1070411759

ISSN 1896-77IX

MODELOWANIE INŻYNIERSKIE

41, s. 39-46, Gliwice 2011

UKŁAD WIZYJNY DO SKANOWANIA GEOMETRII I POZYCJONOWANIA PRZEDMIOTU OBRABIANEGO NA OBRABIARCE CNC

Stefan Domek ¹, Paweł Dworak ¹, Marek Grudziński ², Krzysztof Okarma³, Mirosław Pajor²

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

(1)    Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki

(2)    Instytut Technologii Mechanicznej

(3)    Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej

e-mail: [e-mail], [e-mail] [e-mail], krzysztof. okarma@zut. edu.pl, pawel. dworak@zut. edu.pl

Streszczenie. Prezentowane urządzenie stanowi układ trójwymiarowego skanowania przestrzeni roboczej obrabiarki CNC, zintegrowany z jej otwartym układem sterowania. Głównym zadaniem układu wizyjnego jest ustalenie położenia (czyli pozycji i orientacji) przedmiotu obrabianego w przestrzeni roboczej obrabiarki oraz automatyczne wyznaczanie bazy obróbkowej dla programu wykonywanego przez maszynę CNC. Ponadto możliwe jest jednoczesne zeskanowanie najbliższego otoczenia przedmiotu mierzonego lub obrabianego, w tym także wszelkich uchwytów mocujących przedmiot i przygotowanie planu obróbki z uwzględnieniem obiektów kolizyjnych.

1

WSTĘP

2

Nowoczesne maszyny CNC charakteryzują się stosunkowo wysokim stopniem automatyzacji procesów pomocniczych. Większość z nich posiada automatyczne magazyny wymiany narzędzi lub systemy automatycznego załadunku palet przedmiotowych. W przypadku obrabiarek CNC stosowanych w produkcji małoseryjnej i jednostkowej istnieje jednak konieczność ręcznego pozycjonowania przedmiotu obrabianego w przestrzeni obróbkowej maszyny bezpośrednio na obrabiarce. Proces ten wymaga zastosowania sondy pomiarowej mocowanej w uchwycie narzędziowym. Tego rodzaju pomiary umożliwiają jednakże wyznaczenie tylko ograniczonego zestawu parametrów geometrycznych przedmiotu obrabianego. Dodatkowo jest to proces czasochłonny, pogarszający efektywność pracy maszyny.

3

W związku z faktem, iż system CNC sterujący maszyną nie ma dostępu do żadnych informacji o gabarytach i położeniu zamocowanego przedmiotu obrabianego na stole roboczym maszyny, automatyzacja procesu pozycjonowania przedmiotu jest mocno utrudniona. W pracy proponuje się zastosowanie technik wizyjnych w celu umożliwienia maszynie samoczynnego określenia, gdzie w przestrzeni roboczej umieszczony jest przedmiot obrabiany oraz jakie są jego gabaryty zewnętrzne. System wizyjny może również stale kontrolować stan i poprawność obróbki zgodnie z przyjętymi założeniami. Informacje