OpenCV を使用した CNC ミルのゼロ調整

[ジェイ] と [リカルド] の [博士] のための最後のプロジェクトのために。 Bruce Land] のコーネル大学の ECE4760 コースでは、すべての機械工にとって悩みの種である問題に取り組みました。 彼らのプロジェクトは、コンピュータ ビジョンを使用して CNC マシン内の部品の XY ゼロを見つけ、ワークピースのセットアップにかかる時間を大幅に短縮し、これをインターネットと呼ぶことで「モノのインターネット」という言葉を骨抜きにするもう 1 つの理由を与えてくれました。 CNC マシン。

ハードウェアに関しては、[Jay] と [Ricardo] は PIC32 を使用して、Arducam モジュール、WiFi モジュール、ワークピースまでの距離を測定する誘導センサーと接続しました。 これらすべては、片面 (スマート!) になるように特別に設計された PCB 上にまとめられ、CNC ミルのスピンドルに簡単に取り付けられる筐体に収められています。 この装置はワークピースを見下ろし、OpenCV を使用して治具の穴の中心を見つけます。 中心が見つかると、ミルの XY 軸がゼロに調整されます。

このソフトウェアは、マイクロコントローラー上で OpenCV 処理を実行するデバイスよりも少し単純です。 たとえば、穴の中心の検出は、いくつかの Python スクリプトを実行しているラップトップで行われます。 ミルアタッチメントは WiFi 経由でラップトップと通信し、下向きカメラの画像をいくつかラップトップに送信します。 そこから、ラップトップは治具プレートの穴の中心を検出し、工場に送信する G コードを生成します。

この装置は非常にうまく機能し、ユーザーの介入をほとんど必要とせずに、かなり迅速にミルを中心に置くことができますが、いくつかの問題がありました。 カメラがスピンドルの軸と完全に一致していないため、計算が必要以上に難しくなります。 また、このエンクロージャは、冷却剤があちこちに飛び散る環境としては評価されていません。 これらは小さな屁理屈であり、これらの問題は別の筐体を設計して印刷するだけで解決できるでしょう。 しかし、この装置は機能し、工場をゼロにするのにかかる時間を大幅に短縮します。

以下のビルドの説明ビデオをご覧ください。