面向回收、卷绕与增材制造机器的开源三维丝径传感器
计算机视觉与模式识别
2021-06-22 v1
摘要
为克服分布式回收与增材制造系统中将塑料废弃物升级再造为3-D打印丝材的挑战,本研究设计、构建、测试并验证了一种用于回收和卷绕机器的开源三维丝径传感器。该用于回收3-D打印机丝材直径多轴光学控制的模块化系统,使得分析所处理丝材的表面结构、保存整个线轴长度上的测量历史以及标记缺陷区域成为可能。该传感器作为独立模块开发并集成到一台回收机器人(recyclebot)中。丝径传感器在不同种类聚合物(ABS、PLA)、不同塑料来源(回收的3-D打印件与 virgin 塑料废弃物)以及不同颜色(包括透明塑料)上进行了测试。使用相机进行的直径测量结果与手动测量结果以及一维数显光卡尺所得测量结果进行了比较。结果发现,所开发的开源丝材传感方法相较于基础一维光传感器可使用户获得显著更多的信息,并利用所接收数据不仅进行更精确的直径测量,还用于对回收丝材表面进行详细分析。所开发的方法确保了制造界对塑料回收技术更高的可及性,并刺激了复合材料创造的成长。所呈现的系统可极大增强用户可能性,并可作为完整回收控制系统的起点,该系统将调节电机参数以在可接受偏差内实现所需丝材直径,甚至控制打印机上的挤出速率以从丝材不规则中恢复。
引用
@article{arxiv.2012.00191,
title = {Open Source 3-D Filament Diameter Sensor for Recycling, Winding and Additive Manufacturing Machines},
author = {Aliaksei L. Petsiuk and Joshua M. Pearce},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.00191},
year = {2021}
}
备注
25 pages, 16 figures, 2 tables