Zerando fresas CNC com OpenCV

Para o projeto final de [Jay] e [Ricardo] para [Dr. Bruce Land]'s ECE4760 em Cornell, eles abordaram um problema que é a ruína de todos os maquinistas. Seu projeto encontra o zero XY de uma peça em uma máquina CNC usando visão computacional, reduzindo enormemente o tempo necessário para configurar uma peça de trabalho e nos dando mais um motivo para diluir a frase 'Internet das Coisas' chamando isso de Internet das Coisas Máquinas CNC.

Para o hardware, [Jay] e [Ricardo] usaram um PIC32 para fazer interface com um módulo Arducam, um módulo WiFi e um sensor indutivo para medir a distância até a peça de trabalho. Tudo isso foi reunido em um PCB projetado especificamente para ser de um lado (inteligente!), e guardado em um gabinete que pode ser facilmente conectado ao fuso de uma fresadora CNC. Esta engenhoca olha para baixo em uma peça de trabalho e usa o OpenCV para encontrar o centro de um furo em um dispositivo de fixação. Quando o centro é encontrado, a fresadora é zerada em seu eixo XY.

O software é um pouco mais simples do que um dispositivo que possui processamento OpenCV rodando em um microcontrolador. A detecção do centro do orifício, por exemplo, ocorre em um laptop executando alguns scripts Python. O acessório do moinho se comunica com o laptop por WiFi e envia algumas imagens da câmera voltada para baixo para o laptop. A partir daí, o laptop detecta o centro do furo na placa de fixação e gera algum código G para enviar para a fábrica.

Embora o dispositivo funcione notavelmente bem e seja capaz de centralizar a fresadora com bastante rapidez e sem muita intervenção do usuário, houve alguns problemas. A câmera não está perfeitamente alinhada com o eixo do fuso, tornando a matemática mais difícil do que deveria. Além disso, o invólucro não é classificado como um ambiente onde o refrigerante é pulverizado em todos os lugares. Esses são pequenos problemas e esses problemas podem ser corrigidos simplesmente projetando e imprimindo outro gabinete. O dispositivo funciona, porém, e realmente reduz o tempo que leva para zerar um moinho.

Você pode conferir a descrição do vídeo da construção abaixo.