Vision-Erkennung bei Bestückungsautomaten

[Holle]

Das hier hat zwar nichts mit einem Bestückautomaten zu tun, aber dieses Projekt gefällt mir auch.
Obwohl, die Bilderkennung funktioniert anscheinend ganz gut, möglicherweise würde die auch IC-Beine erkennen können.
...aber schau mal sebst.

[Holle]

Was sagst du zum Testprogramm? Sieht doch gut aus, oder?
Wenn ich auf meiner Arbeit die professionellen Maschinen anschaue, dann drehen die Motoren auch nicht schneller. Die enorme Geschwindigkeit erreichen diese durch die große Steigung der Spindeln. Wenn unsere Motoren also die Kraft besitzen die Geschwindigkeit vom Testprogramm bei einer Steigung von 20mm aufrecht zu halten wird unsere Maschine schon recht fix arbeiten. Wichtig wäre nun, dass wir das Gewicht der Antriebe und des Bestückkopfes so gering wie möglich halten.
Das größte Gewicht hat die Achse zu tragen, welche den größten Verfahrweg hat, da hier schließlich das Gewicht des Antriebs der anderen Achsen mit zu tragen ist. Nun haben wir ja 3 Motoren, also würde ich vorschlagen dass wir für diese Achse 2 Motoren parallel betreiben. Für die Z-Achse ist dieser Motor meiner Meinung nach sowieso ungeeignet, denn der ist viel zu stark. Würden wir also den 3. Motor für die Z-Achse nutzen, dann würde sich der Motor langweilen (der wäre vielleicht zu 5% belastet), aber die Motoren der X/Y Achsen hätten dementsprechend mehr Gewicht zu bewegen was die Geschwindigkeit merkbar reduzieren würde (Kontraproduktiv).
Wenn wir nun also für die Z-Achse ein winzigen Stepper verwenden (z.B. aus einem alten Floppy oder Tintenstrahldrucker) wäre das vermutlich vollkommen ausreichend.
Sagen wir mal, der Motor für die Z-Achse muss ein Gewicht von 300 Gramm bewegen (100 Gramm für das Bauteil, 200 Gramm für den Nozzleschaft+Nozzle+Sensor). Wenn wir nun davon ausgehen dass die Z-Achse in der Regel 2cm tief runter muss um das Bauteil abzuholen/setzen, dann muss der Motor also nur in der Lage sein diese 2 cm mit max. 300 Gramm Gewicht in "akzeptabler" Zeit zu meistern. Selbst wenn der Motor dafür eine ganze Sekunde länger brauchen würde (das wäre dann schon Zeitlupe ), hätte man durch den Geschwindigkeitsgewinn der XY-Achsen keinen Zeitverlust.

[einballimwas]

Sorry, dass ich mich ne Weile nicht gemeldet habe. Sorry auch an die anderen, die hier mitlesen.

Mittlerweile sind wir 3: Holle, ich und ein CNC Mensch, der mir bei der Konstruktion der Maschine hilft. Vielleicht sollte man ein größeres Projekt draus machen. Nächstes Jahr nehme ich auf jeden Fall zwei Monate in Vollzeit, um die Software für die Maschine (weiter) zu entwickeln. Das ist auf jeden Fall schon einmal fix.

Nun möchte ich noch einmal Stellungnahme zur Maschinengröße machen und wieso ich immernoch keine grobe Zeichnung vorlegen kann: Ich Idiot habe beim Ausschneiden der Flächen aus Pappe knallhart meinen Kaffee über meine Arbeitsplatte geleert. Das hat den Aufschrieben nicht so gut getan. Weder den von der Maschine noch den Studienaufschrieben. Und zweitere sind natürlich wichtiger. Letztes Wochenende lag ich dann komplett flach durch Schlafmangel ausser Kraft gesetzt, konnte also auch nichts machen. Weiterhin stehen in 2 Monaten schon wieder Klausuren an und ich verfalle mittlerweile jeden Morgen mindestens einmal in Panik. Das heißt, ich werde höchstens am Wochenende kurze Zeit daran arbeiten können, doch auch nur an einem: An der eigentlichen Maschine oder an dem drum herum. Daher möchte ich noch jemanden bitten, den das ganze Thema interessiert und der vllt noch ein wenig Zeit hat, sich um Dokukram und so weiter zu kümmern. Mittlerweile gibt es auch eine Webseite, auf der (momentan noch ich) die ganze Sache in Form eines Blogs und in Form von Ressourcen veröffentlichen und dokumentieren möchte. Die Webseite ist zu erreichen unter http://nerdhybride.de Das Design ist grottenschlecht was bedeutet, ich muss mich um noch einen Punkt mehr neben der eigentlichen Maschinenkonstruktion kümmern. Das ist erst recht suboptimal und für euch Mitleser bedeutet das einfach recht langsamen Fortschritt. Wir werden sehen, ob sich vllt noch jemand meldet, der ernsthaft Interesse bekundet, hier mitzumachen. Die Hoffnung stirbt bekanntlich zuletzt.

Die Aufteilung der Motoren hatte ich die ganze Zeit schon verfolgt. So ist es einfach am Wirtschaftlichsten. Die lange Achse muss den weitesten Weg zurücklegen, braucht also auch die höchsten Verfahrgeschwindigkeiten. Da kommen dann zwei Motoren dran. Wenn du, Holle, mir noch schnell deine Adresse zukommen lässt, schicke ich dir einen kleinen Motor für die Z Achse. Da habe ich nämlich noch ein paar rumliegen, die schön klein sind. Als Endstufe habe ich hier eine 2,2 Ampere Leadshine Endstufe liegen. Die kleinste, die ich kriegen konnte.

Am Telefon hatte ich dir ja schon gesagt, dass die Maschine sowieso relativ klein wird. Den Bestückbereich hatte ich dabei als Pappkarton vor mir liegen. In den Kofferraum passt sie also locker, wenn man nicht gerade einen Polo hat. Zur Not: Rücksitze umklappen
Das mit den Feedern hatten wir auch am Telefon besprochen: Wir schaffen die Möglichkeit, nutzen aber erstmal den Bereich für den Tray um die Bauteilgurte darafu zu klemmen. Ich will davon sehr schnell wieder weg, allerdings ist erstmal die Funktion der Maschine das entscheidende.

Was meinst du mit Testprogramm? Du hast mir kein Video dazu geschickt .. Oder habe ich jetzt was vergessen, was wir am Telefon besprochen hatten? .. Uuuups, jetzt gerade als ich fertig mit dem schreiben war, hab ich das gesehen. Kann es aber leider nicht herunterladen, da Share-Online da Murks macht. Ich würde vorschlagen, dass du das einfach bei file-upload.net oderso hochlädst. Danke dir!

Mehrere Bestückköpfe machen momentan absolut keinen Sinn.

Ich habe das bisschen Zeit was ich letzte Woche hatte, hauptsächlich dafür verwendet mir die Teile zusammenzuholen und mal zu schauen, ob alles passt. Scheint aufzugehen mein Konzept. Von Links nach rechts: Endstufe X, Endstufe X, Endstufe Y, (leerer Slot für Endstufe Theta), (Notiz an mich: Da fehlt ein Slot für Z!!), Steuerung, Netzteil, embedded Rechnerboard:
Bild hier  

Ich denke bis Ende Mai wird das Ding komplett funktionieren.

So, das war es erstmal von mir. Ich werde nächsten Samstag wieder anrufen Holle.

Liest eigentlich noch jemand mit? Ich komm mir wirklich ein wenig Einsam in diesem Thread vor

[Holle]

Sieht gut aus, dein "Computer".
Brauchst dich nicht zu rechtfertigen, bei mir sieht es derzeit auch knapp aus, was die Zeit für das Projekt betrifft. Eine Woche war ich weg, dann musste ich mit der Renovierung weiter machen (und die ist auch noch lange nicht fertig ...renovieren auf Raten).

Zum Testprogramm:
Habe es nun auch auf meinem Server gelegt:
Klick!

Was gibt´s neues....
Um die Leistungsfähigkeit des Motors zu testen brauche ich eine stärkere Steuerung. Dazu habe ich mir erst einmal einen Funktionsgenerator-Bausatz gekauft. Beim Justieren des Funktionsgenerators ist mir mein Oszilloskop verreckt. Nun habe ich ein neues (4-Kanal Speicheroszilloskop mit 200MHz). Da ich etwas Angst habe dieses zu zerstören brauche ich einen gescheiten Trenntrafo. Den Trafo selber habe ich bei Ebay ersteigert, diverse andere Teile muss ich noch bestellen (Schalter, Amperemeter, Bauteile für die Einschaltstrombegrenzung, Gehäuse, usw.). Wenn der Trenntrafo dann auch soweit ist kann ich mich endlich wieder dem eigentlichen Projekt widmen.

Meine Adresse schicke ich dir per PN.

[einballimwas]

Aaaah, da ist es ja!

Schaut doch supi aus .. Schrittverlust seh ich keinen!

von mir gibt es nichts neues im Bezug zur Maschine - Ich warte immernoch auf ein paar Teile um die (mittlerweile angekommenen) 48V Netzteile zu fixieren.

Was ich zwischendurch allerdings mit meinem Vater probiert habe war die Laserstrukturierung von PCB's. Hier unsere Ergebnisse:
Bild hier   Bild hier   Bild hier   Bild hier   Bild hier  

Es war laut, es stank und geworden ist es nichts wie man sieht. Es waren 200 Watt bei ~25m/s Vorschub, die Wellenlänge lag bei 1064nm. Ich vermute, dass das Kupfer zu stark reflektiert hat und als es dann irgendwann verdampft ist, hat es sehr viel mehr Laserenergie aufgenommen als uns lieb war und ist vom Schneidgas (Stickstoff) weggeblasen worden, worauf die vollen 200 Watt dann auf das Trägermaterial gebrannt sind. Ich schätze, dass wir 1,5kW an Laserleistung brauchen und selbige pulsen müssen. Wenn das nicht funktioniert, dann fehlt uns die Maschine für weitere Versuche. Die, die wir nutzen können, kann nur 1064nm. Ich würde gerne noch einen Frequenzverdoppler davorschalten, was der Betriebsleiter wohl aus guten Gründen nicht absegnen werden wird.

Nunja, wir werden ja sehen was daraus wird. Ich selbst bekomme gg Ende des Jahres einen 1Watt Fern IR Laser (10µm), mal schauen, wie das Kupfer diese Wellenlänge aufnimmt. Mit dieser kleinen Leistung passiert das ganze hoffentlich auch langsamer, so dass man versteht, was da genau passiert. Die Highspeed Kameras sind mir leider bei der letzten Familienfeier ausgegangen

[Holle]

Schade, dass es nicht funktioniert hat.
Ich habe auch einen herben Rückschlag erlitten. Wie bereits erwähnt bastle ich mir gerade einen Trenntrafo. Das Gehäuse, welches ich mir extra dafür gekauft habe, ist zwar ausreichend Groß, aber viel zu instabil für diesen "Monster-Trafo".
Nun habe ich stundenlang im Internet nach solchen Gehäusen gesucht, wie sie z.B. für Labornetzgeräte verwendet werden, jedoch finde ich davon keine Leergehäuse.
Nun ja, aufgeben war noch nie meine Stärke, deswegen bin ich gerade dabei ein altes Gehäuse umzubauen, in dem einmal 5 1/5 SATA Geräte untergebracht waren. Das ist alles recht eng, aber "hier und da" etwas geflext und schon passt alles rein.
Nun warte ich noch auf ein paar Teile (Relais,...) und dann sollte das Teil auch schon bald fertig sein.

Zur Steuerung: Ich werde mein Glück mal mit Audio-Endstufen versuchen, denn diese sind (abgesehen vom Rechtecksignal) wie dafür gemacht. Ob ich nun einen 4 Ohm Lautsprecher ansteuere, oder meine 3 Ohm Spule vom Motor sollte relativ egal sein.
Mit der Renovierung bin ich auch wieder etwas voran gekommen, aber fertig bin ich damit noch lange nicht. Egal, ich freue mich nun schon auf die Entwicklung unserer Maschine, da muss die Renovierung halt mal etwas zurück stecken
Den Trenntrafo sollte ich diese Woche auf jeden Fall fertig bekommen, eigentlich fehlt nur noch das Relais. Die Frontblende zu basteln war nicht so schlimm, aber diese gescheit befestigen ist schon etwas aufwendiger, vor allem weil ich nur eine 1mm Alu-Platte verwendet habe, welche sich ohne Verstärkung schon beim Einstecken und Abziehen des Netzsteckers verformen würde .
Sorry, dass ich mich noch nicht um NerdHybride gekümmert habe, ich hatte in den letzten Tagen erhebliche Zeitarmut.

[einballimwas]

Okay, mittlerweile habe ich alles zusammen, was man für die Steuerung braucht: 4 Achsen Endstufen, die eigentliche Numeric Control, Strom (48V @ 12A), einen Embedded Rechner, der noch mit dem Touchscreen verheiratet werden muss um einen PanelPC zu bilden. Zwei Bleche um die Netzteile festzumachen fehlen und die Frontplatte fehlen auchnoch. Hat ein wenig länger gedauert aber dafür habe ich nix zahlen müssen
Die Kabel liegen auch schon nebenan, um gleich loslegen zu können. Nun bin ich eigentlich "klar zum entern". Nachdem wir die Maße festgelegt haben, werde ich mich in nächster Zeit einmal ans CAD setzen und einen Prototypen zu entwerfen. Das wird blöderweise etwas länger dauern, da ich in den Semesterferien - die ich eigentlich für die Prototypenentwicklung eingeplant hatte - ein Praktikum in der Schweiz mache, das mir mehr oder weniger in den Schoß geflogen ist. Nichts desto trotz verfolge ich weiterhin das Ziel, den Hardwareaufbau bis zum Ende des Jahres weitestgehend fertig zu haben.

Das Vision System fehlt hier noch. Ich würde dich bitten, mal nach den Kameratypen zu schauen, die ihr in der Firma benutzt. Ich habe die Befürchtung, das man mit einer Webcam nicht wirklich weit kommen wird. Daher habe ich mich mit einem Freund kurzgeschlossen, der sich darauf "spezialisiert" hat. Er leiht mir erst einmal ein professionelles System, damit ich testen kann, wie sich das ganze verhält (Treiber, C-Mount Objektiv, Befestigung, Anschluss, Performance, etc .. ).

Habe auch schon eine Küchenarbeitsplatte bestellt, die farblich ins Zimmer passt. Bedeutet ich habe 3 Meter mehr Arbeitsplatz (90cm tief) und damit auch einen guten Stand- und Bastelplatz für die Maschine.

Software Design Overview: http://nerdhybride.de/?p=77

Mit den Audio Endstufen sei mal vorsichtig. Das wird nichts.

Bild hier