Legosortiermaschine Sortierung

Einleitung: hier muss noch eine Einleitung eingefügt werden.

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 Lösungsmöglcihkeit 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

Datei:Sortierung Trichter.png

Teilkonzept: Klappengestaltung

Datei:Sortierung Klappengestaltung.png

Teilkonzept: Klappenlagerung

Datei:Sortierung Klappenlagerung.png

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

Datei:Sortierung Stellerbefestigung.png

Teilkonzept: Drehmomentübertragung

Federn + 2 Flügelhörner

Teilkonzept: Vorsortierung

Datei:Sortierung Vorsortierung.png

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.