Hovedprosjekt automasjon 2004/2005 Høgskolen i Tromsø, Avdeling for Ingeniør- og Økonomifag Telle og inspeksjonssystem ved Drytech

Transkript

1 Hovedprosjekt automasjon 2004/2005 Høgskolen i Tromsø, Avdeling for Ingeniør- og Økonomifag Telle og inspeksjonssystem ved Drytech Studenter 3.Klasse automasjon: Torry Eriksen Espen Seljemo Magnus Bendiksen Vidar Wensel

2 Telle og inspeksjonssystem ved Drytech Prosjektrapport Side 2 AVDELING FOR INGENIØR- OG ØKONOMIFAG Strandveien TROMSØ Telefon: Telefaks: Studieretning: Automatiseringsteknikk ved Høgskolen i Tromsø År: Tittel: Telle og inspeksjonssystem ved Drytech Dato: Gradering: Ingen Forfattere: Torry Eriksen Vidar Wensel Espen Seljemo Magnus Bendiksen Fortrolighet: Ingen Avdeling: AFI, avdeling for ingeniør- og økonomifag Veileder: Alf Petter Rudi Oppdragsgiver: Drytech AS Antall sider: 83 Vedlegg: 17 Studieretning: Automatiseringsteknikk Oppdragsgivers kontaktperson: Andrè Lind Sammendrag: Laget telle- og inspeksjonssystem for Drytech. Dette behandler tørrmatproduktene Real Turmat og Field Meal. Systemet sparer oppdragsgiver for personell, og lønnsutgifter. Monoton arbeidsoppgave. Systemet forenkler, automatiserer og effektiviserer prosessen betraktelig i forhold til dagens løsning. Stikkord: DVT vision kamera, transportband. Grensesnitt, Visual Basic Framework Høgskolen i Tromsø Up North Invention

3 Oppgaven Telle og inspeksjonssystem virket veldig interessant og spennende i forhold til de andre oppgaver vi hadde å velge mellom. Oppgaven var å lage et forslag til et system som kan erstatte dagens monotone sorteringsprosess av tørrmat produktene ved Drytech. Per i dag er det tre personer i denne prosessen. Her telles og kontrolleres tørrmat produktene manuelt før de blir levert til kunde. Oppdragsgiver ga oss frie tøyler til å utvikle et system som skulle behandle sorteringen og kvalitetssjekken på posene. Forprosjektsdelen til prosjektet var en veldig krevende prosess. Vi måtte kontakte mange enkeltpersoner og bedrifter for å innhente tilbud. Testing av forskjellig utstyr og programvare som var relevant for oppgaven var også tidkrevende. Det ferdige telle- og inspeksjonssystemet inneholder forskjellige elementer som er satt sammen for å jobbe som en enhet. I dette systemet inngår et spesialisert transportband som er designet for tørrmat produktene Real Turmat og Field Meal. På bandet er det monterte et avansert vision kamera samt annen styringsmekanikk. I tillegg er det laget et brukergrensesnitt som gjør at en operatør kan styre denne prosessen fra en datamaskin. Til sammen utgjør dette en enhet som kan erstatte dagens sortering og kvalitetssjekk. Å jobbe som et team og utvikle noe sammen var spesiell situasjon hvor det var viktig å høre på alles meninger. I løpet av prosjektets periode har gruppen Up North Invention (UNI) lært mye om prosesstyring, nymotens vision teknologi og automatisering. Spesielt er det å jobbe med en praktisk rettet oppgave veldig interessant. Vi kunne selv bestemme og utvikle de løsninger vi mente ville fungere best. Det er dette som er ingeniørarbeid, evnen til å kunne utvikle noe nytt. Høgskolen i Tromsø Up North Invention

4 Dette er et hovedprosjekt for siste års studenter ved automasjon på Høgskolen i Tromsø, år Det er en del av fagplanen på linjen automatiseringsteknikk ved Høgskolen. Hovedprosjektet inngår som en avsluttende del av Bachelor utdanningen. Prosjektet har sitt utspring fra Drytech sitt ønske om å automatisere en telle- og inspeksjonslinje for tørrmat produktene Real Turmat og Field Meal. Valg av hovedprosjektoppgave ble gjort ut ifra 5 forslag som ble presentert. Vi valgte Drytechs oppgave fordi den virket mest interessant. Oppgaven implementerte mye av det vi har lært her på Høgskolen i tillegg til bruk av vision kamera. Dette var noe som var helt nytt for oss og virket veldig spennende. Rapporten henvender seg først og fremst til næringsmiddelindustri og personer med interesse for automatisering som lærere og studenter ved Høgskolen. Samtidig er rapporten også en dokumentasjon på det prosjektet vi har utført for oppdragsgiver. Gruppens arbeid og samarbeid gjennom prosjektperioden har gått greit. I perioder har det vært mye diskusjoner omkring ideer til løsninger på diverse problemer. Vi har klart å løse det meste mellom oss underveis. Vi vil takke oppdragsgiver Andrè Lind for samarbeidet i dette prosjektet. Vil rette en spesiell takk til Tore A. Nergård som er verksmester her på skolen. Han har stått for produksjon av deler til vårt transportband, i tillegg til å ha deltatt i utviklingen av tekniske løsninger på bandet. Takk til veileder, Alf-Petter Rudi for fint samarbeid og god veiledning gjennom prosjektperioden. Vi vil også takke Jørgen Antonsen ved Mack Bryggerier A/S for at vi fikk se på deres vision system og det grensesnittet de har utviklet. Up North Invention består av følgende medlemmer: Torry Eriksen Espen Seljemo Vidar Wensel Magnus Bendiksen Tromsø Høgskolen i Tromsø Up North Invention

5 1.0 INNLEDNING PRODUKSJON AV STÅPOSER I DAG RAPPORTENS OPPBYGNING PROBLEMFORMULERING VISION KAMERA TRANSPORTBAND LESING AV POSER Etikett Best før dato Strekkode Toppsveis MÅLFORMULERING METODEVALG OG LÆRINGSPROSESS LEDERSTIL DEFINERING AV OPPGAVE FREMDRIFT- OG UTVIKLINGSFASEN TIMEOVERSIKT RESSURSPERSONER VALG AV UTSTYR KAMERA PRODUSENT DVT CORPORATION NÆRINGSMIDDELINDUSTRI OG KRAV Rustfritt eller syrefast stål Vann og støvtett UTVIKLINGSPROGRAMVARE VISUAL BASIC Utforming og koding FRAMEWORK Oppbygging av vision systemet GRAFISKE BRUKERGRENSESNITT VALG OG KRAVSPESIFIKASJON HOVEDVINDU VELGE PRODUKT I KAMERA TELLEFUNKSJON KNAPPER OG STYRING Høgskolen i Tromsø Up North Invention

6 8.0 INSPEKSJONSSYSTEMET I PRAKSIS EMULATOR BILDEOPPSETT I KAMERA PLASSERING AV SOFT SENSORER Strekkoden Best før og batch nummer Nivåmerket Vakuumtett Toppsveis Posisjoneringssensor TEKNISK UTSTYR DVT VISION KAMERA Minne Prosessor Kameraets tilkoblinger Legend 530, svart/ hvit kamera LINSE/ OPTIKK Blenderåpning Fokus BELYSNING Light emitter diode DVT BREAKOUTBOARD DETEKTERING AV POSER TRANSPORTBAND Utforming av transportband Poseføring Kamerahus Sortering av poser og pneumatikk styring Elektrisk styring ØKONOMISK OVERSLAG FOR LØSNINGEN DRØFTING AV RESULTATER VISION KAMERA BELYSNING BRUKERGRENSESNITT OG VISUAL BASIC FRAMEWORK PROBLEM MED SOFTSENSORER LYSSETTING TRANSPORTBAND KONKLUSJON Høgskolen i Tromsø Up North Invention

7 13.0 VIDERE UTVIKLING TRANSPORTBAND PANEL PC MED TOUCHSCREEN GRENSESNITTET BELYSNING KAMERA STREKKODELESER PROGRAMVARE ENDRING AV POSER TOTALPAKKE, TELLE OG INSPEKSJONSSYSTEM FIGUR- OG TABELLISTE LITTERATURLISTE OG KILDER VEDLEGG VEDLEGG I: FLYTSKJEMA FOR SORTERING AV STÅPOSER VEDLEGG II: FLYTSKJEMA FOR OVERORDNET SYSTEM VEDLEGG III: BREAKOUTBOARD MÅL OG SPESIFIKASJONER VEDLEGG IV: LEGEND 530 MÅL OG SPESIFIKASJONER VEDLEGG V: LEGEND 544 SPESIFIKASJONER VEDLEGG VI: HOVEDSTRØMSKJEMA VEDLEGG VII: STYRESTRØMSKJEMA, HOVED VEDLEGG VIII: STYRESTRØMSKJEMA, KAMERA OG MAGNETVENTILER VEDLEGG IX: PNEUMATISK OPPKOBLING VEDLEGG X: PANEL PC MED TOUCHSCREEN, TYPE PPC-L126T VEDLEGG XI: DETALJER OM FRAMEWORK VEDLEGG XII: GRENSESNITT PROGRAMKODER VEDLEGG XIII: SCRIPTING I FRAMEWORK VEDLEGG XIV: BRUKSANVISNING TELLE OG INSPEKSJONSSYSTEM VEDLEGG XV: BILDER AV TRANSPORTBAND VEDLEGG XVI: TIMELISTER VEDLEGG XVII: INNHOLD CD-ROM VEDLEGG XVII: INNHOLD CD-ROM Høgskolen i Tromsø Up North Invention

8 Telle og inspeksjonssystem ved Drytech Innledning Hovedprosjektet vårt i AU3 har vi valgt å se på en problemstilling som er utlevert av Andrè Lind, teknisk leder ved Drytech`s fabrikk på Tomasjord i Tromsø. Drytech er en lokal bedrift i Tromsø som er Norges største produsent av frysetørkede produkter. I deres sortiment har de blant annet den populære turmatpakken Real Turmat. I tillegg er de hovedleverandør av tørrmat til det norske forsvaret i form av matpakken Field Meal. Selve produktet er ment å være en enkel måte å få i seg god og tilstrekkelig mengde næring. Det er bare å tilsette varmt vann, lukke posen og vente i noen minutter før maten kan spises. Real Turmat er myntet på det norske turfolk, men brukes også på ekspedisjoner. Field Meal er produsert for forsvaret og kommer i samme type pose som Real Turmat. Emballasjefarge, etiketter og energiinnhold er forskjellige i Real Turmat i forhold til Field Meal. Kilde nr.[21] 1. På nåværende pakke- og inspeksjonslinje foregår all kontroll manuelt. Produktene blir inspisert om de holder de kvalitetskravene som er satt. Dette er en veldig tidkrevende og kostbar prosess som bedriften ønsker å automatisere. I dag er det 2 til 3 personer som sjekker kvaliteten på ståposene. Ved å automatisere denne delen vil kontrollen bli mer effektiv og bedriften sparer ressurser i form av arbeidskraft. 1 Kildehenvisninger er satt opp på denne måten gjennom hele rapporten Høgskolen i Tromsø 8/ 83 Up North Invention

9 1.1 Produksjon av ståposer i dag Ståposene blir først fylt med den frysetørkede retten, deretter vakuumpakket og forseglet med en plastsveis på toppen av posen. Real Turmat posen er oransje i fargen. På forsiden er det en etikett som forteller hva som er i posen. På baksiden er det påklistret en etikett som inneholder en strekkode, og en enkel oppskrift som beskriver hvordan maten tilberedes. Field Meal har ikke etikett på forsiden og er militær grønn i fargen. Etter at posene er forseglet blir de pakket i esker hvor de må stå ut en karantenetid på minimum 24 timer. Etter karantenetiden blir posene inspisert manuelt. Det sjekkes da om de er: Punktert (ikke vakuumtett). Har rett etikett, Nivåmerke er plassert rett i forhold til posens bunn og innhold. Både Real Turmat og Field Meal har ulike menyer og innhold. Dette i tillegg til vakuumpakkingen gjør at hver pose er unik i sitt utseende. Kilde nr.[21] Tabell Menyoversikt Produkt Meny Real Turmat Storfegryte, lapskaus, pasta bolognese, pasta vegetar, torskegryte, kylling sursøt og kylling karri. Frokost: Frokostblanding, solgryn frokost Field Meal Diverse menyer. 1.2 Rapportens oppbygning Første del av rapporten sier noe om problemet, målene våre og læringsprosessen. Den omhandler også valg av utstyr og de krav som stilles til det. Andre del tar for seg utviklingsprogramvaren vi har brukt for å løse problemene og hvordan vi har gjort det. Utvikling av grensesnittet vi kom frem til, vision systemet i praksis, utviklingen av transportbandet, samt annet teknisk utstyr. Siste del omhandler økonomisk prisoverslag for vår løsning, drøfting av våre resultater, konklusjon og fremtidig videreutvikling. I tillegg har vi laget et bind 2 som inneholder alt arbeid vi gjorde før vi satte i gang med å skrive hovedrapporten. Høgskolen i Tromsø 9/ 83 Up North Invention

10 2.0 Problemformulering Hovedmålet er å bygge et automatisk telle- og inspeksjonssystem som styres fra en datamaskin. Kommunikasjonen mellom sorteringsprosess og pc blir styrt av et system hvor det er brukt: Vision kamera, Breakoutbord, styringselektronikk og grafisk brukergrensesnitt. Vår oppgave: Forslag til utstyr som kan brukes. Økonomisk overslag av prosjektets rammer. Forslag til tekniske løsninger som tar hensyn til næringsmiddelindustriens krav. Et system som implementerer bruk av grafisk brukergrensesnitt, touchscreen, og vision kamera. Klare å lese følgende på ståposene: Strekkode, best før, batch nummer, nivåmerke, vakuumtett/ punktert og plassering av posens etikett. Hvorfor velge vision system: Berøringsfri kontroll Høy kvalitet og pålitelighet Krav til nullfeil Effektiv produksjon Bedre arbeidsmiljø. Erstatte monotone arbeidsoppgaver Under følger en mer konkret formulering av det utstyret som er nødvendig for å oppnå målet. 2.1 Vision kamera Vision kameraet skal identifisere og kvalitetskontrollere produkter raskt og kostnadseffektivt. Objektene detekteres uavhengig av den fysiske orienteringen. Vision kamera er et industrielt system for maskin syn. Kamerat brukes til å identifisering eller lokalisering av et produkt. Vision systemet består av et digitalt industri kamera med belysning, og programvare som analyserer bildeinformasjonen. 2.2 Transportband Vi ser for oss et kamera montert i midten av et transportbandet med innmating av ståposer i front og sortering på enden av bandet. Vi har fått til rådighet et transportband fra Høgskolen og bandet er ideelt til den oppgaven vi skal løse. Vi har også hentet inn tilbud på en tilnærmet lik modell. Høgskolen i Tromsø 10/ 83 Up North Invention

11 2.3 Lesing av poser Etter 24 timer i karantene skal ståposene kvalitetkontrolleres. De posene som ikke er vakuumtett, med andre ord punktert, blir sortert ut. Hovedproblemet vårt er all informasjon som skal leses på for-/baksiden av ståposen. Posens form varierer relativt mye på grunn av vakuumpakkingen, noe som påvirker lesbarheten av påtrykt etikett og tekst. De posene som ikke tilfredsstiller kravene blir sortert ut. Følgende skal sjekkes på posene: Vakuumtett. Etikett er plassert riktig på for- og bakside. Lesbar strekkode, og at den tilhører rett produkt. Sjekke at nivåmerket er på rett plass. Topp sveisen på posen er plassert rett og er tett. Verifisering at teksten best før og batch nummer. Dette skal være identifiserbart. Feilmerkete, punkterte eller poser med dårlig sveis blir sortert som feilvare. Figur Vakuum tett. Skrukket pose. Figur Punktert. Helt slett pose Etikett Etiketten skal avleses på begge sider, noe som kan by på problemer med kun et kamera. Videre må avstand fra bunn av pakken til nedre del av etiketten avleses for å sikre riktig høyde opp til nivåmerket Best før dato Best før dato og batch nummer skal kun identifiseres som en lesbar tekststreng. Når posen er skrukket på grunn av vakuumpakkingen blir den vaskelig å lese. Høgskolen i Tromsø 11/ 83 Up North Invention

12 2.3.3 Strekkode Strekkoden skal identifiseres som lesbar, og at den samsvarer med det produkt som er avbildet på etikett Toppsveis Kontrollere at toppsveisen er plasser rett på toppen av posen. Hvis toppsveisen er skjev blir posen sortert ut som feilvare. Det kan da være fare for at toppsveisen ikke er tett. Høgskolen i Tromsø 12/ 83 Up North Invention

13 3.0 Målformulering Designe og utvikle et forslag på telle og inspeksjonssystem som skal effektivisere dagens monotone og manuelle kontroll av tørrmat produktene. Lage et grafisk brukergrensesnitt som er tilpasset systemet. Dette skal være enkelt og oversiktlig i bruk. Slik at det ikke trengs for mye opplæring eller er for avansert for operatøren. Lage et transportband der vi kan teste sorteringssystemet vårt i praksis. Det ferdige telle- og inspeksjonssystemet våres skal gi: En høyere grad av kvalitetssikring. Et krav til null feil på ståposene. Et triveligere arbeidsmiljø. Høgskolen i Tromsø 13/ 83 Up North Invention

14 4.0 Metodevalg og læringsprosess I dette prosjektet har vi benyttet metoden kreativ problemløsning (KPL) som arbeidsmetode. Vi har et utgangspunkt med noen gitte rammer, men vet ikke veien frem til målet, og heller ikke hvordan vi skal komme oss dit. Denne metoden er veldig gunstig når gruppemedlemmene har ulik bakgrunn, noe vår gruppe absolutt har. Får da ulike syn på løsninger og ideer. Ved å bruke KPL som arbeidsmetode gjør at det blir mye prototype design, testing og feiling. Dette gjaldt både programvareutvikling og design av transportbandet og dets løsninger. Kilde nr.[7] s 171. Kunnskapsmetoden er en annen viktig metode vi har brukt. Denne metoden omhandler behandling og bearbeiding av ytre informasjon. Tilknytte seg kunnskap og stille seg kritisk til valg og bruk av det. Siden vi måtte innhente en god del opplysninger og testing av ulike løsninger i forprosjektet gjorde at man måtte være kritisk ved innhenting av materiell. Kilde nr.[6]. Veien fra ide til prototype kan beskrives på følgende måte: Tenke den: Idéskisse. Hva skal det være? Funksjonsanalyse. Hvordan fungerer den/ hensikten? Presentasjon. Hvordan ser den ut? Lage den: Design, skisse. Konstruksjon. Testing/ utprøving. Å jobbe som ei prosjektgruppe har mange fordeler. Samarbeide og kommunisere med andre prosjektdeltakere som har andre synspunkter og faglig kompetanse. Sammen danner man ei unik gruppe med bred faglig kompetanse. Ideer til løsninger blir mange når man diskuterer. Det er viktig å bruke ideer som springbrett videre i prosessens utvikling av løsninger. Dermed er det viktig å høre på andres meninger og ikke svare automatisk med et nei. Det er viktig å stille seg åpen for nye tanker og ideer. 4.1 Lederstil Gruppen har hatt en leder og det har fungert greit. Lederens hovedoppgave har vært å koordinere arbeidsoppgaver. Ved problemer har vi vært flink til å sette oss ned og diskutere oss fram til gode løsninger. Denne måten å styre prosjektet på føler vi har fungert veldig bra. Høgskolen i Tromsø 14/ 83 Up North Invention

15 4.2 Definering av oppgave Det ble avholdt to møter tidlig i prosjekt prosessen med oppdragsgiver som spesifiserte oppgavens rammer. I denne oppgaven skal vi kun se på ståposene Real turmat og Field Meal. Bygging av en modelløsning som også skal være utbyggbar for å kunne telle og inspisere fremtidige produkter fra Drytech. Selve oppgaven og oppdragsgiver ga oss frie tøyler til å designe et telle og inspeksjonssystem. Det var viktig å begrense oppgaven og se spesielt på de løsninger som vi syntes var viktig, vision kamera system og transportband. Vi valgte å plassere posene på bandet manuelt. En robot eller en annen løsning som skal gjøre dette er et prosjekt i seg selv. Utviklingen av denne delen har vi dermed valgt å se bort i fra i dette prosjektet. 4.3 Fremdrift- og utviklingsfasen Dialogen med oppdragsgiver var i form av møtevirksomhet i starten og midten av prosjektperioden. Utenom dette har vi hatt kontakt via e-post. Vi har hatt møter med veileder hver måned. I sluttfasen av prosjektperioden ble det noen flere møter enn det som var oppsatt i fremdriftsplanen. Vi gjorde grundige undersøkelser i startfasen av prosjektet på høsten. Dette gjorde at vi hadde god oversikt over prosjektets omfang tidlig. Vision kamera og transportband var allerede klart rundt juletider. I utviklingsfasen ble vi lett revet med og mistet delvis fokus i forhold til det som var planlagt. Dermed var det veldig bra å ha en strukturert fremdriftsplan å støtte seg til i de perioder hvor vi jobbet veldig intenst. Et slikt prosjekt som dette gir store rom for utforskning og testing av ulike ideer. Vi har vært konsekvent på å ha faste datoer for når ting skal være ferdig. Små detaljer som å koble brukergrensesnittet opp mot transportbandets funksjoner tok mer tid enn vi hadde regnet med. De ulike fasen i prosjektperioden; Initiering, forprosjekt, aktivitetslisten, møtereferat, møteinnkalling, refleksjonsnotat, prosjektdagbok, aktivitetsliste, aktivitetsbeskrivelser og Gantt diagrammet finnes i Bind Timeoversikt Det er i hovedsak to store deler i dette prosjektet, transportbandet og vision systemet. Her har det gått en god del timer til å ferdigstille og endre på transportbandet slik at det passet ståposene. Utvikling av programvare og softsensorer ble igangsatt når bandet stod ferdig. Vi påbegynte prosjektet i september og var ferdig i midten av mai. Totalt har gruppen nedlagt 540 timer på hele oppgaven. Her inngår 161 timer bare på rapporten og 141 timer på selve transportbandet. Regnet per gruppedeltager blir det 134,5 timer per deltager. I diagrammet, vedlegg XVI, ser man en detaljert oversikt over tidsbruken over de forskjellige delene i prosjektet. Høgskolen i Tromsø 15/ 83 Up North Invention

16 4.5 Ressurspersoner I løpet av prosjektperioden kommer vi til å benytte oss av noen ressurspersoner. Dette gjelder på tekniske, faglige og mekaniske felt. Under følger en liste med de personene vi blir å benytte oss av. Tabell Ressurspersoner Navn Arbeidsplass Andrè Lind Drytech AS Jørgen Antonsen Mack Bryggeri AS Support Beijer Norge Tore A. Nergaard Verksmester på Høgskolen i Tromsø Høgskolen i Tromsø 16/ 83 Up North Invention

17 5.0 Valg av utstyr I utviklingen av telle- og inspeksjonssystemet for Drytech har vi kommet fram til de materialer og produkter som vi trenger. I denne fasen med valg av produsenter og produkter har vi sendt forespørsler på en rekke produkter. I tillegg har vi deltatt på en workshop om Vision system. Vi må også ta hensyn til krav som stilles til produkt og materiell. Dette med tanke på at de skal brukes i næringsmiddelindustrien. 5.1 Kamera produsent DVT Corporation DVT er en amerikansk bedrift og regnes som en global leder innen industrielle vision systemer basert på: Vare inspeksjon, kvalitetskontroll, kode lesing osv. Deres første kamera ble lansert allerede i I dag har de det bredeste utvalg av ulike kameraløsninger. De har et variert utvalg av Vision kameraer som: Svart/hvit, farge, spektral og egne strekkode kameraer. Disse er designet til hvilket som helst bruk. Kilde nr.[17] 5.2 Næringsmiddelindustri og krav De produktene, materialene og metodene som skal brukes må følge visse krav i henhold til næringsmiddelindustrien. Mattilsynet har oppsyn med all produksjon og behandling av næringsmidler. Lover og regler som angår vårt telle- og inspeksjonssystem er: Ved innføring av nye prosesser for omsetning av næringsmidler kan Mattilsynet kreve at det fremlegges tilstrekkelige opplysninger til å foreta en hygienisk vurdering av utstyret. Kilde nr. [24] Vårt tiltak: Bestille utstyr fra leverandører med godt dokumenterte egenskaper osv. Utstyr som kommer i direkte kontakt med produkter skal være av korrosjonsbestandig materiale som er lett å rengjøre og desinfisere. Kilde nr. [25] Vårt tiltak: Bruk av syrefast stål, riktig kapslingsgrad osv. Næringsmidler skal beskyttes mot enhver form for forurensning og plasseres og/ eller beskyttes slik at denne faren reduseres mest mulig. Kilde nr. [25] Vårt tiltak: Sørge for at produkter som går gjennom vår prosess er av riktig kvalitet. Høgskolen i Tromsø 17/ 83 Up North Invention

18 5.2.1 Rustfritt eller syrefast stål Transportbandet må være laget i rustfritt og syrefast stål. Dette medfører at det ikke ruster eller korroderer når det blir utsatt for fukt ved for eksempel rengjøring. AISI 316 Kilde nr.[25] Vann og støvtett Et vision kameraet bør ha en kapsling som gjør at det er vann og støvtett med tanke på renhold. Minstekrav til utstyr vi bruker er IP-65, noe som tilsvarer at de skal være støvtett. En tråd med diameter på 1mm skal ikke trenge inn noen plasser på kapslingen. Skal tåle spyling av slange/dyse fra alle kanter. Forskriften IP-65 er bygd opp på følgende måte (høyere siffer = strengere krav): Første siffer angir kapslingens grad av beskyttelse mot partikler og berøringsfare. Andre siffer angir kapslingens grad av beskyttelse mot skadelig inntrengning av vann. Kilde nr.[4] s Høgskolen i Tromsø 18/ 83 Up North Invention

19 6.0 Utviklingsprogramvare I dette prosjektet har vi i hovedsak brukt utviklingsprogramvarene Visual Basic (VB), versjon 6.0 og Framework, versjon Visual Basic er et program for å design grensesnitt og er utviklet av Microsoft. Framework er programvare som styrer bildesensorer og oppsettet til DVT vision kameraet. Programmet er utviklet av DVT Corporation i USA. Tegning av elektroskjemaer er gjort i programmet habit Actrix. Programmet er spesialdesignet for å tegne hydrauliske, pneumatiske og elektrotekniske skjemaer. Kilde nr.[23] Tabell Utviklingsprogramvare som er bruk i dette prosjektet Tittel Forfatter Versjon Autodesk Inventor Pro 9.0 Autodesk 9.0 habit Actrix 2000 habit Actrix AS 2000 Framework DVT Corp Visual Basic 6.0 Microsoft 6.0 Visual Basic.NET Microsoft.NET 6.1 Visual Basic Visual Basic er et grafisk brukergrensesnitt for automasjon og prosesstyringer. Det er mulig å utvikle egne grensesnitt for prosesstyring. Vi brukte VB til å lage et grensesnitt til å styre transportbandet og inspeksjonsprosessen. VB kan implementeres i diverse programmer som egne script. Disse utfører en bestemt hendelse eller funksjon. Her lages formene og utseende visuelt i sanntid uten at man trenger å skrive inn kode. I programmett lages de boksene, formene og knappene slik det er ønskelig. Kodingen bak alt dette generere programmet automatisk. Dette gjør at det er enkelt å utvikle et grensesnitt. Det som gjør VB spesielt er at det er veldig likt det utseende som går igjen i samtlige Microsoft program. Vi klarte å sette opp en applikasjon med knapper og bakgrunn på relativt kort tid. Dette uten å kunne noe som helst om koding og scripting i VB. Kilde nr. [8 og 9] Høgskolen i Tromsø 19/ 83 Up North Invention

20 6.1.1 Utforming og koding VB er et hendelsesbasert programmeringsspråk som styres enten ved hjelp av et museklikk eller tastetrykk. Kodingen er satt opp i bestemte prosedyrer. Starten på en prosedyre er som oftest Private sub og den slutter med End Sub. I prosedyren skrives hendelser som skal utføres. Flere hendelser kan settes sammen ved bruk av betingelser som f. eks if- og else betingelser. Dermed kan man oppnå avanserte funksjoner på hendelsene. Kilde nr.[9 og 10] Det er innebygdt et standard kodespråk i VB som kommer opp av seg selv når man begynner å skrive i kodevinduet. Det er også mulig å velge det rette ordet fra en liste dersom syntaksen er uklar. Bakgrunnskunnskaper fra C++ programmering kommer godt med dersom det skal lages avanserte funksjoner. Kilde nr.[8 og 10] For å få implementert kameraets bilder og de muligheter det medfører, må man legge inn en ActiveX kontroller i VB. ActiveX kontrolleren er en tilleggspakke som er designet av DVT og legger seg selv inn som et verktøy ikon i VB. Denne kontrolleren kan lastes ned fra DVT sin hjemmeside. Kilde nr.[16] 6.2 Framework Framework er programvaren som kommuniserer med DVT kameraet, det er selve hjerte og hjernen bak kameraet. Det er her man setter inn de kravene og spesifikasjonene som kreves for at kameraet skal klare å lese og skille ut detaljer på inspeksjonsbildene. Det er i hovedsak i programvaren at behandlingen av bildene blir gjort. Maskinsynet blir brukt til å inspisere bildene for: Detaljer, målinger, lese koder og etc. Enkelte medier kan være vanskelig å se selv for det menneskelige øyet. Ved hjelp fra kamera og enkel optikk er det ingen spesielle vanskeligheter. Maskin øyet ser etter kontraster på bildet og gjenskaper det digitalt i det 2-dimensjonale planet. Softsensorene forteller kameraet hvordan evaluere de forskjellige endringene i kontrastene på bildet. Disse endringene kan bli evaluert med de softsensorer som settes opp etter eget ønske. Programvaren er avhenging av å se forskjell på kontrastene, er det viktig med god lyssetting og oppløsing på kameraet. Kilde nr.[2] Oppbygging av vision systemet Vi skal nå se litt nærmere på oppbyggingen til SmartImage sensoren, den digitale bildesensoren. Sensoren tar et bildet, analyserer og bestemmer ut i fra brukerdefinerte parametere, om bildet er bra eller ikke. Dette utbytte fra SmartImage sensoren kan brukes til å gjøre nødvendige oppgaver, som for eksempel skille ut et produkt i en prosess. Høgskolen i Tromsø 20/ 83 Up North Invention

21 Digitale bildet Produkt Softsensor Figur Figuren viser den hierarkirske strukturen som er bestemt av de indre komponentene i SmartImage sensoren. Kilde nr.[2] side 40. System level: System parametrene er vanlig i hver inspeksjon som SmartImage sensoren gjør, og har en innvirkning på hele prosessen til SmartImage sensoren. Produkt level: Produktnivået endrer parametere som går direkte på en spesiell inspeksjon. Disse parametrene kan være belysning (strobe/blits) og lukkertid. Sensor level: Softsensor nivået definerer alle delene av inspeksjonen. Her settes inn de softsensorer som skal behandle bildet. Softsensor er et digitalt verktøy for avlesing av ulike detaljer som skal sjekkes på bildet. For detaljer om Framework, oppsett av system og produkt parametere se vedlegg XI. Høgskolen i Tromsø 21/ 83 Up North Invention

22 7.0 Grafiske brukergrensesnitt Grunnen til at vi valgte Visual Basic (VB) for å utvikle vårt grensesnitt var anbefalinger fra andre. Programmet er Windows basert og enkelt å implementere i DVT programvaren. Vi hadde ikke bruk for noe ferdigutviklet, avansert og kostbart grensesnitt. VB var et nytt program for oss, og vi hadde ingen erfaringer om dette programmet. Vi måtte dermed sette oss inn i funksjoner og vindu. For å velge rett program i kameraet trengte vi et enkelt brukergrensesnitt. Vi skal velge mellom to forskjellige produkter, Real Turmat og Field Meal. Oppsettet for de ulike softsensorene er forskjellig for disse produktene. Operatøren bør dermed enkelt kunne forandre til et annet program i kamera. Det er ikke mulig å gjøre noen endringer i kodeoppsett eller det grafiske når man er inne i hovedvinduet. Dette er et selvstendig program som eksekveres ved å dobbelklikke på exe 2 filen til programmet. Hvis man i ettertid vil gjøre endringer på det grafiske eller programmeringsdelen må dette gjøres i Visual Basic. I utviklingsfasen har vi hatt hjelp av Jørgen Antonsen på Mack Bryggerier. Vi har sett på deres vision løsning og brukergrensesnitt. Fikk en del tips til løsninger på ulike funksjoner i VB. Kilde nr.[15] Bruksanvisning for grensesnittet kan ses i vedlegg XIV og programkoder kan ses i vedlegg XII. 7.1 Valg og kravspesifikasjon Vi stod fritt til å velge de funksjonene vi ville ha med i grensesnittet. Det var ikke gitt noen spesielle krav fra oppdragsgiver på dette området. Vi har valgt å ha et ryddig og oversiktelig utseende. Knapper og funksjoner skal være enkle i bruk. Slik at det skal være lettvint for en ny operatør og lære seg dette uten for mye opplæring. Vårt krav til grensesnittet: Implementert fjernstyring av transportbandet for start og stopp Muligheter for å skifte produkt Oversikt over antall poser som har passert kamera Muligheter for visning av bilder 2 Exe-fil: Filendelse på programmer som kan eksekveres av bruker. Høgskolen i Tromsø 22/ 83 Up North Invention