Projekt je určen pro studenty středních škol. Je zpracováván studenty oboru Informační technologie, kteří si vyzkoušejí 3D modelování, a odladí použité tvary i rozměry. Využití výstupu projektu je určeno pro studenty oboru Informační technologie, ale mohl by být využitý i jinou cílovou skupinou pro výuku programování v systému Arduino. Lze předpokládat, že by našel využití i pro zájemce z druhého stupně ZŠ nebo odpovídajících tříd 8letých gymnázií.
Samotné modelování by bylo vhodnější pro studenty oboru Strojírenství, kteří by si procvičili technické výpočty – např. pro opásání hnacího hřídele články dopravníku, vzdálenost os hřídelů podle délky pásu apod.
Žáci by měli ovládat základy práce s prostředím Autodesk Fusion 360, případně s jiným technickým 3D editorem, aby mohli vymodelovat základní součásti dopravníků. Pro práci s 3D tiskárnou by měli znát základy její obsluhy, její nastavení pro používaný tiskový materiál a přípravu tiskového souboru – PrusaSlicer (konverzi mezi technickým 3D modelem a souborem GCode).
Pro určení správných rozměrů modelovaných prvků tak, aby je bylo možné propojit s technickými prvky sady Arduino, žáci potřebují základy měření posuvným měřidlem.
Žáci vytvoří návrh modulárního rozřazovacího dopravníku. V rámci hodin předmětu Počítačová grafika (3D modelování – 3. ročník) vymodelují s využitím softwaru Autodesk Fusion 360 jednotlivé díly navrženého dopravníku (dopravník – článkovaný pás, nosné prvky; tlačka – klikový mechanismus, nosné prvky). Vygenerují pomocí softwaru PrusaSlicer soubor GCode pro 3D tiskárnu. Jednotlivé díly vytisknou na 3D tiskárně Průša MK3S+. Z vytištěných dílů sestaví model.
Výsledný výrobek bude používán jako výuková pomůcka v předmětu IoT, ve kterém žáci soustavu dopravníků oživí, připraví program s parametrizací jeho funkce, propojí systém Arduino s počítačovou sítí a zprovozní komunikaci s nadřízeným systémem – tedy základní prvky IoT a Průmyslu 4.0
Software: Autodesk Fusion 360, PrusaSlicer, Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/software)
Hardware:
Nářadí:
Předměty pro přepravu na dopravníku
Modelování pásového dopravníku: 6 hod
Modelování tlačky: 6 hod
Tisk dílů pásového dopravníku: cca 19 hod
Tisk dílů pásového dopravníku – odsunovací: cca 19 hod
Tisk dílů tlačky: cca 11 hod
Kompletace: 1,5 hod (2 x dopravník, 1 x tlačka)
Rozbor problematiky – určení prvků k modelování a nákupu
Seznámení s problematikou rozřazovacích dopravníků s využitím inspirativního videa (viz přiložený soubor)
Diskuze k návrhu komponent, možností ovládání sestavy
Rozbor časové náročnosti, rozdělení na dílčí projekty – vyučující posoudí rozdělení v rámci časového plánu (možnost využít jako ročníkový projekt, pololetní projekt, skupinová práce...)
Modelování pásového dopravníku
Modelování jednotlivých dílů pásového dopravníku podle přiložené prezentace (možnost přizpůsobení individuálním potřebám a možnostem školy – podle posouzení vyučujícího). Prezentace je založena na práci se softwarem Autodesk Fusion 360.
Příprava souborů pro 3D tisk – ponecháme implicitní nastavení PrusaSlicer (vrstva 0,15 mm, materiál PLA). Díly se musí rozdělit pro tisk tak, aby je bylo možné rozmístit na tiskovou podložku (možnost využít přiložené GCode soubory – vygenerované pro tiskárnu Prusa MK3S+).
Sestavení dopravníku
Jednotlivé díly je potřeba odjehlit (očistit od ostrých hran). Připravené díly sestavíme podle přiložené prezentace (spotřební materiál: vruty, křížový šroubovák, vteřinové lepidlo).
Montáž elektroniky – instalace krokového motoru a čidla.
Modelování tlačky
Modelování jednotlivých dílů tlačky podle přiložené prezentace (možnost přizpůsobení individuálním potřebám a možnostem školy – podle posouzení vyučujícího). Prezentace je založena na práci se softwarem Autodesk Fusion 360.
Příprava souborů pro 3D tisk – nastavení PrusaSlicer: vrstva 0,15 mm, materiál PLA, vygenerované podpěry. Díly se musí rozdělit pro tisk tak, aby je bylo možné rozmístit na tiskovou podložku (možnost využít přiložené GCode soubory – vygenerované pro tiskárnu Prusa MK3S+).
Sestavení tlačky
Jednotlivé díly je potřeba odjehlit (očistit od ostrých hran). Připravené díly sestavíme podle přiložené prezentace (spotřební materiál: vruty, křížový šroubovák, vteřinové lepidlo).
Montáž elektroniky – instalace krokového motoru a čidla.
Test funkčnosti mechanických sestav
Ověří funkčnost článků pásu, jejich pohyb po hnacím hřídeli, propojení jednotlivých dílů do funkčního celku. Ověření pohyblivosti tlačky. V průběhu testu se zaměříme na případné mechanické nedostatky a následně je odstraníme (důkladnější odjehlení).
Funkčnost ověříme pro všechny instalované krokové motory.
Předměty pro přepravu
V rámci tohoto projektu jsme použili vytištěné krychle o hraně 25 mm.
Kompletace sestavy
Osazení elektronikou – dopravníky a tlačku připojíme k Arduino Mega podle přiloženého schematu.
Přiložený program je určen pro testování sestavy. Zadáním je přepravit předmět po přísunovém pásovém dopravníku na stůl tlačky a jeho přesun na odsunový pásový dopravník.
Sestava je určena jako učební a demonstrační pomůcka pro výuku předmětu IoT (nebo jiných předmětů s odpovídajícím zaměřením – programování Arduino). Sestavu i zadání je možné modifikovat podle potřeb, úrovně znalostí a požadovaného výukového cíle.
The author hasn't provided the model origin yet.