Kegelbahn Abschussanlage und Aufnahme

Module: Abschuss mit Aufnahme und Aufstellen mit Rückführung

Elektrotechnik Fritz-Felsenstein-Haus e.V. Mechatronik

Kegelbahn Abschussanlage / (c) Studierendengruppe

Studiengang

Projektbeschreibung

Die bisherige Entwicklung der Kegelbahn für das Fritz-Felsenstein-Haus war wegen ihrer Länge unhandlich und auch anfällig. Eine komplette Überarbeitung und die Aufteilung in zwei separate Module waren erfolgversprechend.

Es wurde ein separates Kugelabschussmodul entwickelt, das eine Billardkugel auf Kegel schießt. Die Kegel können natürlich von Hand wieder aufgestellt werden und die Kugel von Mitspielern zurückgerollt werden.

Zur Verbesserung des Spielflusses soll nun das Aufstellen der Kegel automatisch vonstattengehen. Zudem soll ein Kugelaufzug an das Abschussmodul angebracht werden, sodass man die Kugeln nicht mehr von Hand einlegen muss.

Beteiligte Personen

Studierendengruppe:

Modul Kugelabschuss:
Jonathan Zeidler, Brückner Vincent, Geißenberger Felix, Krippner Marco, Weigl Sophia, Tinkl Andreas

Zusatzmodul Kugellaufnahme:
Lukas Leitmeir, Maximilian Hosp

Modul Kegelaufsteller:
Felix Bukowski, Luca Rauw, Maximilian Schmieder, Paul Panzer

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Meyer

Veranstaltung

Systems Engineering 1 (IK)

Laufzeit

SS 2022

Labore

Elektrische Maschinen

Anforderungen

Kegelaufstellung: Kegel sollen einzeln und automatisch aufgestellt werden
Die Kugel soll nach dem Kegelvorgang wieder zurück zum Abschussmodul geführt werden und automatisch wieder in den Abschussmechanismus eingelegt werden
Die Module sollen unabhängig voneinander aufgestellt und eingesetzt werden können
Der Transport und die Lagerung soll einfach sein
Die Bedienung soll intuitiv und simpel sein

Umsetzung

Aufstellmodul:

Das Gestell des Moduls besteht aus Aluminiumrahmenprofilen von VARidee GmbH und wurde mit Acrylglaselementen verkleidet. Zum Aufstellen werden kleine Gleichstrommotoren verwendet, die die Kegel über dünne Ketten hoch und runterfahren. Die Kugel wird durch eine Vorrichtung aus mit Schaumstoff gepolsterten Brettern aufgefangen und zu einem integrierten Aufzug geführt, der mit einem Schrittmotor mit einer Spindel verfahren werden kann. Durch eine Rohrrampe wird die Kugel zurück zum Abschussmodul geschossen.

Zur Kommunikation mit dem Benutzer wird ein LED-Ring verwendet, der die verschiedenen Zustände der Maschine und die Anzahl der getroffenen Kegel anzeigt. Angesteuert werden die Motoren über einen Arduino Mega, der auf einer selbst entwickelten Platine sitzt.

Aufstellmodul + Rückführung / (c) Studierendengruppe

Aufstellmodul, mobil — Aufstellmodul "goes mobile" / (c) Studierendengruppe

Kugelaufzug:

Für den Kugelaufzug am Abschussmodul konnte ein Aufzug aus einer vorherigen Version der Kegelbahn wiederverwendet werden. Die Kugel rollt über eine Rampe in die Aufnahme des Aufzugs, wo ein Sensor diese erkennt. Der Aufzug nimmt die Kugel über Gabeln an einer Motorradkette auf und gibt sie oben in den Trichter des Abschussmoduls. Somit kann die Kugel wieder abgeschossen werden.

Modul Kugelaufzug / (c) Studierendengruppe

Blick nach innen, Modul Kugelaufzug / (c) Studierendengruppe

Verwendung

Mithilfe der Fernbedienung kann die Geschwindigkeit angepasst, gezielt und eine Kugel abgeschossen werden. Nach Treffen der Kegel wird erkannt, welche Kegel umgefallen sind und alle Kegel werden hochgefahren. Anschließend werden nur die Kegel wieder abgelassen, die nicht getroffen wurden. Nach dem zweiten Versuch werden alle Kegel wieder aufgestellt.

Der Spielzustand wird über einen LED-Lichtring am Aufstellmodul angezeigt.

Durch einen Reset-Knopf kann eine eventuelle Verknotung behoben oder der Transportmodus eingeschalten werden.

Die Kugel wird im Aufstellmodul aufgefangen und zurück zum Abschussmodul gerollt, wo sie durch den Aufzug wieder in das Kugelmagazin geführt wird.