Ahşap yüzey kalitesinin değerlendirilmesine yönelik bir modelleme çalışması
A modelling study for evaluation of wooden surface quality
Yazar: ENDER HAZIR
Danışman: PROF. DR. KÜÇÜK HÜSEYİN KOÇ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Endüstri Makineleri ve İşletme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Yüzey modelleme = Surface modelling

Özet:
Literatürde ah?ap yüzey kalitesini incelemeye yönelik birçok çalı?ma yapılmı?tır. Bu çalı?malarda, ah?ap yüzeyin değerlendirmesine yönelik iğne esaslı mekanik yöntemler, detektör tipi, tecrübeye dayalı ölçüm vb. çe?itli teknikler kullanılmı?tır. Bu tekniklerde yüzey özellikleri genelde iki boyutlu olarak ele alınmaktadır. ?ki boyutlu olarak ele alınan yüzey değerlendirmelerinin, düzlemsel verilere dayanması nedeniyle yüzeyi tam olarak temsil edemediği dü?ünülmektedir. Nitekim bugüne kadar yapılan ara?tırmalarda iki boyutlu çalı?malarla elde edilen verilerden yüzey özelliklerini temsil edecek bir modele ve bunun sayısalla?tırılarak uygulanmasına yönelik kullanımına rastlanmamı?tır. Bu nedenle, daha nitelikli bir yüzeyin elde edilmesi ah?ap yüzey yapısını daha detaylı olarak temsil edecek modelleme çalı?malarına ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalı?mada ah?ap yüzeyin zımparalama, boyama, vernikleme gibi yüzey kalitesinin iyile?tirilmesine yönelik uygulamaların değerlendirilmesi ve iyile?tirilmesinde kullanılabilecek daha etkin bir modelin tasarlanarak uygulanması amaçlanmı?tır. Daha nitelikli bir yüzeyin olu?turulması için 3 boyutlu görsel modeller olu?turulmu?, 3 boyutlu yüzey pürüzlülük haritaları ve sayısalla?tırmai?lemleri yapılmı?tır. Yapılan sayısalla?tırma i?lemleri sonucunda sağlam (robust) en küçük kareler yöntemi kullanılmı?tır ve ?bisquare? ağırlıklar ile ağırlandırılarak modellenmi?tir. Böylece yeni çalı?malarla önemli ağaç türleri, malzeme ve yüzey i?lem uygulama teknikleri için ah?ap yüzeyler daha iyi temsil edilebilir hale gelecek ve gerek yüzey i?lemleri gerekse malzeme tüketimi açısından daha doğru uygulamalar için gerekli parametrelerin altyapısı sağlanabilecektir. Çalı?mada ilk a?amada; mobilya endüstrisinde kullanım oranı fazla olan ve aynı yüzey i?lemlerden geçmi? olan Toros Sediri ve Karaçam seçilmi?tir. Seçilen türlerin yüzey kalitesini değerlendirmek üzere bir ölçme sistemi tasarlanmı?tır. Sistem ah?ap xiiyüzey üzerinde ölçüm değerlerini sağlayan bir lazer deplasman ve bu sensörü hareket kabiliyeti kazandıran bir robotla beraber gelen verilerin sayısalla?tırılması, görselle?tirilmesi ve modellenmesini sağlayan Matlab ve C# yazılımları ile olu?turulmu?tur. Lazer sensör ve robot, geli?tirilen bir kullanıcı arayüzü ile kontrol edilerek ağaç türlerinin hem liflere dik hem de liflere paralel x, y eksenleri doğrultusunda hareket ettirilerek ah?ap yüzey üzerindeki değerler Matlab ortamında i?lenmek üzere aktarılmaktadır. Bunun sonucunda; Matlabın eğri uydurma fonksiyonları kullanılarak en uygun yüzey modeli elde edilmeye çalı?ılmı?tır.Çalı?manın sonucunda; ah?ap yüzeyin sayısalla?tırılmasından elde edilen veriler kullanılan istatiksel yöntemle her tür için hem liflere paralel hem de liflere dik yönde elde edilen ortalama rms değerleri kar?ıla?tırılmı?tır. Ortalama Rms değerlerinin kar?ıla?tırması sunucunda Toros sedirinin liflere paralel yönde 0.0096, Toros sediri liflere dik yönde 0.0104, Karaçam liflere paralel yönde değeri 0.01157, Karaçam liflere dik yönde 0.01067 değerleri elde edilmi?tir. Bunun sonucunda Toros sedirinin liflere paralel yönde ölçüm değerlerinin uygulanan yöntem ile değerlendirilmesi sonucu en düzenli dağılımı göstermi?tir. Bu sonuçlar ah?ap yüzeylerin değerlendirilerek modellenmesinin yapılabileceğini göstermektedir. Modelleme ah?ap yüzeylerin 3B halde görselle?tirilmesi ve çe?itli polinom derecelerinde matematiksel bir model olarak tanımlanması biçiminde gerçekle?tirilmi?tir

Abstract:
In literature, many studies have been done for evaluation of wooden surfaces quality.In this study, for evaluations of wooden surfaces quality have been used various techniques that are needle- based mechanical methods, detector type, experiencebased measurements. In these techniques, the surface properties are generally considered to be two-dimensional. Considered as two-dimensional surfaces assessments, based on the data plane due to the surface is considered not fully represent. Indeed, until now, a modeling for represent the surface features have unprecedented. Also, use digitized of these datas has unprecedented. Therefore, the more quality surface structure, the more detailed modeling studies are needed. In this study, the surface of wood sanding, staining, varnishing, such as evaluation of applications for the improvement of surface quality and can be used more effectively in improving the implementation of the model is designed and is intended. More qualified for the creation of a surface in 3-D visualization and numerical models are needed. Thus, important timber species with in the new work, materials and techniques for finishing wood surfaces can become better represented. And so, this study can use that technique of wood surfaces finishing and from the point of material consumption for more than of correct application.As a result of the digitization process robust (robust), the least squares method was used and the "bisquare" weighted with weights modeled. Thus, an important tree species by recent studies, material and surface treatment application techniques can be better represented in the wood surfaces will be more accurate in terms of material consumption and the need for surface treatment applications and infrastructure will be provided for the required parameters. The first stage of the study, the furniture industry is more than the utilization rate and Cedar of Lebanon(Cedrus libani A. Rich) and black pine(Pinus Nigra Arnold) are processed in the same surface is chosen. A measurement system has been designed to evaluate the surface quality of the selected species. The system provides a laser displacement measurement values on the surface of wood and gives it a robot with the ability to move data from sensor digitization, visualization, and modeling in Matlab and C #, which was created by the software. Laser sensor and robot control with a user interface developed by both perpendicular and parallel to grain of tree species x and y axes of the moving line on the wood surface values are transferred for further processing in Matlab environment. As a result, the most appropriate surface model using the MATLAB curve fitting functions were tried to be achieved.As a result of this study, the data obtained from the quantification of the surface of wood used for each type of statistical method, both perpendicular and parallel to grain direction, compared with the mean rms values. Comparison of the average rms in the direction parallel to grain Cedar of Lebanon(Cedrus libani A. Rich) server, 0.0096, 0.0104 in the direction perpendicular to the Cedar of Lebanon(Cedrus libani A. Rich), black pine(Pinus Nigra Arnold), larch in the direction parallel to grain value 0.01157, 0.01067 values were obtained in the direction perpendicular to black pine(Pinus Nigra Arnold). As a result, the method of measuring values in the direction parallel to grain Cedar of Lebanon(Cedrus libani A. Rich) as a result of the evaluation showed that the regular distribution. This modeling can be done by evaluating the results show that wood surfaces. Modeling wood surfaces visualization of 3D Modeling and identification of a mathematical model in the form of various degrees of polynomial done