TETRIS Advanced

Zielsetzung
Quaderförmige Teile unterschiedlicher Größe sollen durch ein Bildverarbeitungssystem erkannt und vom Roboter optimal abgelegt werden. Dazu soll ein Optimierungsprogramm die beste Lage für den betrachteten Quader errechnen und seine aktuellen Koordinaten sowie die Zielkoordinaten an den Roboter übergeben. Es entsteht ein „chaotischer Stapel“, der möglichst stabil sein soll und natürlich möglichst viele Werkstücke enthalten soll.Die gestapelte Palette soll einem Schöpfbunker zugeführt werden, aus diesem wieder in anderer Reihenfolge Teile gefördert werden und anschließend vereinzelt werden.

Systembeschreibung
Beginnend im Schöpfbunker werden die quaderförmigen Teile über ein Förderband mit Mitnehmern herausgefördert, wobei durch eine funktionale Einrichtung die Brückenbildung vermieden wird.Vom Förderband fallen die Teile auf eine Rutsche, durch welche sie in eine Reihe gebracht werden. Um dies zu erreichen bewegt sich das Förderband jeweils um nur eine halbe Stollenteilung vorwärts und hält dann eine vorgegebene Zeit.Nach der Rutsche gleiten die Teile auf ein zweites Förderband, wo sie dann endgültig vereinzelt werden. Die Vereinzelung ist mit einem Lichtschranken am Ende des zweiten Förderband realisiert, welcher das Förderband nach jedem Teil anhält, bis der Roboter dieses von der Belichtungsfläche erkannt und im Mittelpunkt angesaugt hat.Der Roboter hebt dann das Teil zu einem Schrägtisch, an welchem es ausgerichtet und eventuell in einer anderen Orientierung genau im Mittelpunkt wieder aufnimmt. Dieses Teil wird anschließend auf den von der Optimierungssoftware errechneten Platz auf der Palette abgelegt.Vorhergehende Schritte wiederholen sich solange bis alle Teile aus dem Schöpfbunker gefördert und auf der Palette gestapelt wurden.Zum Schluss nimmt der Roboter mit seinem Greifer die gesamte Palette und kippt sie in den Schöpfbunker zurück.Die Palette stellt der Roboter dann wieder auf ihren ursprünglichen Platz.Der gesamte Prozess wird auf dem PC graphisch dargestellt und wird von diesem aus bedient.Über den ganzen Prozess werden log-files erstellt und zu einem Managementreport zusammengefasst.

Objectives
Parts of different size are recognized by an image processing system and placed by the robot optimally. An optimization program calculates the best position for the part and sends the current coordinates and the goal coordinates over to the robot. A “chaotic pile” arises, which should be as stable and contain as much as work pieces as possible. The full pallet is supplied to a “scoop bunker”, which scoops the parts in a different order and separates them for image processing.

Description
Beginning in the “scoop bunker” the parts are scooped by a conveyor, where several functional mechanisms avoid spearing. From the conveyor the parts fall on a chute. The chute brings the parts into one row. To implement this, the conveyor moves a specific distance only. Then it stops for a moment. The parts slide onto a second conveyor at the end of the chute, where they are finally separated. The separation is implemented with a light barrier at the end of the second conveyor, which stops the conveyor after each part, until the robot picks up the part. Then the robot moves the part to a diagonal table, where it is positioned and orientated correctly. Afterwards the part is placed at the optimal position on the pallet. The optimal position is calculated by the optimization software. Preceding steps repeat until all parts are placed on the pallet. In the end the robot grips the full pallet and tilts it back into the “scoop bunker”.

The whole process is displayed and controlled by the PC. Over the whole process log files are provided and combined into a management report.