Legosortiermaschine Sortierung: Unterschied zwischen den Versionen
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Fügen durch Verzahnung der Acrylglas-Platten, sowie verkleben mit Hilfe von [https://www.plexiglas-shop.com/DE/de/klebstoff-7sy6ptp4p6h/acrifix-1r-0192-g8x1l2vx9qq~p.html lichthärtendem Reaktionsklebstoff]. | Fügen durch Verzahnung der Acrylglas-Platten, sowie verkleben mit Hilfe von [https://www.plexiglas-shop.com/DE/de/klebstoff-7sy6ptp4p6h/acrifix-1r-0192-g8x1l2vx9qq~p.html lichthärtendem Reaktionsklebstoff]. | ||
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Version vom 7. Juli 2017, 08:34 Uhr
Einleitung: Die Sortiereinheit der Legosortiermaschine stellt einen der drei wichtigen Bereiche dar. Aufgabe der Sortiereinheit ist die Übernahme eines Legoteils von der Bildverarbeitung und der physikalische Transport in das richtige Fach. Nach einer ausführlichen Ist-Analyse wurde beschlossen, die Einheit von Grund auf neu zu konzipieren. Im Vordergrund stand dabei auch das Anwenden von methodischen Konstruktionstechniken und das Einüben der Kanban-Methode zur Prozesssteuerung. Diese Wiki-Seite soll die Ergebnisse dieser Konstruktionsbemühungen dokumentieren.
Funktionsfluss
Hier zu sehen ist das Funktionsflussdiagramm der Sortierung, das sowohl die einzelnen erforderlichen Funktionen der Sortierung aufweist, als auch zeitgleich den Fluss des Legoteils beschreibt.
Vom Bediener wird das Legoteil in den Bunker gegeben, wo es durch die Vereinzelung und durch die Bildverarbeitung in das im Folgenden beschriebene System der Sortierung gelangt.
Von der Bildverarbeitung übergeben, muss das Legoteil zunächst abgebremst werden, um eventuelle Schäden am Legoteil zu vermindern. Nach der Abbremsung erfolgt die Sortierung selber, welche eine Vorsortierung in die drei Kategorien erkanntes Teil, erkanntes Fremdteil und nicht erkanntes Teil vornimmt. Danach erfolgt durch den Transport A, Transport B oder Transport C der Abtransport des Teiles entweder in die Feinsortierung für die erkannten Teile, die Rückführung für die nicht erkannten Teile oder die Einlagerung A für die erkannten Teile, die allerdings nicht zu dem momentan ausgewählten Kasten gehören.
Die Rückführung erfolgt je nach Umsetzung manuell über den Bediener oder automatisch. Nach der Feinsortierung der Legoteile werden diese über den Transport D in die Einlagerung B überführt.
Die Vorsortierung und die Feinsortierung kann in einem System umgesetzt werden, daher hier die Systemgrenze der Sortierung. Gleiches trifft auf die Transporte der drei Hauptkategorien zu, daher die Systemgrenze der Zuführung.
Morphologischer Kasten
Aufgeführt sind verschiedene Lösungsmöglichkeiten der einzelnen Teilfunktionen der Sortierung.
Beispielhaft werden im Folgenden vier Lösungen detailierter beschrieben.
Lösungsmöglichkeit A
Die Lösungsmöglichkeit A beschreibt eine völlig neue Konzeptidee, bei der eine Klappenbox aus Acrylglas gebaut werden soll, die direkt in die originalen Legokasteneinlagen sortiert.
- Abbremsung: Fliegengitter
- Vorsortierung: Klappenmechanismus
- Transport A: Schacht
- Feinsortierung: Klappenbox
- Transport B: Schacht
- Transport C: Schlauch
- Transport D: nichts
- Einlagerung A: Legokasten
- Einlagerung B: original Legokasteneinlagen
- Rückführung: Förderband
Bei dieser Lösungsmöglichkeit wird der Transport A-D in der Feinsortierung -der Klappenbox- selbst realisiert.
Lösungsmöglichkeit B
Die Lösungsmöglichkeit B übernimmt den Voraufbau des letzten Jahrganges und erweitert diesen um eine elektrisch angesteuerte Klappe im Hauptrohr.
- Abbremsung: Rohr
- Vorsortierung: keine
- Transport A: Rohr
- Feinsortierung: Linearschlitten + Klappe
- Transport B: Rohr
- Transport C: Rohr
- Transport D: Rohr
- Einlagerung A: einzelne schwarze Box
- Einlagerung B: schwarze Boxen
- Rückführung: manuell durch Auffangbehälter
Hierbei sind Transport A-D in einer Lösungsmöglichkeit kombiniert, sowie beide Einlagerungen.
Lösungsmöglichkeit C
Die Lösungsmöglichkeit C stellt eine Erweiterung der Lösungsmöglichkeit B dar, indem im Hauptrohr statt einer Klappe, mehrere Klappen verbaut sind und somit die Auflösung der Auffangboxen vergrößert werden kann, um eine feinere Sortierung zu ermöglichen.
- Abbremsung: Rohr
- Vorsortierung: keine
- Transport A: Rohr
- Feinsortierung: Linearschlitten + n-Klappen
- Transport B: Schlauch
- Transport C: Schlauch
- Transport D: nichts
- Einlagerung A: einzelne schwarze Box
- Einlagerung B: schwarze Boxen
- Rückführung: manuell durch Auffangbehälter
Zusammengefasst werden hier Transport A-C, sowie beide Einlagerungen.
Lösungsmöglichkeit D
Die Lösungsmöglichkeit D ist inspiriert von Flughäfenförderbändern und ist nur durch die Ausmaße der kompletten Anlage auf die Sortiergenauigkeit eingeschränkt.
Das Karussel, auf welchem die schwarzen Boxen befestigt sind, ist beliebig erweiterbar und kann auch um Ecken geführt werden, um den vorhandenn Platz optimal auszunutzen.
- Abbremsung: Fliegengitter
- Vorsortierung: keine
- Transport A: Schacht
- Feinsortierung: langes Karussel
- Transport B: Schacht
- Transport C: Schacht
- Transport D: Schacht
- Einlagerung A: einzelne schwarze Box
- Einlagerung B: schwarze Boxen
- Rückführung: manuell durch Auffangbehälter
Transport A-D, sowie Einlagerung A und B werden in einem Schacht bzw. einer Boxmatrix realisiert.
Bewertung der Lösungsmöglichkeiten
Als beste Lösungsmöglichkeit stellt sich die Lösungsmöglichkeit A heraus, da sie zwar kaum bis keine Vorarbeit der Vorsemester nutzt und sehr komplex ist, dafür aber in Sortiergeschwindigkeit, dem manuellen Aufwand während des Betriebes und der Bruch-, Verkantungs-, sowie Velrustgefahr übertrifft.
Diese Lösungsvariante wurde als finale Variante ausgewählt und soll nun im Seminar umgesetzt werden.
Hauptteil
Teilkonzept: Fügen
Fügen durch Verzahnung der Acrylglas-Platten, sowie verkleben mit Hilfe von lichthärtendem Reaktionsklebstoff.
Teilkonzept: Trichter
Mit Hilfe einer Anschlagplatte, kann die Klappe passgenau mit dem Trichter und der Wand (schwarz) abschließen, um so Kanten oder Verkantungsgefahren zu vermeiden.
Teilkonzept: Klappengestaltung
Für die Klappen wird 3mm starkes Acrylglas verwendet, welches an der Unterseite eingekerbt wird, um eine einfache Anbringung des Stahldrahtes zu ermöglichen.
Teilkonzept: Klappenlagerung
Für die Lagerung der Klappen wird lediglich ein Loch auf beide Seiten der Wände gebohrt, durch welches der Stahldraht gesteckt wird.
Teilkonzept: Stellerauswahl
Im Zuge einer Zusatzaufgabe soll in diesem Untertitel nun die Auswahl der Steller für die Klappen erfolgen.
Hierzu werden verschiedene Servos verglichen im Bezug auf Stellgenauigkeit, Stellgeschwindigkeit, Energiebedarf, Platzbedarf, Wartung und Kosten.
Teilkonzept: Stellerbefestigung
Die Servos werden auf eine kleine Platte geschraubt, die wiederum mit dem Kasten verklebt ist.
Teilkonzept: Drehmomentübertragung
Teilkonzept: Vorsortierung
Für die Vorstortierung gibt es verschiedene Lösungsansätze. Einerseits vom Prinzip der Klappenbox und als 4-3-Wegeventil, wobei es für dieses Ventil drei verschiedene Ideen gibt.
Einmal die Idee mit drei verschiedenen Stellungen des Fliegengitters, um das Teil in die gewünschte Richtung abzulenken,
einmal mit einer Stellung des Fliegengitters und einer Klappe auf zwei Seiten, die in der mittleren Stellung oben sind und durch die Schwerkraft nach unten fallen, sobald das Gestell wieder in Ausgangslage gefahren ist und
einmal mit einer Stellung des Fliegengitters, aber Schächten unterhalb, die in jeweils andere Richtungen führen.
Teilkonzept: Rückführung
Geplant ist per Förderband, optional kann eine Kiste verwendet werden.
Teilkonzept: Abbremsung
schräges Fliegengitter
Schluss
Dies ist ein Unterarikel von der Legoteil_Zählmaschine, welcher den genauen Aufbau der Sortierung beschreibt.