影像辨识自动钻孔机303 影像辨识自动钻孔机陈世中许毅然南台科技 .pdf

影像辨識自動鑽孔機 陳世中 許毅然 南台科技大學 講 師 南台科技大學 副教授 摘要 研究方法 本文的研究動機源於產業自動化，在提升技術升 研究之初 CCD 級的同時，我們必須讓生產線自動化，減少所需的人 CCD 力，並同時改善生產的效率。因此，如何利用電腦視 亮度 覺、感測器與自動化伺服機構來取代人，從事一些簡 度不識 單重複性的工作，避免因疲勞而發生人為的錯誤，而 CCD 造成工業傷害，並可加長工作時間、提高工作效率， 了 乃是目前產業自動化的一大課題。 DOS 本研究乃是設計一台具影像辨識功能的自動化鑽 不流行 孔機，以解決生產線上量產時所需大量鑽孔的問題。 不度 其操作過程只需將電路板的實心圓圖經掃描器掃入電 識率 且硬體方面和操作介面 腦，再經影像辨認程式運算出每一實心圓中心座標， 更提高到使用 Win 98更易 進而將座標送給鑽孔機進行鑽孔的工作。鑽孔的結果 不 精確度相當的高，其誤差都維持在 0.5 ｍｍ以內，故於 一般的自動化生產業都能達到其精確的要求，在教學 本系統之整體架構圖如下 用途上亦是一極佳的教具。 簡介 在機械加工或其他工廠的生產線上，時常會有需 要鑽孔的問題，當數量龐大時，若以人為方式進行勢 必事倍功半，反之，若能以自動化方式進行，不但沒 有工時或怠工的問題，更可提升鑽孔準確度與生產效 圖一：系統架構圖 率。本系統的架構，基本上分為軟體與硬體兩部份， 本系統的架構，基本上分為軟體與硬體兩部份， 軟體部份即在藉由掃描器取得影像平面圖後，用 本研究之限制條件為：所輸入的圖形必須是實心形。 Photoshop 將影像清晰化送入電腦並存檔，再經由 一、圓心計算法則 Visual Basic 程式語言所撰寫的影像辨識程式加以運算 1. 二分法：我們將所掃描的圖檔以灰階格式儲存， 每一圓心的中心座標，〈運算方法如後述〉，換算得 再調整灰階值使之圖形達到最清晰的程度，而灰 到所須鑽孔位置的卡氏座標，並將其座標位置送給硬 度值共有０〜２５５色層，我們以先前所掃描調 體的Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸伺服控制器，我們再以 C 語言編 整的臨界值為基準，之後再逐一比較圖檔內的資 寫三軸平台的控制和驅動程式，將送過來的座標加以 料超過這個值我們將它納於白色〈ＦＦ〉，在這 處理使 X 、Y 軸移動到達所需鑽孔的位置進行鑽孔工 個值以下我們將之設定為黑色〈００〉，這樣我 作，而因工作需求可設定 Z 軸的深度。而且鑽孔數量 們即可將整張圖只分成黑點跟白點兩種資料來做 不計，只要在工作區域內、電腦記憶容量夠大，便可 判