Development of On-line Computer Vision Aided Cutting Tool Loading Module for Machining Center

摘要

本研究旨在開發一套能應用於實際加工機中來協助裝載切削刀具輔助系統，在製程中刀具尺寸的設定，是由人員量測初步值輸入控制器後，再透過加工機中的刀具量測儀進行更精密的測量來得到實際刀具尺寸，而其中當初步的尺寸設定錯誤時，可能會造成刀具與量測儀之間發生碰撞。在現行做法裡刀具的安裝設定與確認的檢查仍依賴人工檢測以及經驗法則判斷，這些一連串的前置作業不但太過依賴人工，且長時間的工作存在著人為疏失的風險產生。 本次研究將藉由電腦視覺技術為基礎開發裝載切削刀具輔助系統，針對主軸上的刀具影像同時進行初步的刀長量測以及確認刀具類型。在初步的刀具量測中，藉由所擷取到的刀具影像進行影像分割並從中取得刀具輪廓進行特徵分析與尺寸計算。透過此系統所測量的初步刀長值可確保量測誤差在 0 5 公厘以內。此外， 本研究以 Faster R-CNN 類神經網路模型來建構出刀具類型分類器，在辨識常用 刀具時其辨識率可達 90%以上。最後經由測試結果得知，系統只需要耗費 2 秒鐘便可得到初步的刀具尺寸與刀具類型的確認，並且同時傳輸至控制器上，相對於傳統人工方式顯得更有效率。

獎項日期	2020
原文	English
監督員	Chun-Hui Chung (Supervisor)