Konstruktionsplanung Legosortiermaschine

Autor: Tobias Brandt, Marc Eidhoff, Paul Klages

Abb. 1: CAD-Konstruktion-Sortiereinheit

In diesem Unterartikel werden folgende Teilkonzepte der Sortiereinheit für die Legosortiermaschine erläutert.

• Stellerbefestigung
• Drehmomentübertragung
• Vorsortierung
• Rückführung
• Abbremsung
• Betriebssicherheit

Konstruktionsplanung

Teilkonzept: Stellerbefestigung

Die Servos werden über Schrauben mit einem gedruckten 3D-Bauteil verbunden, welches wiederum über das bereits erwähnte Stecksystem und einem Alleskleber mit den Towern verbunden wird. (siehe 'Abb. 2')

Abb. 2: Teilkonzept: Stellerbefestigung

Teilkonzept: Drehmomentübertragung

Sowohl an den Wellen, als auch an den Servos sind Flügelhörner angebracht.

Um eine Torsion zwischen Flügelhorn und Welle zu verhindern, muss das Ende der Welle so gebogen werden, dass diese in das zweite Loch gesteckt werden kann, bevor beides miteinander verklebt wird.

Zwischen beiden Flügelhörnern werden jeweils auf der linken und rechten Seite der Flügelhörner Federn gespannt, sodass die Klappen mit Druck an die Anschlagplatten gedrückt werden kann und eventuelle Steuerfehler (Zittern) minimiert werden. (siehe 'Abb. 3')

Abb. 3: Teilkonzept: Drehmomentübertragung

Teilkonzept: Vorsortierung

Die Vorsortierung in die drei Hauptkategorien „erkanntes Teil“, „erkanntes Fremdteil“ und „nicht erkanntes Teil“, wurde mit Hilfe von drei Klappen realisiert. (vgl. 'Abb. 4')

• Ist das Teil ein „erkanntes Fremdteil“, so fällt es einfach nach unten durch und alle Klappen sind in ihrer Extremposition an der Wand.
• Ist das Teil ein „nicht erkanntes Teil“, so befinden sich die beiden oberen Klappen in ihrer Extremposition an der Wand und die darunter liegende Klappe wird so gestellt, dass das Teil abgelenkt wird und in den Rückführschacht gelangt.
• Für die Kategorie „erkanntes Teil“ sind die beiden oberen Klappen zuständig. Soll das Teil in die weiße Einlage einsortiert werden, so stellt sich die rechte Klappe, bei der roten Einlage die Linke.

Abb. 4: Teilkonzept: Vorsortierung

Teilkonzept: Rückführung

Derzeit ist für die Rückführung (siehe 'Abb. 4' & 'Abb. 5') eine Box geplant, die unter der Öffnung des Rückführschachts platziert wird.

Jedoch wäre auch ein Förderband möglich, welches nicht erkannte Teile wieder zurück in den Bunker befördert.

Dieses Förderband müsste dem entsprechend unter einem Winkel angebracht werden, um den Höhenunterschied von Öffnung Rückführschacht und Öffnung Bunker zu überbrücken.

Abb. 5: Teilkonzept: Rückführung

Teilkonzept: Abbremsung

Für die Abbremsung wurde kein Fliegengitter, wie anfangs geplant, sondern ein Metallgitter verwendet, da dieses bei häufiger Nutzung oder Beschuss keine bis keine Verschleißerscheinungen aufweisen wird, anders wie beim Fliegengitter zu erwarten wäre.

Der Rahmen wurde bereits gedruckt und das Gitter mit diesem verklebt. (vgl. 'Abb. 6', Konstruktionsbild)

Abb. 6: Teilkonzept: Abbremsung

Teilkonzept: Betriebssicherheit

Die komplette Konstruktion der Sortiereinheit ist ein abgeschlossenes System, in welches sich während des Betriebs nur bedingt eingreifen lässt.

Die Deckel der Tower, sowie des Transportschachts von der Bildverarbeitungsbox zur Vorsortierung, sind mit einem kleinen Überstand versehen, sodass sie sich abnehmen ließen, sofern ein Eingreifen notwendig wäre.

Weiterhin sind alle Servos nach Möglichkeit auf der Rückseite oder an den Seiten, nicht aber auf der Vorderseite angebracht, sodass man dort nur schwierig mit den Fingern herein geraten könnte.

Ebenso sind die beiden Tower mit einem Verpolschutz auf der Grundplatte versehen, sodass sich die Einlagen der Legokästen weder falsch herum, noch vertauscht einsetzen lassen.

Dies ist ein Unterartikel von der Legosortiermaschine Sortierung, welcher den genauen Aufbau der Sortiereinheit beschreibt.