Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren

Transkript

1 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Chen-Ko Sung, Dr. Helge-Björn Kuntze, Giulio Milighetti Steuerung und Regelung von Robotern

2 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 2

3 Motivationen: Multisensorielle Inline- Qualitätsüberwachung großer komplexer Fertigungsteile Vollständige Qualitätssicherung bei minimalem Prüfaufwand Große Flexibilität hinsichtlich häufig wechselnder Prüfaufgaben Online-Fähigkeit durch Minimierung der Prüfdauer Autotür ca. 4 m ca. 10 m Rumpfschale eines Flugzeuges Seite 3

4 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 4

5 Dreistufiges Lösungskonzept: (Fortsetzung folgt) 1. Lokalisierung des unfixierten Prüfobjektes - Szenenauswertung mit bildgebenden Übersichtssensoren - modell- und wissensbasiertes Erkennen und Lokalisieren des Prüfobjektes Seite 5

6 Dreistufiges Lösungskonzept: (Fortsetzung folgt) 2. Planung des optimalen roboterbasierten Prüfablaufes - Erkennen und Lokalisieren relevanter Prüfzonen - Generieren eines optimalen Prüfablaufes - Auswahl prüfspezifischer Inspektionssensoren Seite 6

7 Dreistufiges Lösungskonzept: 3. Vision-basierte Inspektion des Prüfobjektes - logischer und metrischer Modell-Ist-Vergleich - Auswertung von Soll- und Ist-Bildfolgen - genaue Positionierung prüfspezifischer Inspektionssensoren - Kollisionsfreiheit durch Vision-geregelte Bewegung Bauteil an der falschen Stelle Soll-Zustand Ist-Zustand Seite 7

8 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 8

9 Methoden: Bewegungsregelung: Diskret-kontinuierliche Regelung des multisensoriellen Prüfablaufes Robotergeführtes kollisionsfreies Anfahren der Prüfzonen Neuro-Fuzzy-basierte Multisensorfusionsverfahren Vision-basierte Bewegungsregelung des Roboters (Abstand, Anstellwinkel, etc.) Bild- und Sensorauswertung: Optimierung, Adaption und Lernen von Auswerteverfahren (Adaptive) Modelle zur Objekterkennung Sensor- und Datenfusion Flexible Vernetzung und Integration verschiedener Sensoren Seite 9

10 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 10

11 Diskret-Kontinuierliche Regelung: (Fortsetzung folgt) Seite 11

12 Diskret-Kontinuierliche Regelung: AP1 AP2 AP6 AP3 AP7 Start Ziel AP4 AP8 AP5 AP9 AP Parametrisierte Aktionsprimitive (z.b. fahre von A nach B mit Geschw. v) Seite 12

13 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 13

14 Modellgenerierung von Prüfobjekten: Generieren der Modell- und Wissensbasis durch - einmaliges Scannen von Musterteilen mit Übersichtsoder Inspektionssensoren - Verwendung relevanter CAD-Daten möglich Seite 14

15 Roboterbasierte Inline-Qualitätsüberwachung mit bildgebenden Sensoren Motivationen Dreistufiges Lösungskonzept Methoden - Diskret-Kontinuierliche Regelung - Modellgenerierung von Prüfobjekten Resultate und Zusammenfassung mit Videofilm Seite 15

16 Resultate und Zusammenfassung: Entwicklungs- und Demonstrationsplattform Prüfzonen Lokalisierung des unfixierten Fertigungsteiles Planung des optimalen roboterbasierten Prüfablaufs Visionbasierte Inspektion des Prüfobjekts Sensorbahnhof Seite 16

17 Videofilm: Prüfzonen Entwicklungs- und Demonstrationsplattform Seite 17

18 Diskussion: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 18