Studiengang
Elektrotechnik (B.Eng.)Projektbeschreibung
Vollautomatisches 4-Gewinnt mit Neubeladung und Sortierung der Spielsteine für Fritz-Felsenstein-Haus.
Ziel unseres Projektes war es, gewisse Anpassungen an dem bereits vorhandenen Grundaufbau des 4-Gewinnt vorzunehmen.
Die Anforderungen an die Anpassungen wurden zusammen mit dem Fritz-Felsenstein-Haus entprechend der Erfahrungen mit den ersten Versionen des Spiels definiert.
Hierunter fiel eine Höhenreduktion, sodass die Anlage durch alle Türen passt und besser transportiert werden kann.
Ebenfalls sind Rollen wichtig, welche den speziellen Bodenbeschaffenheiten im FFH standhalten.
Zusätzlich wurde die Konzipierung und Entwicklung eines automatischen Rückführ- und Sortiermechanismus angestrebt.
Dies hilft vor Allem den Betreuern des FFH, welche so nicht nach jedem Spiel die Steine farblich sortieren und händisch in das Magazin einwerfen müssen.
Es bietet ebenfalls einen Unterhaltungsfaktor für die Spieler, wenn sich das Spielfeld leert, die Steine befördert und sortiert werden.
Gründsätzlich wurden in dieser Revision einige Veränderungen getätigt, welche die Qualität der Benutzung und des Transports des 4-Gewinnt verbessern sollen.
Während des Entwicklungszyklus war stets die Sicherheit der Anlage ein wichtiger Bestandteil. Durch diesen Augenmerk konnte ebenfalls eine CE-Kennzeichnung erlangt werden.
Beteiligte Personen
VeranstaltungSystems Engineering 1 (IK) LaufzeitSS 2023 Labore | |||||
Anforderungen
- Kompakte Bauweise / passend für Türen
- transportabel
- geringe Sicherheitsrisiken (mechanisch und elektrisch) durch DGUV und CE Konformität
- gute Bedienbarkeit
- ansprechendes Design
- händisches und automatisches Laden der Scheiben
- farbliche Sortierung der Scheiben
- stabiler Stand
- Robustheit
- geringe Störanfälligkeit und Wartungshäufigkeit
Umsetzung
Mechanisch mussten einige Dinge umgesetzt werden. Zunächst wurden viele Bestandteile der Steinvereinzelung, Steinbeförderung und Sortierung konstruiert.
Hierbei wurde auf das vorhandene Know-How der Teilnehmer in den Bereichen der additiven Fertigung, der Blechbearbeitung und der spanenden Bearbeitung zurückgegriffen.
Eine große Herausforderung hierbei war, die einzelnen Schnittstellen der Baugruppen zu bilden.
Ebenfalls wurde das Gerüst und die gesamte Verkleidung in der Höhe reduziert und neue Anbauten, wie das Gerüst des Aufzuges, angebracht. Die gesamte Verkleidung wurde entsprechend angepasst.
Bei der Elektrik traten auch einige Herausforderungen auf. Unter Anderem war die bisherige Steuerelektronik nicht für die neue Sensorik und Aktorik ausgelegt.
Dies war einer der Gründe, weshalb ein neuer Microprozessor angeschafft und die Software sowie Elektrik dementsprechend angepasst wurde.
Bei der elektrischen Anpassung wurde im Grunde die gesamte Verkabelung and die neuen Steuereinheiten angepasst.
Für alle Leistungsbauteile wurde eine Platine entworfen, welche mit Hilfe von MOSFETS die Ansteuerung vornimmt.
Der Einbau all dieser neuen elektrischen Bauteile musste durch eine EMV Messung abgenommen werden, in welcher die ausgestrahlten Frequenzen abgeprüft wurden.
Softwareseitig wurde der Code an die neu am Maschinenzyklus beteiligten Bauteile angepasst. Ebenfalls wurde der Code um alle für das Nachladen der Steine notwendigen Funktionen ergänzt.
Zuletzt wurden viele Parameter angepasst, sodass das zeitliche Zusammenspiel aller Bauteile funktioniert. Ebenfalls wurden alle mechanischen Teile eingestellt und fixiert.
