An automatic vision guided position controller in a conveyor belt pick and place system

Abstract

Adı-Soyadı: Özgür ÇEL KDEM ROkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Bilgisayar Mühendisli iProgramı: Bilgisayar Yazılımı (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Konveyör Band Tut/Yerle tir Sisteminde Otomatik GörselYönlendirmeli Bir Kontrol MekanizmasıÖZETBu çalı manın amacı, posizyon ve konum kontrollu gerektiren ?tut veyerle tir? uygulamalarında, üretim operasyonlarına yardımcı, üretim sürecinikısaltan ve verimlili ini arttıran, üretime ekonomik katkı sa layan bir prototipgeli tirmektir. Tasarlanan sistem genel olarak yapay görme modülü, pnömatikotomasyon modülü, manipulator, konveyor bant, tüm bu modüllerin kontrolünüve kordinasyonunu sa lanayan bir yazılımdan olu maktadır.Geli tirilen yazılım, bilgisayara usb portu ile ba lı bulunan bir web kamerasayesinde konveyör üzerinde hareket eden parçanın i lenmemi -ham görüntüsünüalır ve görüntüsü alınmı olan parçanın koordinat ve pozisyon bilgisini görüntüi leme teknikleri kullanarak gerçek zamanlı olarak analiz ve tespit eder. Dahasonra ?tut yerle tir? sistemi, analiz edilen parçayı daha önceden belirlenmikonumuna göre düzelterek, paketleme bölgesine koyar. Konum pozisyonlamasıstep motor ile sa lanmıstır. Yazılım seriporta ba lanan harici bir kontrol kartı ilehaberle erek sistem çevresel modüllerini yönetir ve çalı malarını senkronize eder.Yazılım dili olarak C programlama dili kullanılmı tır.Sistemin sahip oldugu karakteristikler u ekilde sıralanabilir: Konveyör-bant sistemi sabit hızda hareket etmektedir. Konveyör üzerindeki parçalarrastgele bir konumda ve pozisyonda olabilir. Yapay görme sistemi parçalarınkonum ve pozisyon bilgilerini daha önceden belirlenen bir refereans noktasınagöre tespit eder. Manipulatör parçayı yakalar, daha önce tanımlanmı pozisyonbilgisi ile kar ıla tırarak posisyonunu düzeltir ve paketleme bölgesine istenilenpozisyonda koyar. Parçanın paketleme bölgesine koyulması gereken posizyon,sisteme tanımlanabilir.

Name: Özgür ÇEL KDEM RSchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Computer EngineeringMajor: Computer Software (Master)Title of Thesis: An Automatic Vision Guided Position Controller in a ConveyorBelt Pick and Place SystemABSTRACTAn automatic vision guided position controller system is developed as forpossible applications such as handling and packaging that require position andorientation control. The aim here is to minimize the production cycle time, and toimprove the economic performance and system productivity. The system designedcan be partitioned into five major parts: vision module, pneumatic automationmodule, manipulator, conveyor-belt and a software that manages and integratesthese modules.The developed software captures raw image data from a camera that isconnected to a PC via usb port. Using image processing methods, this softwaredetermines the proper coordinates and pose of the moving parts on the conveyorbelt in real time. The pick and place system locates the parts to the packaging areaas part?s predefined orientation. The software communicates with a controllercard via serial port, manages and synchronizes the peripherals (conveyor belt-stepper motors- pneumatic valves,etc) of the system. C programming language isused in the implementation. OpenCV library is utilized for image acquisition.The system has the following characteristics: The Conveyor belt runs with aconstant speed and objects on the conveyor belt may have arbitrary position andorientation. The vision system detects parts with their position and orientation onthe moving conveyor belt based on a reference position. The manipulator picks thepart and then corrects its position comparing the information obtained by visionsystem with predefined position, and it places the object to the packaging area.System can be trained for the desired position of the object .