Analiza możliwości wykorzystania systemu wizyjnego do rozpoznawania typu wiórów

• Autorzy: Żaczek J. , Kossakowska J. , Bombiński S.

Warianty tytułu

EN

The automatic chip type recognition based on a machine vision system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono badania w zakresie możliwości wykorzystania systemu wizyjnego do rozpoznawania typu wióra. W ramach badań wykonano szereg zabiegów toczenia stali 40HM z różnymi parametrami skrawania (głębokość skrawania, posuw, prędkość skrawania). W wyniku obróbki uzyskano szereg różnych kształtów wiórów, które w oparciu o kryteria technologiczne sklasyfikowano na akceptowalne i nieakceptowalne. W trakcie obróbki na tokarce zamontowany był układ wizyjny służący do akwizycji obrazu strefy skrawania. Następnie obrazy te poddawano analizie za pomocą specjalnego algorytmu. Algorytm ten porównuje obraz bieżący (z danego zabiegu) z obrazem referencyjnym (z biegu jałowego). Badania przeprowadzone z wykorzystaniem obrazów zarejestrowanych w czasie 60 operacji testowych wykazały skuteczność proponowanego rozwiązania na poziomie 83%. Błędy działania algorytmu wynikały z monitorowania tylko jednego z dwóch różnych obszarów pojawiania się wiórów.

EN

Effective cutting process monitoring system could provide wide variety of benefits connected with broadly defined optimization of manufactured goods quality and with cost minimization as well. One of the information sources of current cutting process parameters is the chip form. The correlations between chip form and cutting parameters are well documented by much research. So far there was no automatic diagnosis system based on an information from a chip image. In present paper a machine vision solution for chip form diagnosis was presented. The vision hardware for image acquisition was mounted directly on the CNC lathe. The developed algorithm analyses images of machine region where chips appeared. The solution performance verification based on images from the experiment with 60 trials of cutting process showed effectiveness at 83% level. The majority of the solution improper diagnosis was caused by monitoring only one from two different regions where chips could appear.

Słowa kluczowe

PL

system wizyjny; diagnostyka; nadzorowanie; toczenie; analiza obrazu; rozpoznawanie typu wióra

EN

vision system; diagnostics; monitoring; turning; image analysis; chip type recognition

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 19, z. 1
• Strony: 102--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żaczek J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem

autor

Kossakowska J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem

autor

Bombiński S.

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem

Bibliografia

• [1] Norma PN-ISO 3685:1995. Badanie trwałości noży tokarskich punktowych.
• [2] FELDSZTEIN F.E., 2000, Podstawy teorii obróbki skrawaniem – Tworzenie wióra w obróbce metali skrawaniem, Komisja Budowy Maszyn PAN, Oddział w Poznaniu.
• [3] GRZESIK W., 1998, Podstawy skrawania materiałów metalowych, WNT.
• [4] ASTAKHOV V.P., SHVETS S.V., OSMAN M., 1997, Chip structure classification based on mechanism of its formation, Journal of Materials Processing Technology, 71, 247-257.
• [5] BUDA J., LIPTAK J. ABEL M., MANKOVA I., MODRAK V., STOVCIK M., Chip state monitorization in flexible manufacturing systems, In: Proceedings of the 18th CIRP Manufacturing Systems Seminar, Research & Design on the Way to CIM, June, Stuttgart, Germany.
• [6] GOVEKAR E., MUZIC P., GRABEC I., 1996, Classification of chip form based on AE analysis, Ultrasonics 34/2-5, 467-469.
• [7] INASAKI I., 1998, Application of acoustic emission sensor for monitoring machining processes, Elsevier, Ultrasonics 36/1-5, 273-281.
• [8] UEHARA K., 1984, Identification of chip formation mechanism through acoustic emission measurements, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 33/1, 71-74.
• [9] ANDREASEN J.L., CHIFFRE L.D.E., 1993, Automatic chip – breaking detection in turning by frequency analysis of cutting force, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 42/1, 45-48.
• [10] TETI R., JAWAHIR I.S., JEMIELNIAK K., SEGRETO T., CHEN S., KOSSAKOWSKA J., 2006, Chip form monitoring through advanced processing of cutting force sensor signals, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 55/1, 75-80.
• [11] TETI R., JEMIELNIAK K., KOSSAKOWSKA J., SEGRETO T., 2006, Innovative Signal processing for cutting force based chip form prediction, 2nd Virtual Int. Conf. on Intelligent Production Machines and Systems, IPROMS, http://conference.iproms.org/.
• [12] JEMIELNIAK K., KOSSAKOWSKA J., 2006, Chip form recognition in turning based on wavelet transform of cutting force signals, 1st Jubilee Conf. Manufacturing Engineering in Time of Information Society.