Bewegungssteuerung der Xbox 360 vermeidet Unterlängen bei Rohren

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Die Säge verfügt über sieben Anschläge, die als Positionierhilfen der Rohrstränge einen millimetergenauen Sägeschnitt ermöglichen. Durch den Stoßvorgang, der an den jeweiligen Anschlägen aufgrund der Rollganggeschwindigkeit in Zusammenhang mit der Trägheit des Materials verursacht wird, ist eine genaue Positionierung der Rohrstränge oftmals nicht möglich. Die Rohrstränge werden gegen den Anschlag gefahren und springen teilweise zurück.

Sägevorgang wird manuell ausgelöst

Der Sägevorgang wird manuell von einem Mitarbeiter im Steuerstand ausgelöst. Weil dabei der Einblick zur korrekten Lage der Rohrstränge eingeschränkt ist, kann es vorkommen, dass ein Sägeschnitt Rohrunterlängen verursacht. Je nach Abmessungsbereich können davon bis zu 2 % der Rohrerzeugung betroffen sein – vornehmlich bei Fixlängen, die eine vom Kunden definierte Rohrlänge ausmachen.

Zur Visualisierung der Anschlagposition wurde der von Microsoft entwickelte Bewegungssensor Kinect eingesetzt. Positioniert in unmittelbarer Nähe der Anschläge und verbaut in einem gesondert konstruierten Gehäuse, überwacht die optische Technik in Echtzeit die Vorgänge. Möglich wird das durch einen entwickelten Algorithmus, der die im Sichtfeld befindlichen Rohrstränge selektiert und auswertet (Bild 2 a und b).

Referenzlinien innerhalb der Software dienen als Orientierung zur Lagebestimmung

Vom Benutzer zuvor definierte Referenzlinien innerhalb der Software, die wahlweise bis zu 2 m vom Anschlag entfernt positioniert werden können, dienen als Orientierung zur Lagebestimmung. Ob sich eine Rohrlage im Sichtfeld befindet, wird mittels Tiefensensor ermittelt. Maßgeblich dafür ist ein zuvor evaluiertes Höhenprofil der Sammelmulde, die das System einmalig nach dem Einbau dokumentiert und zur Bearbeitung nutzt. Rohrstränge werden beim Vorhandensein aufgrund von Informationen des Tiefenbildes segmentiert, nicht benötigte Bildausschnitte im gleichen Prozess eliminiert.

Im Bildausschnitt der Mulde enthält man nun für jeden Abtastungspunkt die binäre Information, ob ein Rohr vorhanden ist. Die Anzahl der Binärpunkte (80 Pixel) innerhalb der Referenzlinien wird zum Abgleich der Punkte an der Anschlagposition genutzt. Dabei ist es dem Benutzer möglich, einen Schwellwert einzutragen, der die prozentuale Übereinstimmung wiedergibt. Standardmäßig konnte ermittelt werden, dass ein Schwellwert von 98 % das System zuverlässig agieren lässt. Die Bezugslinie am Anschlag ist prozessbedingt mit einer Toleranz von 10 mm ausgelegt.

Ist eine Übereinstimmung der Binärpunkte erzielt, erhält der Werker eine visuelle Information und kann den Sägeschnitt auslösen. Liegen Rohrstränge nicht direkt am Anschlag, so wird der Mitarbeiter gewarnt und ein Sägen ist erst nach erneutem Positionieren der Rohrstränge möglich. Realisiert wurde das System mit der Programmierung in C#.

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