Die Aufgabenstellung dieser Arbeit war, einen kamerageführten Greifprozess eines Roboters von einem laufenden Transportband weg zu realisieren. Aufbauend auf die Objekterkennungssoftware der Kamera, welche die Position eines Objektes in einem Bild in Koordinaten umwandelt, war es meine Aufgabe, nun über Zeitmessungen ein Signalkonzept zu erarbeiten, um zu verstehen, wie die Signale aussehen, weitergegeben werden und wie lange ihre Verarbeitung dauert. Somit konnte der Gesamtprozess vom Erkennen bis zum Greifen in Teilprozesse aufgeteilt werden, welche sich leichter untersuchen und programmieren ließen. Über die Dauer der Einzelprozesse konnte eine Totzeit zwischen Bildentstehung und dem Zeitpunkt, wenn dem Roboter die Zielkoordinaten der Greifbewegung zur Verfügung stehen, ermittelt werden. Dadurch kann man im Programm eine Positionskorrektur vornehmen, da sich das Objekt in dieser Totzeit auf dem Förderband unerkannt weiterbewegt.
Realisiert wurde diese Aufgabe mit einem DVT SmartImage Sensor und einem Industrieroboter ABB IRB 2400/10.
* Zu Beginn wurden die benötigten Zeitmessungen durchgeführt, welche zur Entwicklung eines
Signalkonzeptes nötig waren. Am Ende stand dann ein autonomer Greifprozess. Gemessen wurden
dabei die Löschzeit der RS232-Schnittstelle
* die Auslesezeit des von der Kamera übertragenen Koordinatenstrings aus der seriellen Schnittstelle
und Umrechnung in Koordinaten (x, y, Ψ)
* Messung der Bildverarbeitungszeit der Kamera
Der autonome Greifprozess, oder auch als „Dual Prozess“ bezeichnet, beinhaltet auch das Auftreten mehrerer Objekte auf dem Förderband. Ein besonderer Zusatz ist die automatische Prozessrücksetzung in einem Fehlerfall, der über Fehlerroutinen abgehandelt wird. Auf Grund der gewonnen Messwerte war meine Ergebnis eine sich ständig ändernde, in jedem Zyklus automatisch gemessene, Gesamtzykluszeit. Diese ist identisch mit der oben genannten Totzeit.
Inhaltsverzeichnis
- DER INHALT IM ÜBERBLICK
- EINLEITUNG
- DER INDUSTRIEROBOTER
- Die Geschichte der Industrieroboter
- Begriffsdefinition,,Roboter".
- Ihre Anwendungsgebiete und heutige Entwicklung
- DAS ZIEL DER ARBEIT.
- DER AUFBAU DER ARBEIT.
- DIE GRUNDLAGEN
- DER INDUSTRIEROBOTER IRB 2400/10
- Mögliche Anwendungsbereiche..
- Die S4C-Steuerung.
- Die Programmiersprache Rapid.....
- DIE KAMERA - DER SMART VISION SENSOR DVT 600..
- Die Grundlagen....
- Die Technischen Daten des Systems im Überblick..
- Die Benutzeroberfläche,,Framework".
- Die Kommunikation .....
- Das TCP/IP - Protokoll..
- Beschaltung der I/O-Ports der Kamera..
- Der Inspektions-Modus...
- Die Herstellerangaben zu Zyklus- und Prozesszeiten während einer Inspektion.........
- DER MESSAUFBAU
- VORÜBERLEGUNGEN
- GRUNDLEGENDE ANFORDERUNGEN
- DER ZWECK DER MESSUNGEN
- DAS SIGNALKONZEPT
- DER KOORDINATENTRANSFER ZWISCHEN KAMERA UND ROBOTER..
- DIE MESSUNGEN
- DIE PROZESSZEITMESSUNGEN DER ROBOTERSTEUERUNG
- Die Prozessdauer „Löschen der seriellen Schnittstelle“.
- Die Auslesedauer eines Strings aus der seriellen Schnittstelle
- DIE PROZESSZEITMESSUNGEN DER KAMERA
- Die Messung der Inspektionszeit.
- Die Signalabfolge in der Kamera...
- DIE MESSUNG DER FÖRDERBANDGESCHWINDIGKEIT.
- DIE UMSETZUNG
- DIE IMPLEMENTIERUNG DER ZYKLUSZEIT
- GREIFPROZESSREALISIERUNG AM LAUFENDEN TRANSPORTBAND
- DIE BILDDOKUMENTATION DES GREIFPROZESSES..
- DIE REALISIERUNG EINES ENDLOSPROZESSES
- Der Ablauf der Abstapelung .....
- Die Aufsplittung der Greifwinkel
- Kamerageführter Greifprozess
- Objekterkennung und Positionsbestimmung
- Signalkonzept und Totzeit
- Positionskorrektur und Automatisierung
- Industrieroboter und Kamerasystem
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit befasst sich mit der Realisierung eines kamerageführten Greifprozesses eines Roboters von einem laufenden Transportband weg. Das Ziel ist es, ein Signalkonzept zu entwickeln, welches die zeitliche Abfolge der einzelnen Prozessabschnitte von der Objekterkennung bis zum Greifen berücksichtigt und die Positionskorrektur des Objektes aufgrund der Totzeit während der Signalverarbeitung ermöglicht.
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Geschichte und die Anwendungsgebiete von Industrierobotern. Anschließend wird das Ziel der Arbeit sowie der Aufbau der Arbeit erläutert. Das zweite Kapitel beschäftigt sich mit den Grundlagen des Industrieroboters IRB 2400/10 und der Kamera DVT 600. Es werden die technischen Daten, die Benutzeroberfläche und die Kommunikationsschnittstellen der Geräte beschrieben.
Kapitel drei erläutert den Messaufbau, der für die Analyse des Greifprozesses verwendet wurde. Das vierte Kapitel widmet sich den Überlegungen, die für die Entwicklung eines Signalkonzeptes getroffen wurden, und den grundlegenden Anforderungen an den Greifprozess.
Kapitel fünf beschreibt die durchgeführten Prozesszeitmessungen der Roboter- und Kamerasteuerung. Die Messergebnisse werden analysiert und die Signalabfolge in der Kamera erläutert. Außerdem wird die Messung der Förderbandgeschwindigkeit beschrieben.
Das letzte Kapitel, das in dieser Vorschau nicht dargestellt ist, behandelt die Umsetzung des entwickelten Signalkonzeptes und die Realisierung des Greifprozesses am laufenden Transportband. Es wird die Bilddokumentation des Greifprozesses sowie die Realisierung eines Endlos-Prozesses mit Abstapelung und Aufsplittung der Greifwinkel beschrieben.
Schlüsselwörter
Die Arbeit befasst sich mit den Themen Industrierobotik, Kamerageführter Greifprozess, Objekterkennung, Positionsbestimmung, Signalkonzept, Totzeit, Positionskorrektur, Automatisierung, ABB IRB 2400/10, DVT Smart Vision Sensor, Prozesszeitmessungen, Förderbandgeschwindigkeit, Greifprozessrealisierung, Endlos-Prozess, Abstapelung, Greifwinkel.
- Quote paper
- Martin Pfrommer (Author), 2005, Kamerageführte Greifvorgänge am laufenden Transportband, realisiert mit einem DVT Smart Vision Sensor und einem Industrieroboter ABB IRB 2400, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/47918
