نام پژوهشگر: سعید میریان

شبیه سازی، ساخت و کنترل سیستم خودکار "pick&place-painting" در فرآیند پوشش دهی، مبتنی بر طراحی مکاترونیکی با حداقل اتلاف انرژی سیال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  حمیدرضا هوشیارمنش   محسن صفوی

در این پژوهش، یک مکانیزم قابل برنامه ریزی pick-and-place/paining در فرآیند پوشش دهی پودر اپوکسی شیرهای "هاول" ، مورد توجه قرار گرفته است که با توجه به قابلیت آن در تنوع ابعاد شیرهای هاول و تنوع در توالی عملیات برنامه ریزی شده برای رسیدن به حداقل اتلاف انرژی در کمترین زمان ممکن، از جمله ربات های ساده صنعتی دو منظوره به شمار می رود. این مکانیزم خودکار، دارای سه درجه آزادی "rrp" بوده و با توجه به کاربرد آن "dap" نامیده می شود. از مهم ترین ویژگی های بارز این ربات، همچون دیگر ربات های صنعتی می توان به انجام روندهای دشوار، تکراری و خستگی زا با دقت مطلوب و نیز کاهش نیاز به حضور انسان در محیط های آلوده و خطرناک اشاره کرد. آنچه در طول دوره پژوهش انجام پذیرفته است، به طور عمده مراحل مختلف طراحی مکانیزم "dap" تحلیل های استاتیکی و دینامیکی، شبیه سازی حرت، کنترل الکترونیکی، ساخت سیستم و بهینه سازی نرخ مصرف سیال در سیستم محرک پنوماتیک را در بر می گیرد و در ادامه، فازهای دیگری از جمله مقایسه نتایج حاصل از دو شیوه کنترل دقیق حرکت، ارایه و اجرای راهکارهای جهت بالا بردن سهولت برقراری ارتباط با دستگاه از سوی کاربر و ... مورد توجه قرار گرفته اند. نتایج بدست امده از این تحقیق، تطابق رفتار سیستم با نتایج تحلیل های نرم افزاری و نیز کاهش چشمگیر زمان وهزینه های تولید، در جهت مرتفع نمودن نیاز بخشی از صنعت کشور از نظر فنی و اقتصادی را نشان می دهد از این رو امکان توسعه کاربرد چنین سیستمی در زمینه های دیگری چون پوشش دهی رنگ بر سطوح هموار یا دارای انحنا و نشانه گذاری بر روی شمش ها و تختال های فلزی در خطوط نورد و نیز اجرای فرآیندهای ساده جوشکاری در وضعیت های مختلف، وجود دارد و زمینه های مذکور از موارد مهمی است که با در نظر گرفتن اصلاحاتی در سیستم تأمین توان و اعمال کنترل مقاوم در پی نتایج مطلوب قبلی تحت مطالعه و بررسی بیشتر قرار گرفته است.

ساخت چرخدنده های مخروطی ساده و مارپیچ به روش اضافه نمودن محور چهارم به فرز cnc سه محوره و مقایسه با روش سنتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  مهدی کریمیان   محسن صفوی

چرخدنده یکی از اجزای مهم ماشین می باشد که توان و حرکت دورانی و یا خطی را بدون لغزش انتقال می دهداز میان فرآیندهای ساخت، ماشینکاری نقش مهمی را در ساخت چرخدنده های دقیق ایفا می کند. چرخدنده های مخروطی مارپیچ ، در انتقال قدرت بین محورهای متقاطع بکار می روند . چرخدنده های مخروطی مارپیچ، نوع ویژ ه ای از چرخدنده های مخروطی هستند که دنده ها در طول خود دارای انحنا می باشند. طراحی و ساخت چنین چرخدنده هایی امروزه موضوع تحقیق بسیاری از صنایع است . درگذشته ساخت چرخدنده ها با ماشین های هابینگ و شیپینگ صورت می گرفت ولی امروزه ماشین های cnc ویژه ای در تولید چرخدنده مخروطی مارپیچ استفاده می شوند. با توجه به اینکه ماشین های cnc ویژه ، نیاز به سرمایه گذاری بالایی جهت ماشین آلات و ابزار برای تراش چرخدنده با نوع ، اندازه و هندسه های مختلف دارند که این خود، محدودیت هایی را در ساخت انواع چرخدنده ایجاب می کند، در این پایان نامه روش ساخت چرخدنده های مخروطی مارپیچ به کمک ماشین فرز cnc سه محوره و با استفاده از یک سیستم به عنوان محور چهارم چرخشی با کنترل منطقی قابل برنامه ریزی (plc)، مطرح شد. گرچه این روش، نرخ تولید پایین تری نسبت به نرخ تولید در ماشین های cnc فوق الذکر دارد، ولی از نظر سرمایه گذاری، نسبت به این ماشین ها برتری دارد. در این پروژه سعی بر آن است که با الهام از روش سنتی که توسط ماشین فرز اونیورسال انجام می گیرد، ساخت چرخدنده های مخروطی مارپیچ به کمک ماشین فرز cnc سه محوره وکنترل الکترونیکی آن به کمک ماژول plc، انجام گیرد. لازم به ذکر است روش ارائه شده نسبت به روش سنتی، برتری دارد از آنجا که در روش سنتی، کنترل به صورت دستی انجام می گیرد و چرخدنده های تولیدی دارای دقت پایین تری می باشند. همچنین زمان تراش چرخدنده در این روش، بالاتر است.

طراحی و شبیه سازی سیستم اتوماتیک جداسازی رزین های پلاستیک از یکدیگر داخل زباله های شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1387
  حامد معصومی   محسن صفوی

هدف از این پایان¬نامه طراحی و شبیه¬سازی یک سیستم اتوماسیون جهت جداسازی رزین¬های پلاستیک از یکدیگر در زباله¬های شهری است. بدین منظور روش¬های موجود در زمینه¬ی جداسازی رزین¬های پلاستیکی مرور گردیده و یک سیستم مناسب برای این امر پیشنهاد شده است. سیستم جداسازی پیشنهادی در نرم¬افزار visual nastran شبیه¬سازی گردید. این سیستم از سه واحد شناسایی، کنترل و پرتاب تشکیل شده است. اساس عملکرد واحد شناسایی بر مبنای طیف¬سنجی بازتابشی مادون قرمز نزدیک می¬باشد. طیف بازتابشی چندین نمونه¬ی مختلف پلاستیکی از رزین¬های pet، hdpe، pvc، pp و ps که به طور عمده در جریان زباله-های شهری وجود دارند، در نواحی مختلف طول موجی گرفته شده است. بر اساس این طیف¬های بازتابشی، دو الگوریتم جداگانه جهت شناسایی رزین¬های پلاستیکی از یکدیگر به دست آمده است. این دو الگوریتم، بر اساس ماهیتی که دارند، الگوریتم¬های "دو فیلتر" و "مشتق دوم" نامگذاری شده¬اند. در الگوریتم روش دو فیلتر از دو طول موج خاص طیف در ناحیه¬ی مادون قرمز نزدیک، و در الگوریتم روش مشتق دوم از بیشتر گستره¬ی این ناحیه¬ی طول موجی استفاده می¬شود. با بررسی تأثیر پارامترهای مختلف نظیر آلودگی سطحی، ضخامت نمونه و وجود برچسب و درپوش برای نمونه، آشکار شد که هر دو الگوریتم کارایی بالایی در شناسایی رزین¬ها دارند. علاوه بر الگوریتم¬های شناسایی نوع رزین، الگوریتم¬هایی نیز برای شناسایی رزین¬های hdpe و pp بر اساس رنگ ایجاد شده است. این الگوریتم¬ها نتایج در خور توجهی دارند. در آن¬ها از طیف ناحیه¬ی مرئی استفاده شده است. الگوریتمی نیز برای شناسایی رزین¬های پلاستیکی، شیشه و کاغذ ایجاد شده است که روش "چهار فیلتر" نامگذاری شده است. در واحد کنترل از نرم¬افزار labview و کارت اکتساب داده استفاده می¬شود. وظیفه¬ی اصلی واحد کنترل اجرای الگوریتم¬های شناسایی و تشخیص ماده¬ی مورد نظر، و سپس ارسال فرمان مناسب به واحد پرتاب است. پس از بررسی¬های انجام گرفته، کارت اکتساب داده¬ی advantech pci-1710 برای واحد کنترل انتخاب شد. این کارت بدلیل ویژگی¬هایش، برای دریافت داده از واحد شناسایی و ارسال آن به کامپیوتر بسیار مناسب است. همچنین، این کارت برای ارسال فرمان به واحد پرتاب استفاده شده است. روش پیکربندی کارت برای کامپیوتر مورد بررسی قرار گرفته است. برنامه¬های مربوط به دریافت داده توسط کارت و ارسال فرمان، در نرم¬افزار labview و با کمک نرم¬افزار درایور کارت ایجاد شده است. همچنین برنامه¬های شناسایی بر اساس الگوریتم¬های به دست آمده برای واحد شناسایی، در labview ایجاد شده است. مطابق بررسی¬های انجام گرفته، سرعت آنالیز و محاسبات مربوط به الگوریتم¬ها در labview با سرعت سیستم جداسازی سازگار است. در واحد پرتاب امکان استفاده از شیر الکتروپنوماتیکی بررسی شده است. برای دستیابی به این هدف، شبیه¬سازی عمل پرتاب در نرم¬افزار visual nastran انجام شد و نیروی لازم پرتاب به دست آمد. در نهایت می¬توان بیان کرد که سیستم جداسازی پیشنهادی یک سیستم سریع، دقیق، مناسب و ایده¬آل برای جداسازی رزین¬های پلاستیکی است.

طراحی و تجزیه تحلیل ساخت سیم المان شیر ترموستاتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1388
  سجاد بلوریان   محسن صفوی

شیرهای ترموستاتی از مجموعه هایی است که در اکثر سیستم های حرارتی و برودتی مورد استفاده می باشد. شیر ترموستاتی همانطور که از معنی آن مشخص می باشد به عنوان وسیله ای برای تنظیم حرارت سیستم به کار می رود. ساخت بعضی از قطعات این شیر دارای تکنولوژی خاصی می باشد که دسترسی به آن احتیاج به صرف زمان و هزینه دارد. شیرهای ترموستاتی مورد استفاده در سیستم های حرارتی و برودتی تفاوت چندانی با هم ندارند. در اکثر شیرهای ترموستاتی 2 قطعه وجود دارد که وظیفه ی تنظیم را بر عهده دارند.یکی از آن ها ترمومگنت و دیگری سنسور ترموستاتی می باشد. ترمومگنت که وظیفه ی قطع و وصل را بر عهده دارد، در بعضی از شیرهای ترموستاتی حرارتی به کار می رود ولی سنسور ترموستاتی که وظیفه ی آن تنظیم درجه حرارت می باشد در تمام شیرهای ترموستاتی حرارتی و برودتی به کار می رود. سنسور ترموستاتی به عنوان یک قطعه حساس می باشد که ساخت آن هم فقط در چند کشور دنیا نظیر ایتالیا، اسپانیا و چین انجام می شود. در این پروژه سعی شده است راهکاری برای بهینه سازی این سنسور و همچنین روش ساخت آن ارائه شود. این سنسور دارای یک دیافراگم است که مسیر ورودی گاز (در سیستم های حرارتی) یا مسیر ورودی هوای سرد (در سیستم های برودتی) را باز و بسته می کند و همچنین دارای اتصالاتی است که دیافراگم را به بدنه ی شیر محکم می کند. بررسی ساخت دیافراگم و همچنین اتصال قطعات با ضخامت غیر یکسان جزء مسائل مهم مورد بررسی در صنعت می باشد. همچنین این سنسور حاوی یک ماده ی سیال است که به عنوان محرک سنسور می-باشد، شناسایی و انتخاب آن تاثیر مهمی در عملکرد سنسور دارد.