CNC işleme merkezlerinde kesici takım kırılmalarının görüntü işleme yöntemi ile tespiti
Detection of cutting tool broken in CNC machining centers by image processing method
Yazar: EMRE ZENGİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKALP TULUM
İstanbul Arel Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: CNC tezgahları = CNC machinery ; Görüntü işleme-bilgisayarlı = Image processing-computer assisted ; Kesici takımlar = Cutting tools ; Talaşlı üretim = Machining

Özet:
Bu yüksek lisans tezi, talaşlı imalat yapan CNC işleme merkezlerinde kullanılan matkap ve kılavuz kesme takımları ile gerçekleştirilen proses sonucu matkap veya kılavuzda kırılma yaşandı ise yaşanan bu kırılmanın, CNC işleme merkezi takım magazini içerisine kurulan kamera sistemi ve makine bütünleşik çalışan görüntü işleme yazılımı ile tespitini amaçlamaktadır.
Öncelikle tez çalışmasında görüntü işleme yöntemlerinin sanayide kullanım alanları incelenmiştir.
Tez çalışmasında, MATLAB programı ile görüntü işleme teknikleri kullanılmıştır. Kamera ve işlemci olarak Raspberry Pi 3 ve Raspberry Camera V2 modülü kullanılmıştır. Üzerinde çalışılan makine Fanuc Oi-model D işletim sistemine sahip Dahlih marka, MCH-800 model yatay işleme merkezidir. Pratikte kurulan sistemde, Raspberry Pi işlemcisinin CNC yatay işleme merkezi ile bütünleşik çalışabilmesi için gerekli sinyalizasyon yapısı oluşturulmuştur. İşlemciden gelen/giden sinyallerin Fanuc İşletim sistemine ait PLC'de anlamlandırabilmek için, Ladder diyagramına, oluşturulan algoritmalara göre yazılım eklemesi yapılmıştır. Bu sayede Raspberry Pi kamera modülü hangi zamanda fotoğraf çekeceği bilgisini ve çektiği fotoğrafın kaç numaralı matkap veya kılavuza ait olduğunu anlamaktadır. Çekilen matkap ve kılavuz fotoğrafları MATLAB programında yazılan yazılıma göre hedef dosyalara kaydedilmiş ve görüntü işleme teknikleri ile özniteliklerine göre sınıflandırılmıştır. Yazılım ile belirlenen özniteliklere sahip matkap veya kılavuz kırıldığında özniteliğin değeri değiştiği için matkap veya kılavuzun kırıldığı tespit edilmiştir. Bu tespit Raspberry Pi işlemcisinden CNC makineye bilgi olarak verilerek CNC makinenin alarm vermesi sağlanmıştır.
Sonuç olarak, tasarlanan ve pratikte uygulamaya alınan sistem CNC işleme merkezlerinde kullanılan matkap ve kılavuz takımlarında yaşanan kırıkların tespitini görüntü işleme metodu ile gerçekleştirmiştir. Bu tez projesi ile görüntü işleme yöntemlerinin talaşlı imalat sektöründe uygulanabilirliği desteklenmiştir.

Abstract:
This thesis aims to determine if the drill or tap is broken as a result of the process performed with the drill and tap cutting tools used in CNC machining centers, with the camera system installed in the CNC machining center tool magazine and the machine integrated image processing software.
First of all, the usage areas of image processing methods in the industry were examined in the thesis study.
In the thesis study, image processing techniques were used with the MATLAB program. Raspberry Pi 3 and Raspberry Camera V2 module were used as camera and processor. The used machine in thesis is a Dahlih brand MCH-800 model horizontal machining center with Fanuc Oi-model D operating system. In the system established in practice, the necessary signaling structure has been created for the Raspberry Pi processor to work integrated with the CNC horizontal machining center. In order to make sense of the signals input/output from the processor in the PLC of the Fanuc Operating system, software has been added to the Ladder diagram according to the created algorithms. In this way, the Raspberry Pi camera module senses when to take a photo and which number drills or taps it takes. Drill and tap photos taken were saved in target files according to the software written in MATLAB program and classified according to image processing techniques and attributes. It has been determined that the drill or tap is broken because the value of the attributes changes when the drill or the tap with the features determined by the software is broken. This detection was given as information from the Raspberry Pi processor to the CNC machine and the CNC machine was given an alarm.
As a result, the system designed and put into practice in practice has determined the fractures in drill and tap tools used in CNC machining centers by image processing method. With this thesis project, the applicability of image processing methods in the machining industry was supported.