New PDF release: Effizienter Einsatz bildgebender Sensoren zur

By Ando Welling

ISBN-10: 3540580530

ISBN-13: 9783540580539

ISBN-10: 3642790402

ISBN-13: 9783642790409

Die vorliegende Dissertation entstand wiihrend meiner Tiitigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am lnstitut fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universitiit Moochen. Herrn Prof. Dr. -lng. J. Milberg, dem Leiter dieses lnstituts, gilt mein besonderer Dank fur die wohlwollende Forderung und Unterstiitzung sowie fur die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. -lng. okay. Bender, dem Leiter des Lehrstuhls fur Informations technik im Machinenwesen, danke ich fur die Dbernahme des Korreferates und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Dariiberhinaus mochte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstiitzt haben, recht herzlich bedanken. Ando Welling MOOchen, Februar ninety four Inhaltsverzeichnis 1. Einfiihrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2. Problemfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . three 1. three. StandderTechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . five 1. three. 1. Entwicklungsstand bildgebender Sensorsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. three. 2. Stand der Objekterkennung durch bildgebende Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . eight 1. three. three. Ortsflexibler Einsatz von Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . nine 1. three. four. Informationsquellen fUr den ErkennungsprozeB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . eleven 1. four. Ziel der Arbeit und Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. Einsatzfeld Fertigungsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sixteen 2. 1. Mechanische Aspekte der Fertigungsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 1. 1. Werkstiickspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 1. 2. Palettensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 1. three. Mobiler Roboter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 1. four. Handhabungsvorgange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2. 2. Informationstechnische Komponenten der Fertigungsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2. 2. 1. Zellenrechner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 2. 2. Aktorsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. 2. three. Simulationssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 three. Konzeption eines flexiblen, integrierten Sensorsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 three. 1. Anforderungen an das Sensorsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 three. 1. 1. Flexibilitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 three. 1. 2. Wirtschaftlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 three. 2. Bildgebende Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ."

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F---- Hardware Einsatzort Objekt Perspektive Abb. 12: Flexibilitiitsaspekte bei der Konzeption des Sensorsystems Voraussetzung fiir die F1exibilitat eines Sensorsystems ist eine geeignete Hardware. Die Hardware muS in weiten Bereichen prograrnmierbar und an spezifische Aufgabenstellungen anpaBbar sein. Dies ist in der Regel bei bildgebenden Sensoren der Fail. Eine weitere Eigenschaft der Sensorhardware muS die einfache Integrierbarkeit in unterschiedliche Rechnersysteme sein. Dies betrifft vorwiegend die Schnittstellen der Sensoren.

Vielmehr gilt es die Infonnationsquellen ausfindig zu machen und in den - 50- 3. Konzeption eines flexiblen, integrierten Sensorsystems SensorprozeB zu integrieren, aus denen sich diese Informationen gewinnen lassen (s. 4 DatenquelIen). 3. Konzeption von Verfahren zur Reaiisierung von Erkennungsaufgaben 1m vorangegangenen Kapitel wurde erarbeitet, welche GroBen bei einer Objekt- erkennung unbekannt sind und ermittelt werden mussen, und welche bereits bekannten GroBen fiir eine effiziente Objekterkennung genutzt werden konnen.

Konzept zur Verbesserung der Integrationsfahigkeit Die Analyse des urspriinglichen Scannersystems hat ergeben, daB die informationstechnischen Aspekte der Integrationsfahigkeit bisher nur am Rande beriicksichtigt wurden und eine Integration in die Fertigungsurngebung bisher mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Es muS daher ein Konzept entworfen werden, welches die Integrationsfahigkeit des Scannersystems verbessert. Gute Integrationsmoglichkeiten bestehen, wenn es gelingt, eine homogene Basis fiir die Integration zu finden.

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Effizienter Einsatz bildgebender Sensoren zur Flexibilisierung automatisierter Handhabungsvorgänge by Ando Welling


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