Remise à zéro des fraiseuses CNC avec OpenCV

Pour le projet final de [Jay] et [Ricardo] pour [Dr. Bruce Land]'s ECE4760 à Cornell, ils se sont attaqués à un problème qui est le fléau de tous les machinistes. Leur projet trouve le zéro XY d'une pièce dans une machine CNC à l'aide de la vision par ordinateur, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire pour configurer une pièce et nous donne encore une autre raison d'édulcorer l'expression « Internet des objets » en l'appelant l'Internet des machines CNC.

Pour le matériel, [Jay] et [Ricardo] ont utilisé un PIC32 pour s'interfacer avec un module Arducam, un module WiFi et un capteur inductif pour mesurer la distance à la pièce. Tout cela a été rassemblé sur un circuit imprimé spécialement conçu pour être unilatéral (intelligent !), et caché dans un boîtier qui peut être facilement fixé à la broche d'une fraiseuse CNC. Cet engin regarde une pièce et utilise OpenCV pour trouver le centre d'un trou dans un appareil. Lorsque le centre est trouvé, la fraise est mise à zéro sur son axe XY.

Le logiciel est un peu plus simple qu'un appareil dont le traitement OpenCV s'exécute sur un microcontrôleur. La détection du centre de l'alésage, par exemple, se produit sur un ordinateur portable exécutant quelques scripts Python. La pièce jointe de l'usine communique avec l'ordinateur portable via WiFi et envoie quelques images de la caméra orientée vers le bas à l'ordinateur portable. À partir de là, l'ordinateur portable détecte le centre de l'alésage dans la plaque de fixation et génère un code G à envoyer à l'usine.

Bien que l'appareil fonctionne remarquablement bien et soit capable de centrer la fraiseuse assez rapidement et sans beaucoup d'intervention de l'utilisateur, il y a eu quelques problèmes. La caméra n'est pas parfaitement alignée avec l'axe de la broche, ce qui rend les calculs plus difficiles qu'ils ne le devraient. De plus, l'enceinte n'est pas conçue pour être un environnement où le liquide de refroidissement est pulvérisé partout. Ce sont de petits problèmes, et ces problèmes pourraient être résolus simplement en concevant et en imprimant un autre boîtier. L'appareil fonctionne, cependant, et réduit vraiment le temps qu'il faut pour mettre à zéro un moulin.

Vous pouvez consulter la description vidéo de la construction ci-dessous.