENCE ON THE PROCESS

331

3.14 Anton Antonov, Joana

Bakardjieva

COORDINATION OF ACTION OF THE

PROTECTIVE EQUIPMENT IN THE

DISTRIBUTION NETWORK

327

3.15 Stefka Nedelcheva, Atanas

Ivanov

STUDY OF THE SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN

THE DISTRIBUTION NETWORKS INTEGRATED

WITH DISPERSED GENERATION

334

ENERGETICS, ENERGY EFFICIENCY, ARCHITECTURE

4.1 Boyan Ivanov, Dragomir

Dobrudzaliev

GREEN SUPPLY CHAIN DESIGN AND

MANAGEMENT FOR BIOFUEL: OPPORTUNITIES

AND CHALLENGES FOR BULGARIAN SCALE

349

4.2 Nikola Cekic, Miomir Vasov,

Hristina Krstic, Dusan

Randjelovic, Milica Maksic

NEW TECHNOLOGY OF FORMATION

OF STRUCTURES IN

ECOURBARCHITECTURE

365

4.3 Hristina Krstić, Dušan

Ranđelović, Milica Maksić,

Nikola Cekić, Miomir Vasov

IMPROVING ENERGY EFFICIENCY

OF BUILDINGS BY ADEQUATE GREENERY

DESIGN

374

4.4 Dušan Ranđelović, Milica

Maksić, Nikola Cekić,

Miomir Vasov, Hristina

Krstić

THE IMPORTANCE OF THE WINDOWS FOR

REDUCING ENERGY CONSUMPTION IN

ARCHITECTURAL DESIGN

381

4.5 Miomir Vasov, Hristina

Krstić, Dušan Ranđelović,

Milica Maksić, Nikola Cekić

ANALYSIS OF THE POSSIBILITY OF IMPROVING

THE ENERGY EFFICIENCY OF BUILDINGS

USING OF REHABILITATION OF THERMAL

INSULATION

389

4.6 Milica Igić, Mila Mihajilović SUSTAINABLE – ENERGY EFFICIENT PARKS

DESIGNING

397

4.7 Vaska Sandeva, Katerina

Despot

WATER AS A COMPONENT IN THE FORMATION

OF THE COMPOSITION OF THE PARK

405

4.8 Katerina Despot, Vaska

Sandeva

EXTERNAL AND INTERNAL SPATIAL

COMPOSITION OF THE CHURCH OF

THE ANNUNCIATION, PRILEP, MACEDONIA

421

ICTTE



4.9 Ivan Binev, Nely Georgieva ENERGY UTILIZATION OF WOOD BIOMASS

410

4.10 Vedat Esen, Tahir Cetin Akinci, Audrius Senulis, Eleonora Guseinoviene

CURRENT SITUATION AND FUTURE OF

NATURAL GAS IN TURKEY

431

4.11 Bahtiyar Dursun, Cihan

Gokcol, Tahir Cetin Akinci

A SENSITIVITY ANALYSIS OF THE GRID

CONNECTED PV-WIND HYBRID SYSTEM,

DEPENDING ON RENEWABLE FRACTION AND

SOLAR IRRADIANCE VALUES

436

FOOD TECHNOLOGY

5.1 ElSayed A. Elnashar and

Lamiaa M. Lotfy

UTILIZATION OF VOLUME POROSITY IN SIEVES

FABRICS FOR IMPROVING SENSORY,

RHAIOLOGY PROPERTIES AND ENERGY

SAVING IN BREAD MAKING

449

5.2 Ira Taneva, Tanya

Chalykova, Krasimira

Dobreva

STUDY ON THE ETHANOL EXTRACTS OF ROSE

HIP

464

5.3 Ira Taneva, Krasimir

Krastev, Krasimira Dobreva,

Snezhana Dineva

MATHEMATICAL MOULDING OF ETHANOL

EXTRACTION OF ROSA CANINA L.

470

5.4 Krasimir Krastev, Ira

Taneva, Krasimira Dobreva,

Snezhana Dineva

MATHEMATICAL MOULDING OF AQUEOUS

EXTRACTION OF ROSA CANINA L.

475

5.5 Ivan Dimov

BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES IN

HERBS AND THEIR PHYSIOLOGICAL

IMPORTANCE FOR PEOPLE

479

5.6 Antoaneta Georgieva HERBAL INGREDIENTS AS BIOLOGICAL ACTIVE

ADDITIVES TO FOOD PRODUCTION A

FUNCTIONAL PURPOSE

486

5.7 Zlatin Zlatev, Desislava

Stoilova, Mitko Petev

DETERMINING THE NUMBER AND SIZE OF

MUSCLE FIBERS IN HISTOLOGICAL SAMPLES

OF PORK BY COMPUTER VISION SYSTEM

490

5.8 Julieta Ilieva, Zlatin Zlatev IMAGE PROCESSING FOR ASSESSMENT THE

QUALITY OF JAPANESE QUAIL EGGS

497

5.9 Zlatin Zlatev NON DESTRUCTIVE DETERMINATION OF THE

POROSITY OF BREAD WITH COMPUTER IMAGE

PROCESSING

504

ICTTE



LIFELONG LEARNING

6.1 Snezana Urosevic LEARNING ORGANIZATION AND KNOWLEDGE

MANAGEMENT AS CONTRIBUTORS TO

ORGANIZATIONAL PERFORMANCE

510

6.2 Snezana Urosevic INFLUENCE THE DEVELOPMENT OF THE

TEACHING STAFF IN THE QUALITY OF

EDUCATION

516

6.3 Vanya Stoykova, Angel

Smrikarov, Krasimira

Georgieva, Aneliya Ivanova

ADAPTATION OF HIGHER EDUCATION

TOWARD THE STUDENTS OF THE DIGITAL

GENERATION

523

6.4 Luben Boyanov EDUCATION IN THE DIGITAL SOCIETY

532

6.5 Vladimir Jotsov INTELLIGENT METHODOLOGIES IN EDUCATION

AND THEIR INFLUENCE ON SUSTAINABLE

CROSS-BORDER REGIONAL DEVELOPMENT

539

6.6 Darina Ivanova CURRENT TRENDS OF INFORMATICS AND IT

TEACHING

548

6.7 Aleksandra Pencheva, Lina

Yordanova, Hristo Mitev

THE APPLICATION OF AUGMENTED REALITY

AND QR CODE IN EDUCATION

553

6.8 Svetlana Petrovna

Reshikova

SYSTEMATIC APPROACH TO THE

ORGANIZATION OF SCIENTIFIC WORK OF

STUDENTS OF HIGHER SCHOOLS

561

6.9 Emiliya Dimova THE ACADEMIC EDUCATION – CHALLENGES IN

THE CONTEXT OF GLOBALIZATION

568

6.10 Zlatoeli Ducheva, Margarita

Pehlivanova, Snezhana

Dineva

INCREASING THE QUALITY OF STUDENT’S

TRAINING THROUGH STRATEGY OF

COLLABORATIVE LEARNING

574

6.11 Biyanka Tornyora, Tanya

Paskaleva

ORGANIZATIONAL AND METHDOLOGICAL

ASPECTS IN COMPUTER SKILLS TRAINING OF

ADULTS

583

MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES

7.1 Krasimir Krastev RIEMANNIAN MANIFOLDS THAT OPERATOR

JACOBAND OPERATORS OF STANILOV

SWITCHING

592

ICTTE



7.2 Veselin Videv, Krasimir

Krastev

AN EXAMPLE OF J-OSSERMAN ALMOST

HERMITIAN MANIFOLDS

562

7.3 Krasimir Krastev, Veselin

Videv

A CHARACTERIZATION OF THE FOUR-

DIMENSIONAL RIEMANNIAN MANIFOLDS USING

CHARACTERISTICALLY COEFFICIENTS OF THE

JACOBI OPERATOR

595

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2013 October 30-31 2013, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2013/

Proceedings of ICTTE 2013 ISSN 1314-9474

49

COMPARATIVE ANALYSIS FOR MEASURING THE GEOMETRY MACHINE PARTS

Georgi Georgiev, Zlatin Zlatev

Trakia University, Faculty of Technics and Technologies Graf Ignatiev 38, 8602 Yambol, Bulgaria

e-mail: [email protected] Abstract: In this report outlines possible application of computer vision in evaluating the parameters of the surfaces of machine parts. It is described a study to determine the parameters of the external thread. An statistical analysis of the results obtained. Key Words: Computer vision, Machine parts parameters, Non-contact measurement.

СРАВНИТЕЛЕН АНАЛИЗ ПРИ ИЗМЕРВАНЕТО НА ГЕОМЕТРИЧНИ ПАРАМЕТРИ НА МАШИННИ ДЕТАЙЛИ

Георги Георгиев, Златин Златев Тракийски университет – Стара Загора

Факултет „Техника и технологии“ – Ямбол, ул.“Граф Игнатиев“№38, 8602 Ямбол, България

e-mail: [email protected] 1. ВЪВЕДЕНИЕ

Определянето на точността и качеството на механично обработените повърхнини

на детайлите е важен и отговорен процес по отношение на бъдещата експлоатация на изделията, съставени от тях.

Операциите по контрол на качеството на детайлите заемат до 90% от общото време за изработването им. Широко в машиностроителната практика се използват механични измервателни средства, работещи чрез контактни методи. Те водят до сравнително голяма неопределеност при измерване, дължаща се на различни фактори – износване на чувствителния елемент, наличие на триене в подвижните части на измервателното средство или между контролираната повърхнина и чувствителния елемент, нерегламентиран натиск върху повърхнината и др. [4, 5]

Тенденция в световен мащаб е замяната на контактните методи за измерване с безконтактни. Доказателство за това твърдение е новия стандарт за определяне на качеството на повърхнините [1], в който параметрите за определяне на качеството на повърхнините се регламентират чрез информация, получена от средства за измерване, работещи по безконтактни методи.

Предимствата на безконтактните пред контактните методи на измерване са безспорни и отдавна доказани [3, 5, 7] – драстично намалява времето за измерване, значително по-висока точност и надеждност на получаваните резултати [6, 8, 9] и др.

ICTTE



50

В нашата литература съществуват редица публикации с практически разработки, чиято цел е предлагане на решения, в които се използват сравнително единни модули и се постига сравнително висока точност на измерване.

Цел на настоящата разработка е определяне на постигнатата точност при измерване на геометричните параметри на повърхнините на машиностроителните детайли чрез разработена във факултет „Техника и технологии“, гр.Ямбол установка за компютърно зрение и сравняването й с точността, постигана чрез конвенционални измервателни средства, работещи чрез контактни методи. 2. СИСТЕМА ЗА КОМПЮТЪРНО ЗРЕНИЕ

За целите на изследването е изградена система за компютърно зрение,

състояща се от следните компоненти (фиг.1): видеокамера Vidimax USB-10, монтирана на подвижно рамо, позволяващо промяна на височината на заснемане. В комплекта на камерата е включен софтуерния пакет VP-Eye, чрез който камерата се калибрира и се реализират реални измервания на обекти. Програмната система предлага функции за корекция на хистограмата на изображението с цел потискане на шумове в него. Програмното осигуряване на видеокамерата позволява калибриране на системата за точност на отчитане 10mm и 1mm, като показва и броя пиксели при това калибриране. Резолюцията на заснемане е от 640х480 до 1200х768 пиксела.

Захранването на видеокамерата и комуникацията с персоналния компютър става чрез USB връзка. Модулът за осветление на работната зона дава възможност за настройка на светлината и премахване на шумовете. При тази камера се използват светодиоди с бяла светлина, с дължина на вълната 450nm.

Фигура 1. Система за компютърно зрение: 1 - Програмно осигуряване; 2 - Персонален компютър; 3 - Видеокамера с диодно осветление; 4 - Подвижно рамо; 5 - Основа с осветление и охлаждане (работна

повърхност на системата)

Експерименталното измерване с разработената система за компютърно зрение се реализира чрез методиката, приведена в табл. 1.

ICTTE



51

Таблица 1: Методика за измерване чрез система за компютърно зрение

Етап Действие Описание

А Фиксиране на детайла

Детайлът се фиксира върху работната повърхност на системата за компютърно зрение чрез приспособление

Б Активиране на осветлението

Включва се диодното осветление на камерата. При необходимост от допълнително осветление се включва и това при основата (в този случай задължително се включва и охлаждането

В Настройка на програмното осигуряване

В настройките на програмата за измерване се задава автоматично ограничаване на хистограмата (по подразбиране е около 3σ стандартното отклонение) с цел изчистване на страничните шумове в изображението

Г Настройка на видео камерата

Камерата се фокусира до получаване на ясен образ без шумове

Д Подготовка на измервания детайл

Чрез приспособление се поставя еталонния измервателен инструмент до нивото на оста на измервания детайл

Е Калибриране на системата

Стартира се режим калибриране от софтуерната програма и се отчита 1mm от еталонната марка

Ж Измерване на размер на детайла

Преминава се в режим измерване и се отчита измервания размер в брой пиксели и mm

3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

За провеждане на експеримента са използвани два метода на измерване:

- Контактен – измерването е проведено с два вида измервателни средства с различна точност на отчитане – шублер с точност 0,02mm и микрометър с точност 0,01mm и обхват 0 до 25mm;

- Безконтактен – чрез описаната по-горе проектирана система за компютърно зрение (фиг.1). За обект на експеримента е избран стандартен винт с метрична резба М12х210.

Избраният параметър за контролиране е външния диаметър на винта. Определени са десет контролни сечения по дължината на стеблото на винта (неравномерно по дължина), в които са проведени по 20 броя измервания с всяко от измервателните средства (общо 60 броя измервания). Във всяко контролирано сечение по дължина са проведени по две измервания в различни напречни сечения, които са показани графично на фиг.2.

ICTTE



52

Фигура 2. Резултати от измерванията на контролирания размер

При извършените измервания, посредством системата за компютърно зрение е

извършено предварително калибриране на 1mm (фиг. 3) и са заснети изображения с резолюция 640х480 пиксела (фиг.4). Системата за автоматизиран визуален контрол се калибрира с еталонен измервателен инструмент – шублер или микрометър. След като операторът отчете 1mm от еталонния уред програмната система извежда информация съотношението на дължината в милиметри и пиксели на изображението на еталона. Веднъж системата калибрирана позволява многократно измерване на линейни размери от детайла, без допълнителна настройка.

11,250

11,300

11,350

11,400

11,450

11,500

11,550

11,600

11,650

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

mm

№ на надлъжното сечение

Първо напречно сечение

шублер

микрометър

комп.зрение

Хср шублер

Хср микрометър

Хср комп.зрение

11,300

11,350

11,400

11,450

11,500

11,550

11,600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

mm

№ на надлъжното сечение

Второ напречно сечение

шублер

микрометър

комп.зрение

Хср шублер

Хср микрометър

Хср комп.зрение

ICTTE



53

Фигура 3. Калибриране на системата за компютърно зрение с еталонна марка

Фигура 4. Измерване на контролирания размер чрез система за компютърно зрение

От проведени предварителни тествания за калибриране на системата е установено, че точността на измерване значително зависи от разположението на еталонния обект спрямо повърхнината, подлежаща на измерване, както и от нейната форма. Това влияние е най-силно при ротационните детайли. Ако контролираният детайл е от класа на осовосиметричните детайли, измервателната скала на калибриращия елемент трябва да съвпада с равнината на симетрия на детайла. Ако контролираният детайл не е от този клас контролираната равнина трябва да съвпада с измервателната скала на калибриращия елемент. При отклонение от това изискване се наблюдава грешка при измерване.

ICTTE



54

От графиките, приведени на фиг.2 се вижда, че трите измервателни средства дават различна средна стойност от измерванията, като най-ниска е при микрометъра, най-висока – при системата за компютърно зрение, но разликата в отчетените стойности е от порядъка на 0,5%.

За оценяване точността на измерване като критерии е прието да се използват относителното отклонение при измерване и средноквадратичното отклонение на средната стойност на серията резултати от измерванията [2]. В табл.2 са приведени математическите зависимости за определяне на най-често използваните грешки, оценяващи точността при измерване, където са въведени следните означения: di е текущата стойност на измервания диаметър на контролно сечение; dmean е средната стойност на измерените диаметри в десетте сечения.

Таблица 2. Определяне на неопределеността при извършване на измервания

Наименование Математическа формулировка

Отклонение от средната стойност

Относително процентно отклонение при измерване

Средноквадратично отклонение на средната стойност

Резултатите са представени на фиг. 5 и фиг. 6. Относителните отклонение при

измерването със системата за компютърно зрение се колебаят в най-широки граници, а тези, за измерванията с шублер – в най-малки.

Фигура 5. Относително процентно отклонение при проведения експеримент с трите измервателни средства

Същите резултати се наблюдават и при разпределението на средноквадратично

отклонение на средната стойност, но стойността за системата за компютърно зрение е 3,5%, което е приемливо за техническите измервания.

-0,05

0,05

0,15

0,25

0,35

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

%

№ на измерваното сечение

Измерване с шублер с

точност 0,02mm

Измерване с микрометър с


Измерване със система за

компютърно зрение с


ICTTE



55

Фигура 6. Средноквадратично отклонение на средната стойност

4. ИЗВОДИ

В настоящия доклад е направено сравнение на точността на измерване чрез използване на контактни и безконтактни методи на измерване.

Разработена е установка и е предложена методика за измерване на параметри на детайли и в частност външния диаметър на метрична резба чрез система за компютърно зрение.

Получените резултати дават основание да се твърди, че разработената установка за компютърно зрение осигурява достатъчна точност при измерване на геометрични параметри, а получаваната неопределеност е съизмерима с неопределеността при контактните методи на измерване. Би могло да се подобри методиката за калиброване на камерата, което ще доведе до намаляване на неопределеността, както и да се повиши стабилността на установката, с което ще се намалят вибрациите, които вероятно оказват влияние върху разсейването на относителното отклонение при измерване.

Резултатите показват, че системите за компютърно зрение могат да бъдат използвани при непрекъснат контрол на параметрите на детайлите, като осигуряват добра точност на измерването при намалено време за извършване на контролните операции. Причини за по-широкото им използване в машиностроителната практика е тяхната все още сравнително висока цена, както и особеностите при първоначалното калибриране на системата. 5. ЛИТЕРАТУРА [1] EN ISO 1302:2002 Изисквания към геометрията на продукти (GPS) [2] ISO 10576 Оценка на съответствието с установени изисквания [3] Balaban M.O., Chombeau, M., Gümüş, B. and Cırban, D. 2011. Determination of volume of Alaska pollock (Theragra chalcogramma) by image analysis. Journal of Aquatic Food Product Technology, 20: 45-52.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

%

Х

Измерване с шублер с


Измерване с микрометър с


Измерване със система за

компютърно зрение с


ICTTE



56

[4] Kiran M., B. Ramamoorthy, V. Radhakrishnan, Evaluation of surface roughness by vision system, International Journal of Machine Tools & Manufacture 38 (5) (1998) 685–690. [5] Kurada S., C. Bradley, A review of machine vision sensors for tool condition monitoring, Computers in Industry 34 (1997) 55–72. [6] Lee B., Y. Tarng, Surface roughness inspection by computer vision in turning operations, International Journal of Machine Tools & Manufacture 41 (2001) 1251–1263. [7] Mladenov M.I., Intelligent sensors and systems, ISBN 978-954-712-493-6, Ruse, 2010 (the original is in Bulgarian) [8] Stone, M. L., & Kranzler, G. A. (1992). Image based ground velocity measurement. Transactions of the ASAE, 35(5), 1729–1734. [9] Tarbell, K. A., & Reid, J. F. (1991). A computer vision system for characterising corn growth and development. Transactions of the ASAE, 34(5), 2245–2249.

Comparative analysis for measuring the geometry machine parts

Documents

Transcript of Comparative analysis for measuring the geometry machine parts