ものづくり教育と画像処理技術を融合させた工作機械原点計測装置の開発

开发结合制造教育和图像处理技术的机床原点测量装置

• 批准号: 19907010
• 负责人: 今井 慎一
• 金额: $ 0.33万
• 依托单位: Hiroshima National College of Maritime Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19907010/
• 关键词: ものづくり教育; 画像処理; 工作機械

○研究目的NC工作機械の工具計測装置であるベースマスターに代わり、画像処理を用いた計測方式を開発し、非接触で故障しない、安全で簡単な装置を製作することで、教育活動に貢献することを目的とする。○研究方法工作機械のほとんどは刃物を用いるため、作業操作を誤ると大変危険である。これらの操作中に、特によく事故を起こす原因として挙げられるのが、NC工作機器の刃物と材料の加工原点座標系を計測するときである。NCフライス盤の計測の際、ワーク計測器及び工具計測器などを用いる。しかし、これらの計測器は、計測器と刃物を接触させて計測を行う為、ハンドル操作を誤った場合は計測器やエンドミルを破損してしまう。そこで、ワーク計測器及び工具計測器などの接触タイプの計測に代わり画像処理を用いた計測に着目した。画像処理を用いる手法は、カメラで撮影した画像から計測を行う方式のため、非接触で安全である。ただし、従来計測に比べ精度は落ちてしまう。しかし、学生が製作するために計測する場合100分の1mmの誤差を必要することはほとんどない。本報告では、エンドミルと工作物の抽出方法と、加工原点を計測する方法について報告する。今回はその前段階として、NCフライス盤において工具計測器で計測するZ方向のみを対象とし検討をする。○研究成果従来の接触タイプの計測装置を使用することなく、画像処理を用いて非接触で計測することが可能であることが分かった。しかし、計測結果は平均で誤差が4.5mmであった。学生がNCフライス盤を使用する場合、加工物の表面自体に段差があり、計測する際にも大きな誤差が出ている。しかも、失敗しても問題ないように、工作物のサイズを加工寸法よりも大きくしているため、今回の結果の誤差は問題ではない。以上、本校の学生が使用する機器としては、実用化できると確認した。

○研究目的的目的是通过使用图像处理来开发一种测量方法来为教育活动做出贡献，并取代Basemaster，这是NC机床的工具测量设备。 ○研究方法由于大多数机床使用刀片，因此错误地操作工作非常危险。这些操作过程中发生事故的原因之一是测量NC机器设备的切割工具和材料的坐标系。测量NC铣床时，使用工具和工具测量工具的工件。但是，由于这些测量仪器通过使刀片与测量仪器接触来进行测量，如果方向盘操作不正确，则测量仪器和端机将损坏。因此，我们专注于使用图像处理而不是接触类型测量值的测量值，例如工具和工具测量工具。使用图像处理的方法是一种从相机捕获的图像中执行测量的方法，因此它是非接触且安全的。但是，准确性低于常规测量。但是，当学生测量生产产品时，很少有1/100毫米的误差。本报告报告了末端磨坊和工件的提取方法以及如何测量处理起源。作为初步步骤，我们将仅考虑使用NC铣床上的工具测量仪器测量的Z方向。 *研究结果发现，可以在不使用图像处理的常规接触类型测量设备的情况下执行测量。但是，在测量结果中，平均误差为4.5 mm。当学生使用NC铣床时，工件本身的表面上有一个步骤，在测量时会造成较大的错误。此外，由于工件的大小大于处理尺寸，因此如果失败，这不是问题，因此此结果的错误不是问题。以上证实，实际上可以使用我们学校的学生使用的设备。

项目成果

ものづくり教育と画像処理技術を融合させた工作機械原点計測装置の開発

开发结合制造教育和图像处理技术的机床原点测量装置

• 发表时间: 2008
• 期刊: 広島商船高等専門学校 紀要 第30号
• 作者: 原田正和;引地力男;今井 慎一
• 通讯作者: 今井 慎一