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iWindow – Intelligentes Maschinenfenster / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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I–VIII
Titelei/Inhaltsverzeichnis
I–VIII
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1–8
1 Motivation und Konzept
1–8
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1.1 Motivation und Zielstellung
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1.2 Konzept
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9–24
2 Ergebnisse aus Demonstratorensicht
9–24
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2.1 Einleitung
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2.2 Kameraauswahl und -kalibrierung
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2.3 Absortierassistent
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2.4 Kamerabasierte Überlagerung an einem Roboter
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2.5 Kamerabasierte Überlagerung an Werkzeugmaschinen
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2.6 Perspektivische Überlagerung am transparenten LCD
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2.7 Perspektivische Überlagerung am transparenten OLED Display
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2.8 Finaler Demonstrator Werkzeugmaschine
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2.8.1 Echtzeitvisualisierung im Bedienpanel
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2.8.2 Perspektivische VR-Echtzeitvisualisierung an herkömmlichen Displays
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2.8.3 Augmented Reality mittels transparenter Displays
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25–33
3 Unterstützung beim Absortiervorgang in der Blechfertigung
25–33
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3.1 Ausgangssituation und Zielsetzung
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3.2 Absortierassistenz mittels kamerabasierter Entnahmedetektion
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3.3 Erfassung des Absortierbereichs mit Kameras
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3.4 Ermittlung der ebenen Bildszene auf Basis der Kamerabilder
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3.5 Erfassung der Tafelgeometrie auf Basis des NC-Programms
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3.6 Nachweis der Funktionsfähigkeit des Assistenzsystems
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34–46
4 Dynamisch erweiterbares Framework für Mehrwertdienste
34–46
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4.1 Motivation und Anforderungen
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4.1.1 Anforderungen an die Gestaltung eines erweiterbaren Plug-In-Systems
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4.1.2 Anforderungen an Sicherheit und Zugriffsrechte von Diensten
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4.1.3 Anforderungen an Entwicklung und Vertrieb von Diensten
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4.2 Mehrwertdienste
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4.2.1 Basisdienste
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4.2.2 Mehrwertdienste
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4.2.3 Metadaten
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4.2.4 Gestaltung unabhängiger Dienste
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4.3 Kommunikation zwischen Diensten
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4.4 Literaturverzeichnis
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47–60
5 Datenmodell und Steuerungsanbindung über OPC UA
47–60
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5.1 Einleitung
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5.2 Ausgangslage und Problemstellung
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5.3 Datenmodell
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5.3.1 Grundlagen OPC UA Adressraum
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5.3.2 Informationsmodelle für CNC-Steuerungen
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5.3.3 OPC UA VDW Companion Specification
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5.4 Steuerungsanbindung über OPC UA
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5.4.1 OPC UA VDW Companion Specification – Evaluierung mit Prototypen
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5.4.2 Echtzeitdaten über OPC UA
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5.5 Ergebnisse und Ausblick
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5.6 Literaturverzeichnis
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61–77
6 Visualisierung des Maschineninnenraums mit VR & AR
61–77
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6.1 Darstellungsarten
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6.2 Virtuelles Modell des Maschineninnenraums
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6.3 Synchronisierung mit aktuellen Maschinendaten
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6.4 Kamerabasierte AR
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6.4.1 Beschreibung der Kameraperspektive
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6.4.2 Überlagerung des Kamerabilds mit virtuellen Inhalten
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6.4.3 Verdeckungsberechnung
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6.5 Berücksichtigung der Betrachterperspektive
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6.5.1 Nachbildung des realen Displays durch ein virtuelles Display
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6.5.2 Erfassung der Position des Betrachters mittels Head- bzw. Eye-Tracking
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6.5.3 Berechnung der zur Darstellung benötigten perspektivischen Parameter
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6.6 Literaturverzeichnis
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78–105
7 Kalibrierung von Kameras in Werkzeugmaschinen
78–105
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7.1 Einleitung und Zielsetzung
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7.2 Grundlagen der Kamerakalibrierung
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7.3 Anforderungen
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7.3.1 Arbeitsräume der Werkzeugmaschinen
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7.3.2 Bildaufnahme
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7.3.3 Kalibrierungsprozess
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7.4 Evaluierung der Methoden zur Kamerakalibrierung
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7.4.1 Kalibrierverfahren in OpenCV
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7.4.2 MATLAB Camera Calibration Toolkit
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7.4.3 Kalibrierung von ToF-Kameras
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7.4.4 Versuch der Kalibrierung auf Palette in Laserschneidmaschine (extrinsisch)
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7.4.5 Versuch der Kalibrierung in der SW Maschine (extrinsisch)
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7.5 Kalibrierung eines 1-Kamerasystems
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7.6 Kalibrierung eines Multi-Kamerasystems
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7.6.1 Vorgehen
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7.6.2 Finden der LED Projektionen
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7.6.3 Der MultiCamCalib Algorithmus
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7.7 Literaturverzeichnis
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106–114
8 Echtzeit-Maschinensimulation und der Nutzen von Mehrwertdiensten
106–114
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8.1 Ziele
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8.2 Echtzeit-Machinensimulation
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8.3 Überlagerungsberechnung
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8.4 Kollisionsvermeidung
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8.5 Mehrwertdienste
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8.5.1 Bahnvisualisierung inklusive Überdeckungsberechnung
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8.5.2 Werkstück- und Werkzeugkonturvisualisierung
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8.5.3 Perspektivische Visualisierung
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8.6 Ausblick
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8.7 Literaturverzeichnis
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115–128
9 Steuerungsgekoppelte Vorab-Überprüfung des Bearbeitungsprozesses
115–128
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9.1 Steuerungsanbindung mittels OPC UA
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9.2 Visualisierung
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9.2.1 3D-Stereo
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9.2.2 Perspektivische Darstellung als Fenster
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9.2.3 Oberflächeneigenschaften
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9.3 Modellierung und Simulation von Werkstücken, Werkzeugen und Magazinen
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9.4 Technische Integration & Anwendung von Mehrwertinformationen
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9.4.1 Abtragsimulation
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9.4.2 Spurbildung
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9.4.3 Kollisionserkennung
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9.4.4 Schnelle Kommunikation
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9.5 Literaturverzeichnis
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129–142
10 3D-Rekonstruktion
129–142
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10.1 Einleitung und Zielsetzung
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10.2 Evaluierung der Methoden zur 3D-Rekonstruktion
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10.2.1 Stereo-Kameras
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10.2.2 ToF-Kameras
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10.2.3 Structured Light Scanner
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10.3 Framework für Computer Vision
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10.4 3D-Rekonstruktion in der Werkzeugmaschine
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10.5 Literaturverzeichnis
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iWindow – Intelligentes Maschinenfenster , page I - VIII
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Philipp Sommer (Ed.)
DOI
doi.org/10.51202/9783186697028-I
ISBN print: 978-3-18-369702-1
ISBN online: 978-3-18-669702-8
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