Modulární model rozřazovacího dopravníku

SPŠ a SOU Pelhřimov
Žáci vytvoří model rozřazovacího dopravníku (pásový dopravník + automatický tlačný mechanismus) řízeného pomocí systému Arduino.
Hard
Medium-term
15+ yrs
Verified by Prusa Team
0
6
0
294
updated January 2, 2022

Summary

PDF
Žáci vytvoří model rozřazovacího dopravníku (pásový dopravník + automatický tlačný mechanismus) řízeného pomocí systému Arduino.

The focus of the target group

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.

Necessary knowledge and skills

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.

Project objectives

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

Required equipment

Software: Autodesk Fusion 360, PrusaSlicer, Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/software)

Hardware: 

Nářadí:

  • štípací kleště, 
  • křížový šroubovák, 
  • pilník, nůž, smirkový papír

Předměty pro přepravu na dopravníku

Project time schedule

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)

Workflow

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.

Authors

Dominik Bártů a kolektiv žáků 3. ročníku oboru Informační technologie, Ing. David Reinhart, Bc. Petr Burda

Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License