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Abschlussarbeiten

Laser & Elektronik

Laser & Elektronik

1. „Entwicklung eines Aufbaus zur spektralen Vermessung von Kunststoffteilen“

Zu einem bestehenden Spektrometer soll ein Messaufbau / Ablauf ausgearbeitet werden, mit dem Kunststoffteile verschiedener Geometrie sowohl auf ihre Transmissivität als auch auf ihre Reflektivität hin untersucht werden können.

Ziel der Arbeit ist es, ein kompaktes, variables Konzept, bestehend aus Spektrometer, Lichtquelle, Messaufbau sowie Messeablauf, zu erstellen.

Schwerpunkte:

1. Recherche und Einarbeitung in die Grundlagen der spektralen Vermessung

2. Auswahl einer geeigneten Lichtquelle

3. Konstruktion eines Messaufbaus

4. Versuchsreihen und Evaluation mit verschiedenen Kunststoff-Materialien

 

2. „Entwicklung und Aufbau einer Flash-, Kalibrier- und Testeinrichtung für die Kleinserienproduktion von Beleuchtungssteuerungen“

Schwerpunkte:

1. Konzeptentwicklung

2. Mechanische Konstruktion und elektrische Hardwareplanung

3. Auslegung und Integration geeigneter Mess- und Prüftechnik

4. Mechanische und elektrische Montage

5. Programmierung und Test eines Produktionsablaufs

Hochsprachenprogrammierung

Hochsprachenprogrammierung

1. Datenarchiv für Bildverarbeitungsergebnisse

Viele Kunden von GEFASOFT fordern eine Langzeitarchivierung von bauteilbezogenen Bildverarbeitungsergebnissen. Dazu werden derzeit kundenspezifisch SQL-Datenbanken (SQL Server) oder NoSQL-Datenbanken (MongoDB) verwendet.

In Zukunft möchten wir die Archivierung als Standardfeature von Viper.NET anbieten. In dieser Arbeit soll ein Konzept für die Langzeitarchivierung erarbeitet und mit einer Beispielimplementierung verifiziert werden.

Inhalt:

1. Einarbeitung in Viper.NET

2. Evaluierung von Datenbanksystemen bzgl. Performance, Speicher- und Hardwarebedarf und Auswertungsmöglichkeiten

3. Konzept für eine performante Datenspeicherung (OR-Mapper, Raw SQL…)

 

2. Allgemeine textbasierte Schnittstelle für die Kommunikation mit SPS- bzw. Robotersystemen

Für die TCP- bzw. UDP-basierte Kommunikation mit SPS- und Robotersystemen wird ein generisches Protokoll benötigt, das sowohl auf dem PC als auch in der Steuerung leicht zu implementieren ist und gleichzeitig flexibel und erweiterbar ist.

Ziel der Arbeit ist die Definition eines solchen allgemeinen Protokolls sowie die Implementierung sowohl auf der PC-Seite als auch auf einem SPS- oder Robotersystems.

Inhalt:

1. Einarbeitung in Viper.NET und in ein SPS- oder Robotersystem

2. Spezifikation einer textbasierten Protokollschnittstelle

3. Beispielimplementierung in .NET und einem SPS- oder Robotersystem

 

3. Evaluierung OPC-UA-Integration für Viper.NET

OPC Unified Architecture (OPC UA) gilt heute als Kommunikationsprotokoll als eine der wichtigsten Grundlagen der Industrie 4.0. Viper.NET soll zukünftig optional OPC UA auf Basis eines kommerziellen OPC-UA-Stacks unterstützen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Grundlagen für die Integration von OPC UA gelegt werden.

Inhalt:

1. Einarbeitung in Viper.NET und OPC UA

2. Evaluierung und Auswahl eines OPC-UA -Stacks für .NET

3. Identifikation von möglichen Datenquellen für OPC UA in Viper.NET

4. Beispielimplementierung: Bereitstellung von Bildverarbeitungsergebnissen über OPC UA

 

4. Virtuelle Inbetriebnahme mit Game4Automation und Unity

Die 3D Entwicklungsplattform Unity bietet umfassende und performante Möglichkeiten zur Simulation virtueller 3D Umgebungen. Game4Automation von in2sight integriert Anbindungen an gängige SPS- und CAD-Systeme in Unity und ermöglicht so, die Entwicklung von und die Simulaiotn mit digitalen Zwillingen in 3D. In dieser Abschlussarbeit sollen die Möglichkeiten zum Einsatz von Unity und Game4Automation bei Gefasoft untersucht werden:

  • Virtuelle Inbetriebnahme
  • Simulation neuer Anlagen- und Steuerungskonzepte ohne Hardware
  • Vertriebssimulation

Inhalt:

1. Einarbeitung in Unity und Game4Automation

2. Erstellen eines digitalen Zwillings für eine Gefasoft Anlage, inklusive der Anbindung an SPS-, PC- oder Robotersysteme

3. Entwicklung von wiederverwendbaren Simulationskomponenten

Industrielle Bildverarbeitung

Industrielle Bildverarbeitung

1. „Evaluierung der Verwendung von Encoderklemmen zur Generierung von Triggersignalen bei Zeilenkameraapplikationen mit Beckhoff TwinCat“

In diversen GEFASOFT-Anlagen werden rotatorische und lineare Servomotoren verbaut. Die verwendeten Encoder eignen sich nicht zur Signalgenerierung für Zeilenkameras, da diese ein A/B-Signal benötigen. Mithilfe von Encoderklemmen lassen sich diese Signale wegsynchron erzeugen. Ziel ist der Aufbau eines Prototypen, um die Genauigkeit und Grenzen des Systems zu evaluieren.

Inhalt:

1. Einarbeitung TwinCat 3.X (Ansteuerung der Achsen)

2. Aufbau einer Zeilenkameraapplikation für Viper.NET / Cognex VisionPro

3. Versuchsreihen zur Messgenauigkeit


2. Matching von 3D-CAD-Modellen in 2D-Bildern

GEFASOFT hat in mehreren Projekten erfolgreich die Lage von Objekten in 2D-Bildern ermittelt, deren Geometrie mittels CAD-Daten importiert wurde. Dafür wurden fertige Funktionen der Bildverarbeitungsbibliothek Halcon von MVTec verwendet.

Der Import bzw. die Aufbereitung der CAD-Daten erfordert derzeit aber noch viel Handarbeit bzw. es ist viel projektspezifischer Code erforderlich. Mit dieser Arbeit soll zunächst der Ist-Stand analysiert und anschließend Tools spezifiziert und implementiert werden, die den Import-Prozess vereinfachen und standardisieren.

Inhalt:

1. Einarbeitung in Viper.NET und MVTec Halcon

2. Analyse Ist-Stand-Lageerkennung mittels CAD-Daten

3. Implementierung eines Tools für einen einfachen Import und Verwaltung der CAD-Daten

Mechanische Konstruktion

Mechanische Konstruktion

1. Entwicklung eines Biegewerkzeugkonzepts für fertig bestückte biegsame Leiterplatten, integriert in eine Rundteller-Pressfit-Anlage

In einer Rundteller-Pressfit-Anlage werden fertig bestückte Leiterplatten mit ihrem Steckergehäuse verbunden. Anschließend wird die Steckerseite der biegsamen Leiterplatte um 90° gebogen. Dabei verrastet das Steckergehäuse mit der Leiterplatte.

Es soll ein Werkzeugkonzept entwickelt werden, das in eine weitere Station der Rundteller-Anlage integriert werden kann. Der Biegeprozess soll dabei überwacht und protokolliert werden.