Projektbericht: Berufliches Gymnasium BG11 Elektrotechnik

Im Rahmen unserer Projektarbeit am beruflichen Gymnasium, BG11 Elektrotechnik, haben wir uns mit zwei spannenden Projektarbeiten beschäftigt: Die Erste umfasste die Programmierung eines kollaborierenden Robotertyps, um Pucks, mithilfe einer kameragestützten Qualitätskontrolle zu sortieren. Das zweite Projekt beinhaltete die Programmierung von zwei Robotern, um den Vorgang der Bedienung einer Buttonpresse zu automatisieren.

Projekt 1: Roboterzelle UR3 zum Sortieren von Steinen

Zielsetzung:

Das Ziel dieses Projekts war es, einen Programmablauf zu entwickeln, der es ermöglicht, Pucks nach verschiedenen Kriterien zu sortieren. Hierbei sollten wir nicht nur die Programmierung des Roboters übernehmen, sondern auch die Auswahl der Sensoren und die Entwicklung eines effizienten Algorithmus zur Steinidentifikation.

Umsetzung:

Zu Beginn des Projekts haben wir uns intensiv mit der Funktionsweise des UR3 Roboters vertraut gemacht und uns mit den Grundlagen der Robotik auseinandergesetzt. Anschließend haben wir die verschiedenen Sensoren untersucht, die zur Steinidentifikation verwendet werden könnten, wie beispielsweise Kameras oder Lichtschranken. Nach gründlicher Evaluierung haben wir uns für eine Kombination aus Kameras und Reflexlichttaster entschieden.

Der nächste Schritt bestand darin, die Programmierung des Roboters vorzunehmen. Wir haben verschiedene Bewegungsarten verwendet , um die Bewegungen und Aktionen des Roboters zu steuern. Es war wichtig, dass der Roboter präzise und effizient arbeitet, um eine hohe Sortiergeschwindigkeit zu gewährleisten. Dazu wurden anschließend die Bewegungen und Wegpunkte optimiert.

Ergebnisse:

Nach Einbau und Verdrahtung einer Lichtschranke, Referenzbilderstellung mit Blobbereich  und Optimierungen konnten wir erfolgreich eine funktionierende Roboterzelle entwickeln. Der Robbi ist nun in der Lage, die Pucks zuverlässig nach ihren vorgegebenen Kriterien (Bohrung) zu sortieren. Wir haben verschiedene Tests durchgeführt, um die Genauigkeit und Effizienz des Systems zu überprüfen, und waren mit den Ergebnissen sehr zufrieden. Unsere Roboterzelle erwies sich als zuverlässig und präzise.

Projekt 2: Automatisierte Buttonpresse

Zielsetzung:

Das Ziel dieses Projekts war es, eine Buttonpresse mit zwei kollaborativen Robotern aus dem Hause UniversalRobots (UR) zu bedienen. Die Buttonpresse sollte in der Lage sein, Buttons für verschiedene Anlässe herzustellen. Unsere Aufgabe bestand darin, einen Programmablauf zu entwickeln, eine Kommunikation zwischen den beiden Robotern zu gewährleisten und einen sauberen Pressvorgang der Maschine durchzuführen.

Umsetzung:

Wir begannen das Projekt, indem wir die Anforderungen an die Buttonpresse analysierten und uns mit verschiedenen Designkonzepten auseinandersetzten. Hier mussten zunächst mehrere 3D-Druckteile angefertigt werden, um die benötigten Gegenstände wiederholgenau aufnehmen zu  können.

Herausfordernd war, dass man sich zunächst in die Handhabung des Vakuumgreifers eingearbeitet werden musste, um den Unterdruck entsprechend einzustellen. Weiterhin musste die Kraft des UR5 zielgerichtet für den Pressvorgang ermittelt werden.

Ergebnisse:

Es konnte der Pressvorgang für einen Buttontyp realisiert werden. Weiter lässt sich mit wenigen Handgriffen der Aufbau für andere Typen umrüsten.

Die Button können jetzt in Serie gehen.