Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 91
- ItemPočítačové modelování kontaktních úloh v automatické výrobě a zpracovaní skla(2020-09) Horák, MarcelPočítačové modelování kontaktních úloh v automatické výrobě a zpracovaní skla Práce shrnuje autorem dosažené poznatky o využití počítačové simulace kontaktních úloh v oblasti konstrukce efektorů pro automatickou výrobu skla. Úvodem jsou teoreticky analyzovány reologické modely vhodné pro popis skla a elastomeru tvořící charakteristickou dvojici kontaktujících těles, která je v různých modifikacích uplatněna v prezentovaných počítačových modelech. V souladu s aktuálními trendy ve sklářském průmyslu spojené s postupným zaváděním specifických manipulačních zařízení a průmyslových robotů jsou řešeny úlohy na dvou úrovních. V rámci jedné úrovně je řešena problematika automatické manipulace na teplém konci výrobní linky, kdy vlivem vysoké teploty vykazuje skleněný výrobek značnou tvarovou nestabilitu v kontaktu s úchopnými prvky během manipulačního cyklu, čímž je negativním způsobem ovlivňována jakost produkce. Další úroveň řeší vybrané úlohy na studeném konci výrobní linky ve vysoce automatizované výrobě plochého skla, které je charakteristické nízkou příčnou tuhostí projevující se deformačním chováním podtlakově uchopeného přířezu skla, což způsobuje např. nežádoucí kontakty s periferiemi výrobních zařízení atd. V obou případech jsou na základě analýzy simulačních výstupů navrhována opatření vedoucí k minimalizaci deformačních polí v uchopeném výrobku. Diskutována je také bezpečnost manipulace, kdy se oproti klasickému pojetí podařilo nově definovat deformační formulaci koeficientu bezpečnosti zahrnující vliv posouvání kontaktního profilu podtlakového úchopného prvku. S rozvojem nových technologií realizovaných ve vakuu jsou v práci koncipovány nové typy úchopných prvků na principu adheze, popř. kombinace adheze a podtlaku umožňující zvyšovat radiální únosnost, která je u standardních přísavek poměrně nízká a ovlivňována třecími poměry na rozhraní kontaktu. Je prezentován patentovaný koncept konstrukčního řešení úchopného prvku využívající nové materiály s vysokým stupněm povrchové adheze v kombinaci s aktivním kompenzátorem polohy chráněným užitným vzorem. Kromě technického řešení jsou ukázány výsledky měření dokladujících efektivitu aplikace adhezní vrstvy, jejíž chování je popsáno teoreticky v závislosti na čase, což není u klasicky řešených úloh adhezních kontaktů běžné. Mechanizmus funkce vrstvy se rovněž podařilo podrobně sledovat prostřednictvím zpracovaného počítačového modelu, který umožňuje predikovat úroveň stability kontaktu v závislosti na zatížení a době kontaktu. Kromě úchopných hlavic je v závěru řešena problematika technologického efektoru využívající zcela nový princip matovaní založený na mechanickém ataku kompozitních vláken válcového nástroje s povrchem skla. S využitím počítačové simulace je analyzována dynamika jednotlivých vláken, což umožňuje navrhnout efektivní geometrii nástroje efektoru.
- ItemFaktory ovlivňující přesnost měření optickými 3D skenery(2020) Mendřický, RadomírPředkládaná habilitační práce se věnuje problematice bezkontaktních měřicích systémů, a to především z pohledu jejich praktického využití pro rozměrovou kontrolu dílů.
- ItemPokročilé metody získání, interpretace obrazových dat a jejich aplikace v průmyslové praxi(2019) Hotař, VlastimilHabilitační práce se zabývá získáním a zpracováním obrazových dat, jejich interpretací, se zaměřením na strukturované povrchy, transparentní a lesklé materiály, dále aplikací navržených postupů a nástrojů v praxi s důrazem na uspořádání a konstrukci zařízení. Práce je připravena jako ucelená odborná publikace pro vydání ve formě monografie. Práce se skládá ze tří částí. V první části jsou uvedeny cíle a definice pojmů. Následně jsou zmíněny metody získání a interpretace obrazových dat. Text se odkazuje na připravená skripta: Úvod do problematiky strojového vidění. Dále je uveden obecný přehled možností získání obrazových dat se snahou zobecnit základní principy. Také jsou uvedeny některé nástroje pro interpretaci získaných obrazových dat, především s cílem získání 3D informace o sledovaném objektu a objektivního popisu strukturovaných dat. Tato část nepřináší nové vědecké poznatky. V druhé a třetí části jsou přiblíženy výstupy vědeckovýzkumné činnosti a aplikace znalostí a poznatků v praxi, formovaných a dlouhodobě řešených na Katedře sklářských strojů a robotiky. Výsledky vedou také ke konstrukčnímu řešení zařízení pro aplikaci v průmyslové praxi. Druhá část je zaměřena vědeckovýzkumně a je podpořena odbornými články, z nichž nejvýznamnější jsou uvedeny v příloze práce. Řešenou problematikou v této části je především objektivní kvantifikace povrchových struktur. Tedy například hodnocení míry pravidelnosti nebo neuspořádanosti daného povrchu objektu, složitosti jeho tvaru, povrchové struktury, charakteru vad a další. Užitými nástroji jsou nástroje statistiky, fraktální geometrie, spektrální analýza a další. K analýze bylo použito dat ve formě snímků z kamer a z elektronového mikroskopu, dále snímků metalografických výbrusů a dat z profiloměru. Největší potenciál se objevuje u analýzy rozhraní, které je definováno jako rozhraní dvou materiálů nebo rozhraní světla a stínu. V textu je tak popsáno využití analýzy pro hodnocení korozních změn při působení skloviny nebo atmosféry na povrchu vzorků slitin se změnou doby expozice a složení slitin. Další využití analýzy je možné v oblasti metodiky hodnocení vlnitosti plochého skla pomocí tzv. corrugation testu, která byla rozpracována až do on-line testování a návrhu pro nasazení in-line. V práci jsou uvedeny i možnosti aplikace fraktální geometrie spolu s dalšími nástroji hodnocení povrchových vlastností sledovaného objektu. Třetí část je orientována především na praktické aplikace v průmyslu a mimo jiné na vliv poznatků na konstrukci zařízení. Hlavní řešenou problematikou byla detekce transparentních a lesklých materiálů, včetně řešení neméně důležitých technických problémů s nasazením metod především pro sklářský průmysl. Teoretický rozbor je následně doplněn o praktické příklady, které vedou k aplikacím a jsou přenositelné do průmyslové praxe. Příkladem je detekce vad ve skle, použití bodových konfokálních snímačů pro získání 3D modelu výrobku ze skla, detekce a manipulace s lesklým objektem (tzv. bin picking) a další. Závěry a samotné metody jsou obecně použitelné (nikoliv přímo přenositelné) v mnoha průmyslových odvětvích.
- ItemVysokoteplotní oxidační a korozní odolnost slitin na bázi aluminidů železa(2020) Hotař, AdamHabilitační práce je zaměřena na studium oxidačního a korozního chování aluminidů železa za vysokých teplot. Výzkum je založen na rozsáhlých vysokoteplotních oxidačních a korozních testech, které umožňují pomocí termogravimetrické analýzy definovat kinetiku oxidace či koroze slitin. Vysokoteplotní chování slitin na bázi Fe3Al na vzduchu a ve sklovině je popsáno na základě analýz okují či korozních produktů. Je použita především rentgenová difrakce, elektronová mikroskopie, energiově dispersní analýza, EBSD a také optická mikroskopie. Je popsán vliv legujících prvků především zirkonia, dále tantalu, céru a titanboridu na oxidační chování Fe3Al slitin. Podrobná analýza oxidů a struktury pod povrchem aluminidů železa určuje fázové složení okují a charakter oxidace slitin v závislosti na chemickém složení slitiny a podmínek oxidace. Je popsáno také korozní chování Fe3Al slitin v sodnovápenaté sklovině a v olovnatém křišťálu. K popisu a kvantifikaci korozního nebo oxidačního napadení aluminidů železa a srovnávacích ocelí je nově použita metodika využívající fraktální geometrii a statistické nástroje.