DE102005014979A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Planung von Fertigungseinrichtungen sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen unter Verwendung von Mitteln zur visuellen Aufzeichnung, mindestens einer Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens einer Referenzmarke (103, 203) für ein durch die Fertigungseinrichtungen zu führendes Objekt, wobei die mindestens eine Referenzmarke (103, 203) wenigstens teilweise durch die Fertigungseinrichtungen geführt und von den Mitteln zur visuellen Aufzeichnung aufgezeichnet wird. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass DOLLAR A - die Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke (103, 203) durch mindestens ein auf der mindestens einen Datenverarbeitungseinrichtung installiertes Computerprogramm ausgewertet und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Auswertung eine computerinterne Darstellung eines Modells des Objektes berechnet, DOLLAR A - das Hindurchführen der mindestens einen Referenzmarke (103, 203) durch die Fertigungseinrichtungen mit mindestens einem Sensor zur Abstandsmessung wenigstens teilweise erfasst wird und DOLLAR A - durch Auswertung von computerinternen Darstellungen des Modells und wenigstens eines Teils der Sensordaten Lagebeziehungen des Objektes in der Fertigungseinrichtung ermittelt werden für den Fall, dass das Objekt in der durch die mindestens eine Referenzmarke (103, 203) vorgegebenen Weise durch die Fertigungseinrichtungen geführt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Planung von Fertigungseinrichtungen sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium, welche insbesondere einsetzbar sind zur Planung oder Kontrolle des Durchlaufes eines Werkstücks oder Werkzeugs durch eine Fertigungseinrichtung.
- Ein bekanntes Verfahren für die Planung von Fertigungseinrichtungen ist die so genannte Störkantenanalyse. Eine Störkantenanalyse kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden:
- – durch eine 3D-Simulation,
- – durch eine Störkantenanalyse mit realen Bauteilen,
- – durch eine Störkantenanalyse mit Referenzmodellen,
- – unter Einsatz von Augmented-Reality- (AR) Technologie.
- Für eine Störkantenanalyse mit Hilfe einer 3D-Simulation müssen ein großer Teil der Fergungseinrichtung und das durch die Fertigungseinrichtung durchlaufende Werkstück oder Werkzeug als aktuelle 3D-Datensätze zur Verfügung stehen. Werkstücke liegen meist in digitaler Form vor, da diese bereits computergestützt konstruiert wurden, so dass die diesbezüglichen Datensätze für die 3D-Simulation genutzt werden können. Für die Fertigungseinrichtung beziehungsweise die Werkzeuge ist dies in der Regel jedoch nicht der Fall. Es wäre dann also erforderlich, die Fertigungseinrichtung beziehungsweise das Werkzeug nachträglich zu erfassen und zu digitalisieren. Aus diesem Grunde ist eine Störkantenanalyse mit Hilfe der 3D-Simulation sehr zeit- und kostenintensiv.
- Bei der Störkantenanalyse mit realen Bauteilen beziehungsweise Referenzmodellen (Styropormodelle oder ähnliche) benötigt man keine 3D-Daten der Fertigungsanlage. Jedoch muss für die Störkantenanalyse die Produktion unter Umständen unterbrochen werden, da beim Auftreten von Störkanten (Kollisionen) das reale Bauteil beziehungsweise Referenzmodell aus der Anlage entfernt werden muss und gegebenenfalls Schäden auftreten, die repariert werden müssen. Zudem ist dieses Verfahren sehr unflexibel, da für jedes Bauteil ein neues Modell hergestellt werden muss.
- Beim Einsatz der AR-Technologie wird anstelle des Werkstücks beziehungsweise Werkzeugs eine Referenzmarke durch die Fertigungseinrichtung gefahren und mit einer Kamera aufgezeichnet. Die Bewegung der Referenzmarke durch die Fertigungseinrichtung kann somit auf einem Monitor beobachtet werden. In diese Darstellung auf dem Monitor wird das Werkzeug beziehungsweise Werkstück virtuell als Modell eingeblendet, wobei die Referenzmarke als Bezugssystem dient. Während auf diese Weise das virtuelle Werkstück beziehungsweise Werkzeug durch die Fertigungseinrichtung geführt wird, kann man auf dem Bildschirm kritische Situationen erkennen, beispielsweise Bereiche, in denen das Werkstück beziehungsweise Werkzeug mit Teilen der Fertigungseinrichtung kollidieren würde. Nachteilig an diesem Vorgehen ist allerdings, dass die Störkantenanalyse hier durch die visuelle Einschätzung einer zweidimensionalen Darstellung durchgeführt wird. Dies kann zu Fehleinschätzungen führen oder das wiederholte Hindurchführen des Werkstücks beziehungsweise Werkzeugs durch die Fertigungseinrichtung zum Beispiel mit veränderter Kamerakonstellation erforderlich machen, um Unklarheiten auszuräumen.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Planung von Fertigungseinrichtungen sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium bereitzustellen, welche die vorgenannten Nachteile vermeiden und insbesondere eine weitgehend automatisierte Störkantenanalyse ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in den Ansprüchen 1, 11, 12 und 13 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
- Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Störkantenanalyse vollautomatisch vorgenommen werden kann, indem eine Planung von Fertigungseinrichtungen unter Verwendung von Mitteln zur visuellen Aufzeichnung, mindestens einer Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens einer Referenzmarke für ein durch die Fertigungseinrichtungen zu führendes Objekt durchgeführt wird, wobei die mindestens eine Referenzmarke wenigstens teilweise durch die Fertigungseinrichtungen geführt und von den Mitteln zur visuellen Aufzeichnung aufgezeichnet wird, und die Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke durch mindestens ein auf der mindestens einen Datenverarbeitungseinrichtung installiertes Computerprogramm ausgewertet und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Auswertung eine computerinterne Darstellung eines Modells des Objektes berechnet, das Hindurchführen der mindestens einen Referenzmarke durch die Fertigungseinrichtungen mit mindestens einem Sensor zur Abstandsmessung wenigstens teilweise erfasst wird und durch Auswertung von computerinternen Darstellungen des Modells und wenigstens eines Teils der Sensordaten Lagebeziehungen des Objektes in der Fertigungseinrichtung ermittelt werden für den Fall, dass das Objekt in der durch die mindestens eine Referenzmarke vorgegebenen Weise durch die Fertigungseinrichtung geführt wird. Gegenüber herkömmlichen Lösungen bietet das erfindungsgemäße Planungsverfahren den Vorteil, dass eine digitale Modellierung der Fertigungseinrichtung nicht vorgenommen beziehungsweise ein Referenzmodell des Werkzeugs beziehungsweise Werkstücks nicht angefertigt werden muss. Darüber hinaus wird der laufende Produktionsprozess durch das erfindungsgemäße Prüfverfahren nicht beeinträchtigt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass solche Lagebeziehungen signalisiert werden, in denen ein vorgebbarer Abstandswert zwischen Fertigungseinrichtung und Objekt erreicht oder unterschritten wird. Dies stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber der lediglich visuellen Beurteilung der Freigängigkeit beziehungsweise Zugängigkeit des Werkzeugs beziehungsweise Werkstücks beim Einsatz herkömmlicher AR-Technologie dar.
- In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zusätzlich Mittel zur bildgebenden Datenausgabe verwendet werden und durch Auswertung der Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke Daten für eine bildlichen Darstellung des computererzeugten Modells des Objektes ermittelt, die bildliche Darstellung des computererzeugten Modells des Objektes und die Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke bei einer Ausgabe durch die Mittel zur bildgebenden Datenausgabe überlagert werden. Dadurch wird die rein sensorgestützte Störkantenanalyse durch visuelle Beurteilung der Werkzeug- beziehungsweise Werkstücksituation innerhalb der Fertigungseinrichtung unterstützt. Hierbei kann die Werkzeug- beziehungsweise Werkstücksituation in einen weiteren Kontext gestellt werden, als es bei einer rein computergestützten Lösung möglich wäre, da die komplexen Bedingungen innerhalb der Fertigungseinrichtung nur durch die (wie oben bereits erwähnt) mit relativ großem Aufwand zu erstellenden Modelle computertechnisch simuliert werden können.
- Als vorteilhaft erweist es sich ebenfalls, wenn die mindestens eine Referenzmarke und das computererzeugte Modell des Objektes durch ein Bezugskoordinatensystem miteinander verknüpft werden. Dadurch lässt sich das Modell des Objektes leicht gemäß der Lage und Orientierung ausrichten und visualisieren, die durch die Referenzmarke (und ihr Koordinatensystem) vorgegeben werden. Computerintern sind damit das Modell und die Referenzmarke virtuell starr miteinander verknüpft.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Sensor zur Abstandsmessüng ein 3D-Scanner, vorzugsweise so genannte Time-of-Flight- (TOF) Scanner, oder eine Stereo-Kamera eingesetzt werden. Dadurch erhält man ein Oberflächenprofil eines großen Teils der Umgebung. Dies lässt sich besonders vorteilhaft nutzen, indem bei einer Ausgabe über die Mittel zur visuellen Datenausgabe wenigstens ein Teil der Bildpunkte (Pixel) der bildlichen Darstellung mit einem Abstandswert des durch den Bildpunkt dargestellten Gegenstandes verknüpft wird. Dieses Vorgehen kann vorteilhaft eingesetzt werden, um die Bildaufnahme zu steuern, indem die visuelle Aufzeichnung durch wenigstens einen Teil der von den Sensoren zur Abstandsmessung gelieferten Daten gesteuert wird.
- Ein besonders vorteilhaftes Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt im Fahrzeugbau. Bei den Objekten handelt es sich somit insbesondere um Kraftfahrzeuge, die durch die Fertigungseinrichtung geführt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht deshalb vor, dass eine Planung von Fertigungseinrichtungen der Fahrzeugproduktion durchgeführt wird und als Objekt ein Werkzeug oder Werkstück, insbesondere ein Kraftfahrzeug, modelliert wird. Da die Fahrzeuge in der Regel auf so genannten Skids durch die Fertigungseinrichtung geführt werden, erweist es sich als vorteilhaft, auch die mindestens eine Referenzmarke auf einem Skid oder einem Werkstückträger zu installieren.
- Eine Vorrichtung zur Planung von Fertigungseinrichtungen nach der Erfindung umfasst Mittel zur visuellen Aufzeichnung, mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens eine Referenzmarke, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass ein Verfahren gemäß Anspruch 1 ausführbar ist.
- Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm ermöglicht es einer Datenverarbeitungseinrichtung, nachdem es in den Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung geladen worden ist, ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen gemäß Anspruch 1 durchzuführen.
- Beispielsweise können derartige Computerprogramme (gegen Gebühr oder unentgeltlich, frei zugänglich oder passwortgeschützt) downloadbar in einem Daten- oder Kommunikationsnetz bereitgestellt werden. Die so bereitgestellten Computerprogramme können dann durch ein Verfahren nutzbar gemacht werden, bei dem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung heruntergeladen wird.
- Um ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen durchzuführen, wird vorteilhafterweise ein computerlesbares Speichermedium eingesetzt, auf dem ein Programm gespeichert ist, das es einer Datenverarbeitungseinrichtung ermöglicht, nachdem es in den Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung geladen worden ist, ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen gemäß Anspruch 1 durchzuführen.
- Die Erfindung stellt damit insbesondere ein flexibles System zur Störkantenanalyse bei Planungen, speziell Umplanungen oder Integration im Bereich der Anlagentechnik und Fördertechnik zur Verfügung. 3D-Daten der Fertigungseinrichtung sind nicht mehr erforderlich. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Produktion während des Analysevorgangs nicht unterbrochen werden muss, zum Beispiel durch das Auftreten von Störkanten (Kollision). Dadurch werden die Kosten des Gesamtprozesses reduziert. Die Kosten werden weiter verringert, indem das erfindungsgemäße System nur eine Einmalinvestition erfordert, da es durch Umprogrammierung für verschiedene Modelle (Objekte) anwendbar ist.
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
-
1 die Funktionsweise eines videobasierten Augmented-Reality-Systems und -
2 eine beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Werkzeugträgersystems. - Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft an der Störkantenanalyse bei der Kraftfahrzeugfertigung näher erläutert werden. Die Erfindung ist dabei in ein Augmented-Reality (AR)-System integriert. Im Folgenden soll einleitend kurz die Funktionsweise eines solchen AR-Systems beschrieben werden.
- Die AR-Technologie basiert kurz gesprochen darauf, dass Daten, die beispielsweise durch Standardaufnahmesysteme wie Kameras
101 von realen Objekten gewonnen werden, mit Daten virtueller Objekte, die beispielsweise als 3D-Datensätze von CAD-Modellen in Datenbanken102 gespeichert sind, verknüpft werden. Bei der hier beispielhaft beschriebenen Störkantenanalyse in einer Fertigungseinrichtung für die Kraftfahrzeugfertigung stellen die Fertigungseinrichtung selbst, der Werkzeugträger (Skid) und die auf dem Werkzeugträger installierte Referenzmarke103 die Objekte dar, welche die Daten für die reale Umgebung liefern (vergleiche1 ). Fertigungseinrichtung, Werkzeugträger und Referenzmarke103 werden in einer einfachen Ausführungsform durch eine Kamera101 aufgezeichnet. Ein Tracking-System104 wertet diese Aufzeichnungen, insbesondere die Aufzeichnung der Referenzmarke103 , aus und liefert im Ergebnis Angaben, welche die Ausrichtung und Position der Referenzmarke103 analytisch beschreiben. Das können beispielsweise die x,y,z-Position der Referenzmarke103 sein, zusammen mit Winkelangaben, welche die Blickrichtung beschreiben, in welcher die Referenzmarke103 auf einem Anzeigegerät105 einem Betrachter erscheint. Als Anzeigegerät105 kommen sowohl Head Mounted Displays (HMD) als auch gewöhnliche Monitore zum Einsatz. Diese Daten beziehungsweise Angaben (Videobild, x,y,z-Position und Blickrichtung) werden einem Szenengenerator106 übergeben. Der Szenengenerator106 hat darüber hinaus Zugriff auf eine Datenbank102 von CAD-Modellen107 von Fahrzeugen beziehungsweise Fahrzeugteilen. Aus dieser Datenbank102 entnimmt der Szenengenerator106 Angaben über die 3D-Geometrie des CAD-Modells107 , welches mit der Referenzmarke103 verknüpft werden soll. Die Verknüpfung zwischen Referenzmarke103 und CAD-Modell107 erfolgt über ein Referenzkoordinatensystem. Da Position und Ausrichtung der Referenzmarke103 durch das Tracking-System104 ermittelt wurden und somit bekannt sind, kann auch das CAD-Modell107 des Fahrzeugs vom Szenengenerator106 an der richtigen Stelle in die auf dem Anzeigegerät105 wiedergegebene Szene eingefügt und auf dem Anzeigegerät105 wiedergegeben werden. Im Ergebnis erscheint auf dem Anzeigegerät105 (HMD, Monitor oder dergleichen) die von der Kamera101 aufgezeichnete reale Szene zusammen mit dem eingeblendeten virtuellen Objekt108 , so dass man mit Hilfe eines solchen AR-Systems bereits auf dieser Stufe per Augenschein untersuchen kann, wie sich das reale Fahrzeug in der Fertigungseinrichtung verhalten würde. Die von der Kamera101 aufgezeichnete Szene und/oder die vom Szenengenerator106 generierte Szene können für eine spätere Auswertung bzw. zur Archivierung oder Dokumentation durch Aufzeichnungsgeräte109 aufgezeichnet werden. - Dieses rein visuelle System wird erfindungsgemäß durch den Einsatz weiterer Sensoren erweitert (vergleiche
2 ). Diese Sensoren können dabei sowohl auf dem Skid201 (Werkstückträger) oder in der Fertigungseinrichtung installiert sein. Insbesondere kommt dabei Sensorik für die Vermessung des Umfeldes und die Abstandsvermessung zum Einsatz, wie beispielsweise 3D-Laserscanner, Stereo-Kameras oder dergleichen. - In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Werkstückträger (zum Beispiel Skid
201 ) mit folgenden Komponenten ausgerüstet: - – Aufnahmeeinrichtungen
(zum Beispiel Videokameras
202 , Fotokameras, IR-Kameras, Mikrofone oder dergleichen) an unterschiedlichen Positionen, fest oder beweglich (intern oder extern gesteuert); - – Sensorik für Umfeld- und Abstandsvermessung (zum Beispiel 3D-Laserscanner, Stereo-Kameras oder dergleichen);
- – Markierungen,
Referenzmarken
203 oder interne beziehungsweise externe Marker; - – Aufzeichnungsgeräte
204 wie beispielsweise Videorekorder oder DAT-Rekorder; - – Lampen
zur Beleuchtung des Umfeldes und des Skids
201 (Licht, Infrarot oder dergleichen); - – Steuereinheit
205 zur Synchronisation der Aufzeichnungsgeräte204 , der Bewegungssteuerung oder dergleichen; - – Signalübertragung zu externen Stellen;
- – Signalaustausch mit Skid-externen Markern;
- – Energieversorgung
206 ; - – Schutzeinrichtung gegen Umwelteinflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub, die in verschiedenen Bereichen wie beispielsweise einer Lackierstraße auftreten können.
- Bei Einsatz entsprechender 3D-Scanner, wie beispielsweise einem so genannten Time-of-Flight- (TOF) Scanner, kann eine hochgenaue Abstandsvermessung der Umgebung des Skid
201 durchgeführt und diese Umgebung gleichzeitig visuell erfasst werden. Im Ergebnis dieser Erfassung liegt ein Datensatz vor, der jedem Bildpunkt gleichzeitig einen Abstandswert zuordnet. Beim Einfügen des CAD-Modells in die Szene, welches wie oben beschrieben vom Szenengenerator106 durchgeführt wird, können die vom TOF-Scanner gelieferten Abstandsdaten mit der 3D-Geometrie des eingefügten CAD-Modells verglichen und Störkanten automatisch ermittelt werden. Im Überlagerungsergebnis207 ist es somit möglich, Bereiche kenntlich zu machen, die bestimmte Kriterien erfüllen – insbesondere also Störkanten, schwer zugängliche oder andere kritische Bereiche. - Es kann sich als vorteilhaft erweisen, dass der Skid
201 wie ein Standardwerkzeugträger der entsprechenden Fertigungseinrichtung ausgeführt ist. Alternativ kann der Skid201 aber auch als Aufsatz für einen solchen Standardwerkzeugträger ausgeführt sein. - Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
-
- 101
- Kamera
- 102
- Datenbank
- 103
- Referenzmarke
- 104
- Tracking-System
- 105
- Anzeigegerät
- 106
- Szenengenerator
- 107
- CAD-Modell.
- 108
- virtuelles Objekt
- 109
- Aufzeichnungsgerät
- 201
- Skid
- 202
- Videokamera
- 203
- Referenzmarke
- 204
- Aufzeichnungsgerät
- 205
- Steuereinheit
- 206
- Energieversorgung
- 207
- Überlagerungsergebnis
Claims (14)
- Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen unter Verwendung von Mitteln zur visuellen Aufzeichnung, mindestens einer Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens einer Referenzmarke (
103 ,203 ) für ein durch die Fertigungseinrichtungen zu führendes Objekt, wobei die mindestens eine Referenzmarke (103 ,203 ) wenigstens teilweise durch die Fertigungseinrichtungen geführt und von den Mitteln zur visuellen Aufzeichnung aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke (103 ,203 ) durch mindestens ein auf der mindestens einen Datenverarbeitungseinrichtung installiertes Computerprogramm ausgewertet und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Auswertung eine computerinterne Darstellung eines Modells des Objektes berechnet, – das Hindurchführen der mindestens einen Referenzmarke (103 ,203 ) durch die Fertigungseinrichtungen mit mindestens einem Sensor zur Abstandsmessung wenigstens teilweise erfasst wird und – durch Auswertung von computerinternen Darstellungen des Modells und wenigstens eines Teils der Sensordaten Lagebeziehungen des Objektes in der Fertigungseinrichtung ermittelt werden für den Fall, dass das Objekt in der durch die mindestens eine Referenzmarke (103 ,203 ) vorgegebenen Weise durch die Fertigungseinrichtung geführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass solche Lagebeziehungen signalisiert werden, in denen ein vorgebbarer Abstandswert zwischen Fertigungseinrichtung und Objekt erreicht oder unterschritten wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Mittel zur bildgebenden Datenausgabe verwendet werden und – durch Auswertung der Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke (
103 ,203 ) Daten für eine bildlichen Darstellung des computererzeugten Modells des Objektes ermittelt, – die bildliche Darstellung des computererzeugten Modells des Objektes und die Aufzeichnung der mindestens einen Referenzmarke (103 ,203 ) bei einer Ausgabe durch die Mittel zur bildgebenden Datenausgabe überlagert werden. - Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Referenzmarke (
103 ,203 ) und das computererzeugte Modell des Objektes durch ein Bezugskoordinatensystem miteinander verknüpft werden. - Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor zur Abstandsmessung ein 3D-Scanner oder eine Stereo-Kamera eingesetzt werden.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausgabe über die Mittel zur visuellen Datenausgabe wenigstens ein Teil der Bildpunkte der bildlichen Darstellung mit einem Abstandswert des durch den Bildpunkt dargestellten Gegenstandes verknüpft wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Aufzeichnung durch wenigstens einen Teil der von dem mindestens einen Sensor zur Abstandsmessung gelieferten Daten gesteuert wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planung von Fertigungseinrichtungen der Fahrzeugproduktion durchgeführt wird und als Objekt ein Werkzeug oder Werkstück, insbesondere ein Kraftfahrzeug, modelliert wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Referenzmarke (
103 ,203 ) auf einem Werkstückträger installiert ist. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger mit – mindestens einer intern oder extern gesteuerten, fest oder beweglich installierten Aufnahmeeinrichtung, – Sensorik für Umfeld oder Abstandsvermessung, – mindestens einem Mittel zur Beleuchtung des Umfeldes, – mindestens einer Steuereinrichtung, – mindestens einem Mittel zur Signalübertragung an externe Geräte, – mindestens einem Mittel zum Signalaustausch mit Referenzmarken (
103 ,203 ) außerhalb des Werkstückträgers – mindestens einer Energieversorgung und/oder – mindestens einer Schutzeinrichtung gegen Umwelteinflüsse ausgerüstet ist. - Vorrichtung zur Planung von Fertigungseinrichtungen umfassend Mittel zur visuellen Aufzeichnung, mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens eine Referenzmarke (
103 ,203 ), wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass ein Verfahren gemäß Anspruch 1 ausführbar ist. - Computerprogramm, das es einer Datenverarbeitungseinrichtung ermöglicht, nachdem es in den Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung geladen worden ist, ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen gemäß Anspruch 1 durchzuführen.
- Computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert ist, das es einer Datenverarbeitungseinrichtung ermöglicht, nachdem es in den Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung geladen worden ist, ein Verfahren zur Planung von Fertigungseinrichtungen gemäß Anspruch 1 durchzuführen.
- Verfahren, bei dem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung heruntergeladen wird.
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005014979B4 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2065772A2 (de) | 2007-11-30 | 2009-06-03 | FIT Fruth Innovative Technologien GmbH | Verfahren und Fertigungssysteme zum Herstellen von Bauteilen unter Ausnutzung von geometrischen Freiräumen auf Fertigungsanlagen |
| CN102497044A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-13 | 湘电集团有限公司 | 一种大型柴油发电机变频改造的方法 |
| DE112019007901B4 (de) * | 2019-11-19 | 2025-02-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Informationsverarbeitungsvorrichtung, steuerverfahren, steuerprogramm und informationsbereitstellungssystem |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400244A (en) | 1991-06-25 | 1995-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Running control system for mobile robot provided with multiple sensor information integration system |
| DE10128015A1 (de) | 2000-06-13 | 2001-12-20 | Volkswagen Ag | Verfahren und System zum Planen einer veränderten Produktionsumgebung, insbesondere einer Fertigungsumgebung für Fahrzeugkomponenten |
| US6500008B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-12-31 | Information Decision Technologies, Llc | Augmented reality-based firefighter training system and method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10240392A1 (de) | 2002-09-02 | 2004-03-11 | Patron, Günter | System und Verfahren zur Bestimmung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch den Einsatz der Augmented Reality Technology |
-
2005
- 2005-03-24 DE DE102005014979.0A patent/DE102005014979B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400244A (en) | 1991-06-25 | 1995-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Running control system for mobile robot provided with multiple sensor information integration system |
| US6500008B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-12-31 | Information Decision Technologies, Llc | Augmented reality-based firefighter training system and method |
| DE10128015A1 (de) | 2000-06-13 | 2001-12-20 | Volkswagen Ag | Verfahren und System zum Planen einer veränderten Produktionsumgebung, insbesondere einer Fertigungsumgebung für Fahrzeugkomponenten |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2065772A2 (de) | 2007-11-30 | 2009-06-03 | FIT Fruth Innovative Technologien GmbH | Verfahren und Fertigungssysteme zum Herstellen von Bauteilen unter Ausnutzung von geometrischen Freiräumen auf Fertigungsanlagen |
| DE102007057803A1 (de) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Fit Fruth Innovative Technologien Gmbh | Verfahren und Fertigungssysteme zum Herstellen von Bauteilen unter Ausnutzung von geometrischen Freiräumen auf Fertigungsanlagen |
| CN102497044A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-13 | 湘电集团有限公司 | 一种大型柴油发电机变频改造的方法 |
| DE112019007901B4 (de) * | 2019-11-19 | 2025-02-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Informationsverarbeitungsvorrichtung, steuerverfahren, steuerprogramm und informationsbereitstellungssystem |
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