Desenvolvimento de um sistema de visão computacional para o referenciamento de peças em centros de usinagem CNC

Abstract

Centros de usinagem CNC apresentam alta flexibilidade. No entanto, devido aos altos custos de aquisição das máquinas operatrizes, é importante limitar o tempo ocioso de máquina. Uma abordagem comum para a redução dos tempos ociosos é o uso de equipamentos e técnicas para melhorar os procedimentos envolvidos no setup da máquina, incluindo o referenciamento de peças. Assim, o presente trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um sistema de referenciamento de peças em um centro de usinagem CNC com três eixos utilizando visão computacional. Através do sistema proposto, a identificação da posição e da orientação da peça de trabalho é realizada e, através desses dados, a conversão da trajetória de ferramenta é definida no programa CN, dispensando assim o alinhamento da peça e a localização de sua origem. A eficácia da metodologia proposta foi investigada através de procedimentos de validação experimental, nos quais foram avaliados os desvios dimensionais e angulares de peças usinadas em diferentes orientações. Os resultados obtidos são promissores e indicam a viabilidade de futuras aplicações industriais de sistemas baseados na metodologia desenvolvida.

CNC machining centers present high flexibility. However, machine idle time must be reduced due to high acquisition costs. A common approach for managing the machine idle time is using techniques and equipment to improve machine setup operations, including part referencing. Thus, this work aims to develop a part-referencing system for a 3-axis CNC machining center using computer vision. The proposed system identifies the workpiece position and orientation. Then, it converts the tool path in the NC program through these data, dispensing both the alignment of the part and the location of its origin. The effectiveness of the proposed methodology was investigated through experimental validation, in which dimensional and angular deviation of machined parts were evaluated for different part orientations. The results indicate the feasibility of the industrial application of this methodology.