Liebe freunde der Sonne,
kurz zu meinem Projekt, es geht um eine Befüllstation in der ich kleine
Flaschen mit 5-8mm Kugeln befülle. Die Lösung zur Mechanik ist bereits
vorhanden. Mann kann sich es wie ein Trichter vorstellen in dem die
Kugeln durch das drehen von einem Kammersystem an den Ausgang befördert
werden. Am Ausgang kommt ein O Ring ,der einen kleinen Widerstand
leistet damit die Kugeln nicht ohne weiteres den Ausgang verlassen
können. Die Kugeln besitzen einen Radius von 2-5mm.
Zum elektrischen Part:
1. Die Kugeln sollen gezählt werden.
Ansatz 1: Ein Taster kommt zwischen dem O Ring und der ersten Kugel.
Sobald die Kugel den Ausgang verlässt wird der Taster betätigt. Die
Lücke die entsteht zwischen dem ersten und der zweiten Kugel soll den
Taster in die Ausgangsposition zurücksetzen .
Ansatz 2: Ich Schaue ab wieviel Grad der Motor eine Kugel befördert.
Somit könnte ich am Motor die Kugeln zählen womöglich auch verschleiß
armer.
Da gibt es wahrscheinlich wieder mehrere Lösungen, wie kontaktlose
Sensoren oder noch besser direkt am Motor womöglich Servomotor?
2. Ein Motor sorgt für den Antrieb der Kammern.
Der Motor stoppt sobald die Flasche voll ist.
Ansatz 1: Die Geschwindigkeit in der die Kugeln den Ausgang verlassen
ist konstant. Somit ist auch die Betätigung beim Betrieb des Tasters
Konstant. Der Motor stoppt, wenn der Taster eine längere Zeit betätigt
wird bzw. nicht betätigt wird.
Ansatz 2: Ich nehme an der Strom ändert sich bei einer zu hohen
Belastung. Den Unterschied könnte man sicherlich auslesen bzw. durch
eine Schaltung könnte man die Spannung messen. Womöglich eine besser
Lösung durch ein Shield ?
Bei beiden Ansätzen tritt die Belastung leider schon vorher auf.
PS: am besten wird alles mit 7.4V oder 11.1V betrieben
Ido K. schrieb:> Flaschen mit 5-8mm Kugeln befülleIdo K. schrieb:> Die Kugeln besitzen einen Radius von 2-5mm.
???
Ansonsten: Kugeln durch ein Rohr führen, das ein etwas größeren
Durchmesser als die Kugeln hat. Dann mit Lichtschranke am Rohr (nicht
mittig) zählen.
Befüllung: Großer Behälter oben auf Trichter mit Shaker, dann besagtes
Rohr mit elektrisch betätigter Klappe.
Nur so kompliziert machen wie unbedingt notwendig!
Ido K. schrieb:> Die Kugeln sollen gezählt werden.
Das wird auf Grund der stark unterschiedlichen Durchmesser und somit
Gewichte nur durch vereinzeln möglich sein.
Ido K. schrieb:> Der Motor stoppt sobald die Flasche voll ist.
Das wird auf Grund der stark unterschiedlichen Durchmesser nur mit einer
Füllhöhenüberwachung klappen.
Besorge dir lieber Kugeln gleicher Grösse und gleichen Gewichts, das
macht die Sache ERHEBLICH einfacher.
Ansonsten: wie lässt sich der Füllstand in der Flasche ermitteln,
Flasche durchsichtig, Kugeln metallisch ? Dann geht Lichtschranke oder
induktiver Näherungsaufnehmer.
Vereinzelter gibt es fertig, oder ein etabliertes Konzept nachbauen.
Ganz einfach.
Man nehme eine Einlaufstrecke wo der Boden wie ein V immer größer wird.
Unten den V macht man Drahtbügelschalter o. Lichtschranken für jede
Größe.
Nun berechnet man das Volumen JEDES Durchmessers.
Sobald der passende Schalter der Größe ausgelöst wird, wird der Wert des
zugeordneten Volumen den gesamt-Volumen zugerechnet. Ist das Ergebnis
höher als das Volumen der Flasche stoppt das ganze. Da man die Flasche
eh nicht ganz voll macht hat man auch kein Risiko mit zu viel Kugeln.
Kleiner Tipp. Schau dir mal ein Video einer Fischsortieranlage an. Die
arbeiten ähnlich. Zu kleine Fische werden in eine Kanal umgeleitet und
dürfen noch weiter leben.
Technische Verbesserung. Ein Rüttler unter die Flasche damit die Kugeln
sich gut verteilen. Möglicherweise ein Rüttler an das V damit da keine
Kugeln hängen bleiben und die Weg blockieren.
Vielen dank für die Ratschläge. Ich muss ehrlich gestehen, dass ich beim
verfassen mit meinem SLA und PLA Drucker auseinander gesetzt habe. Es
tut mir leid, dass ich mich derart ungenau formuliert habe.
Es werden mehrere Station mit festgelegten Radien für die verschiedenen
Kugeln vorhanden sein. Die Kugeln sind bereits in Größe und Gewicht
sortiert. Es wird in 90Grad +- 45Grad befüllt, da es in der Hand
gehalten werden soll. Die Kugeln sind Deko Kugeln für das Nähen und
derartiges.
Dann nimm eine schräge Fläche mit Rand die zu einen "Verengung" fürt, da
gibst du die Kugeln rein, die Rollen auf ein Schräges Kugelbahn und von
dort via Trichter in die Flasche. Ein paar Lichtschranken richtig
positioniert und das war's.
Kleiner Tipp: Schau dir mal Videos von ravensburger gravitrax an. Da
sind sehr gute Tipps wie man so was baut. Muss halt nur auf deine Kugeln
angepasst werden. ;)
Es soll alles mit einem gewissen Druck befüllt werden da die Flaschen
öfters eingedrückt sind.
Vielleicht noch zur Information->
Die Anlage soll die Flaschen befüllen unabhängig vom Volumen der Flasche
und unabhängig von der Menge die man zur Verfügung hat am Trichter. Die
abzufüllenden Flaschen werden so lange aufgefüllt bis der Ausgang
blockiert wird. Das ich in der Zukunft die Flaschen womöglich nach
Anzahl befülle wäre denkbar ,aber hat zurzeit keine Priorität. Die
Kugeln bestehen aus hartem Kunststoff. Die abzufüllenden Flaschen werden
in der Anlage durch ein Gewinde angebracht. Die Flaschen haben
verschiedene Formen und Volumen. Die Kugeln unterscheiden sich vom
Gewicht und Größe, aber nicht von der Form. Jede Kugel kriegt seine
eigene Befüllstation.
Nachtrag: Stoppen kann man das ganze auf unterschiedliche Weise. z.b.
via Servo eine Stopplatte hochfahren lassen, oder via Weiche.
Es ist sogar ein automatisches System denkbar wenn man ein
Mini-Förderband mit Kammern (Siehe Fischertechnik /Lego hat auch welche
glaub ich) einsetzt. Das Band in ein Sack mit Kugeln versenkt.
Wenn das System läuft fördert das Band die Kugeln auf die Füllfläche,
von da rollen sie los, in den Trichter und dann in die Flasche.
Muss man nur den "Kugelsack" regelmässig nachfüllen.
Eine schöne Idee, jedoch soll es gehalten werden können und eine Gewisse
Flexibilität beibehalten.
Die Anlage stoppt automatisch durch den O Ring, da der Widerstand nur
durch Druck überwunden werden kann.
Deine Anlage lt. Zeichnung wird nur funktionieren wenn die Kugeln
einzeln kommen. Ansonsten hast du ein Stau im Trichter.
Mit einen kleinen Förderband haben die Kugeln Zeit genug in die Flasche
zu rollen.
Und man kann sich das schütten sparen.
Wenn du jemals in deinen Leben nicht flüssige Sachen umgefüllt hast,
weißt du was ich meine. Ich habe das Problem aktuell z.b. wenn ich
Gewürze umfülle. Zu viel im Trichter und es stoppt.
Ich dachte mit dem Kammersystem das die Kugeln einzeln befördert löst
das Problem.
Meine erster Versuch wird die Lösung mit dem Taster sein. Sobald ich die
Hardware ausgewählt habe, wäre es schön wenn ihr mir das noch mal kurz
absegnet.
Ido K. schrieb:> Es soll alles mit einem gewissen Druck befüllt werden da die Flaschen> öfters eingedrückt sind.
Diese Salamitaktik kommt bier nicht gut an.
Lege die Karten offen auf den Tisch, oder lasse es ganz bleiben. Du
bekommst hier keine gute Hilfe, wenn du dein Projekt wie ein Geheimnis
hütest und nur nach und nach mit Details heraus rückst.
Gabellichtschranke!
Eine kleine zum Zählen. Durch Deine Konstruktion fallen die ja einzeln
in die Flasche.
Eine große für den Füllstand.
Sollte die Flasche zu groß sein, gibt es die auch mit getrenntem Sender
und Empfänger.
Sind die Kugeln immer gleich?
Andernfalls könnte bei der Vereinzelung eine kleine Kugel auf einer
Großen liegen und mit der Großen durchrutschen;-) Falls an dieser Stelle
der Herr Newton werkelt.
Zuerst einmal vielen Dank, die Ansätze und die Hilfsbereitschaft ist
echt vorbildlich. Dank euch habe ich wieder nach einer langen Zeit Spaß
an der Elektronik. Die bisher immer im Schrank verstaubt worden war.
Sebastian S. schrieb:> Sind die Kugeln immer gleich?> Andernfalls könnte bei der Vereinzelung eine kleine Kugel auf einer> Großen liegen und mit der Großen durchrutschen;-) Falls an dieser Stelle> der Herr Newton werkelt.
Also die Kugeln sind schon vorher sortiert und getrennt worden. Jede
Kugel kriegt seine eigene Station zum befüllen.
Ich möchte darauf hinweisen, dass ich auch ein Thema im Arduino Forum
erstellt habe. Der wird aber bald geschlossen.
Der Grund warum ich nicht weiter auf das Kammersystem eingegangen bin
ist, dass es relativ unprofessionell aufgebaut ist und nicht vom Thema
ablenken sollte. Im Nachhinein ist das natürlich totaler Unsinn und ich
gebe dir zu 100% recht. Vielleicht möchte es irgendjemand in der
Zukunft nachbauen.
Die Skizze werde ich heute Abend noch veröffentlichen.
Bei der Erfassung der Kugeln werde ich alle Lösungen die erwähnt wurden
und mir einfallen ausprobieren. Dadurch sollte ich die für mich beste
Lösung herausfinden. Beim Motor habe ich womöglich eine Lösung, unzwar
Motor Shields die thermisch und elektrisch gesichert sind. Es ist zwar
keine saubere Lösung, da ständig Fehler provoziert werden. Dennoch denke
ich mir das es die einfachste Lösung ist. Mit Motor Shields habe ich
mich noch nicht auseinandergesetzt, sobald ich den richtigen gefunden
habe werde ich das natürlich im Forum teilen.
Hallo Ido,
ich kann mir ohne Detailzeichnung nicht so richtig vorstellen wie das
mit O-Ring und durchdrücken genau funktionieren soll.
Wenn Flasche voll = Motor dreht nicht mehr weiter
das kann man ja detektieren:
Ein Encoder am Motor liefert keine Impulse mehr.
Der Mortorstrom steigt an
Wenn man einen Schrittmotor nimmt würde der einfach nicht drehen.
Einen Schrittmotor kann man nicht durch blockieren überlasten.
Er ruckelt dann halt anstatt sich zu drehen. Das liegt daran, dass bei
einem Schrittmotor die Spulen immer bestromt sind egal ob er dreht oder
nicht.
Von Trinamic gibt es Schrittmotortreiber die das blockieren (= stall)
erkennen können.
Ein Schrittmotor hat aber kein so hohes Drehmoment wie ein klasischer
Gleichstrommotor.
Wenn die Flaschen nicht bis zum obersten Rand voll werden müssen könnte
man einfach eine Lichtschranke nehmen.
Wenn es doch ganz voll werden soll könnte man das herauspurzeln der
Kugeln detektieren. Allerdings nur wenn dein Einfüllstutzen nicht satt
auf der Öffnung sitzt.
Das würde gut zu einem Förderband passen reinfördern bis es überläuft
überlaufen detektieren:
Kugel wird aufgefangen und läuft durch ein Röhrchen und betätigt eine
Lichtschranke.
Wenn du jetzt doch mal mehr Zeichnungen und Fotos von den Flaschen und
den Kugeln posten würdest könnte man sich präziser Gedanken machen.
Wie sieht es aus?
vgs
Wenn du die Kugeln eh getrennt hast, dann kannst du doch besser wiegen.
Industriell ist das der Standard für Schüttgut aller Art, angefangen von
Salz, allen möglichen Pulvern, Granulat usw, bis hin zu Kartoffelchips.
Da sind einfach je nach Durchsatz angenommen 20 Wägezellen meistens
kreisförmig angeordnet. Da bestimmt der Computer dann z.B. 4 Zellen, die
dem gewünschten Ergebnis am nächsten kommen. die geben ihre Beladung
dann in den gemeinsamen Abwurfschacht. Darunter sitzt dann die
Befüllstation, wo die Produkte dann in Schachteln, Dosen, Tüten verpackt
werden.
Zudem ist das auch noch genauer wie eine Zählung der Teile weil es immer
leichte Abweichungen beim Gewicht gibt.
Vorschlag. Die Kugeln mechanisch vereinzeln. Aus einem Vorratsbehälter
dazu mit einem großen "Zahnrad" ausfördern, das seitlich geschlossen
ist. In die Fächer des Zahnrades paßt immer eine Kugel. Ich habe sowas
mal für Saatgut gesehen. Zählen mit Gabellichtschranke, wie schon gesagt
wurde.
Ina schrieb:> Hast du auch einen passenden Vergleich, damit Frau sich das besser> vorstellen kann?
Ist der selbe wie bei dir zu hause, nur das kleinere Loch ist was
größer.
Man schaut euch doch mal Videos von guten Kugelbahnen an, da sind alle
Probleme gelöst.
Ich habe z.b. mal eine 20 Euro vollautomatische Kugelbahn bei Pearl
gekauft, mit einer Transportschnecke wird die Kugel wieder auf Höhe zu
bekommen. Steckt man die in einen Topf mit Kugeln transportiert die
Kugel für Kugel nach oben. Die rollt dann herunter.
Das Ravensburger Teil hat sogar Weichen. Ein bisschen Elektronik und
schon hat man eine Sortieranlage.
Kinderspielzeug ist wirklich ein guter Ideen-Ratgeber.
Schlaumaier schrieb:> Man schaut euch doch mal Videos von guten Kugelbahnen an, da sind alle> Probleme gelöst.
Da sind alle Kugeln gleich groß.
Helge schrieb:> In die Fächer des Zahnrades paßt immer eine Kugel.
Ich glaube das scheitert am Durchmesser von 4 bis 10mm. Zu starke
Größen-Unterschiede.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Da sind alle Kugeln gleich groß.
Die Lösung zum Trennen der Kugeln steht ziemlich weit oben. Der TO hat
aber gesagt das das nicht erforderlich ist.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Ich glaube das scheitert am Durchmesser von 4 bis 10mm. Zu starke> Größen-Unterschiede.
Deshalb war meine Aussage ja auch ein Förderband. Wenn man das mit
Kipploren versieht funktioniert das Prima.
Die Idee sich ein Video einer Fischsortieranlage anzusehen war kein
Witz.
Fische sind auch nicht genormt und die werden ähnlich getrennt.
Ido K. schrieb:> Es soll alles mit einem gewissen Druck befüllt werden da die Flaschen> öfters eingedrückt sind.
Die Funktion evtl. durch eine Pressluftstation separieren?
Wenn die Perlen schon getrennt sind kann man eine Spirale nehmen die
langsam aufsteigt. Wie Schneckenhäuser. Oben in der Spirale sind
Vertiefungen für die Kugeln. Die Rollen die Bahn runter und fallen am
Ende in ein Loch. Kugeln die diese Bahn verfehlen landen in der Mitte.
Hab ich imo mal bei der Sendung mit der Maus gesehen ( das Standardwerk
für den kleinen Produktionstechniker).
