Kameradan Alınan Görüntünün CNC Tezgâhında Gerçek Zamanlı Olarak İşlenmesi

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 3, 1251 - 1263, 26.09.2020

Sıtkı Öztürk Melih Kuncan

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.618965

Cited By: 1

Öz

Bu çalışmada endüstride yaygın olarak kullanılan bilgisayar
destekli sayısal kontrolöre (CNC (Computer Numerik Control)) koordinat desteği
ile görüntünün ölçekli olarak çizdirilmesi hedeflenmiştir. Bilgisayar ortamında
alınan görüntünün görsel olarak benzetiminden sonra elde edilen iskelet yörünge
koordinatları, CNC hareket yörünge komutlarına dönüştürülmekte ve CNC ünitesine
yüklenen hareket komutları makinede otomatik olarak işlenmektedir. Bu çalışma
sayesinde görüntü işlemenin kullanım alanları ile programlanabilir makinelerin
çalışma alanları birleştirilerek, yararlı bir çalışma oluşturulması
amaçlanmıştır.

Görüntünün kameradan alınarak, üzerinde belirli
işlemlerin uygulanılması sonucunda, kullanılacak gerekli bilgiler alınmıştır.
Bunun için sırasıyla alınan görüntüye belirli bir eşik değeri uygulanarak siyah
beyaz (binary) bir görüntü oluşturulmuş ve iskelet çıkarımları yapılarak
görüntünün koordinat değerleri elde edilmiştir. Bu çalışmada, iskelet çıkarımı
için Matlab programında görüntünün iskeletini oluşturma (skeleton)
fonksiyonundan yararlanılmış, koordinat değerleri ise sınır çıkarma
fonksiyonları ile (bwboundaries) belirlenmiştir. Elde edilen koordinat
değerlerini CNC’de hareket komutuna dönüştürebilmek için 'g kod' una
dönüştürmek gerekmektedir. Bu işlem basamağı Matlab programı kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. g kodu çıktı dosyası USB bellek yardımı ile CNC’ye aktarılarak
x-y düzleminde görüntüyü istenen şekilde talaş kaldırarak çizdirilmiştir

Sonuç olarak bu çalışmada, kameradan alınan görüntünün
koordinatlarının hesaplanması sayesinde istenen şekilde CNC tezgah tarafından
işlemenin yapılması amaçlanmıştır. 
Görüntü işleme aşamasında Matlab programı kullanılmış, işlenen görüntüyü
istenen şekilde talaş kaldırarak çizdirebilmek için Siemens’in Sinumerik CNC
tezgâhı kullanılmıştır. Prototip makinede gerçekleştirilen işleme çıktıları
üzerinde yapılan ölçüm testleri sonucunda işlemenin orijinal resme uygun hatasız
bir şekilde gerçekleştiği gözlenmiştir. Yapılan karşılaştırma ve
değerlendirmelerde teorik sonuçlarla pratik sonuçların büyük oranda örtüştüğü
sonucuna varılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

Görüntü işleme, g kod, CNC makine, gerçek zamanlı işleme

Destekleyen Kurum

Kocaeli Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri BAP Koordinasyon Birimi Koordinatörlüğü

Proje Numarası

2015-018

Kaynakça

• 1. Uyar E., Kavala D., 5 Eksen CNC İşleme Tezgahı Tasarımı ve PC Destekli Kontrolü – 1, MakinaTek Dergisi, 2010.
• 2. Kavala D., Beş eksenli CNC tezgah tasarımı ve kontrolü, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2010, 283619.
• 3. Kuncan, M., Kaplan, K., Ertunç, H. M., & Kucukates, S. (2018). Design, production and novel NC tool path generation of CNC tire mold processing machine. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33(3), 1183-1199.
• 4. Kuncan M., CNC Tezgâhlarında Yazı Ve Desenlerin 3 Boyutlu Karmaşık Yüzeylere Aktarılması, Doktora Tezi, FBE, Kocaeli Üniversitesi, 2017.
• 5. http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/matlab-ile-goruntu-islemeuygulamasielektrikport-akademi/8434#ad-image-0 (Erişim Tarihi: 01.03.2017)
• 6. Siemens, Sinumerik 808D Freeze için Kullanım ve programlama prosedürleri, Eğitim kılavuzu, Versiyon 07.12.
• 7. http://www.inf.u-szeged.hu/~palagyi/skel/skel.html (Erişim Tarihi: 10.02.2017)
• 8. Lam, L., Lee, S. W., & Suen, C. Y. (1992). Thinning methodologies-a comprehensive survey. IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence, 14(9), 869-885.
• 9. Holt, C. M., Stewart, A., Clint, M., & Perrott, R. H. (1987). An improved parallel thinning algorithm. Communications of the ACM, 30(2), 156-160.
• 10. https://www.mathworks.com/help/images/boundary-tracing-in-images.html (Erişim Tarihi: 21.12.2016).
• 11. Acar U. 2011. Uydu görüntüleri ve tıbbi görüntülerden benzer görüntü işleme teknikleriyle bilgi çıkarımı, YTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeodezi ve Fotogrametri, Doktora Tezi, 166s, İstanbul.
• 12. Tekinalp Z., Öztürk S., Kuncan M. 2013. OPC Kullanılarak Gerçek Zamanlı Haberleşen Matlab ve PLC Kontrollü Sistem, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, 26-28 Eylül 2013.
• 13. Ertürk Alp. 2016. Bilgisayarla Görüye Giriş Ders Notu, Görüntü Eşleme, s. 20-70.
• 14. Culha Salih 2012. CNC torna tezgâhları için Kamera görüntüsü ile otomatik parça programlarının oluşturulması, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 165s, Ankara.
• 15. Kuncan M., Kaplan K., ErtunçH. M., Küçükateş S. 2016. 5 Axis CNC Precision Tire Side Machining. European Journal of Technic, 6(2): 117-123.
• 16. Kuncan M., Kaplan K., Ertunç H. M. 2015. 5 Axis CNC Tire Surface Prototype Machine, 3rd Internatıonal Symposıum On Innovative Technologies In Engineering And Science, ISITES 2015, 3-5 June 2015, Valencia, Spain.