Farbsortiersystem: Arduino-basiertes System mit zwei Bändern - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Der Transport und/oder das Verpacken von Produkten und Gegenständen im industriellen Bereich erfolgt mit Hilfe von Förderbändern. Diese Bänder helfen, den Gegenstand mit einer bestimmten Geschwindigkeit von einem Punkt zum anderen zu bewegen. Einige Verarbeitungs- oder Identifizierungsaufgaben können ausgeführt werden, während sich die Produkte oder Artikel entlang der Bänder bewegen.

Die Bänder helfen den Arbeitern, die Artikel entweder einzeln zu transportieren, die Artikel zu mischen oder die Artikel in einer gewünschten Sortierung zu sortieren. Der Sortierprozess kann auf Farbe, Gewicht, Abmessungen oder Kombinationen beliebiger anderer Maße basieren.

Automatisierte Systeme helfen, die Artikel nach den erforderlichen Kriterien und Spezifikationen zu sortieren. Die Verwendung von dedizierten Sensoren kann in automatisierten Sortiersystemen von Vorteil sein. Wir können Farbsensoren zum Sortieren von Artikeln nach Farbe verwenden, Distanzsensoren zum Sortieren von Artikeln nach Höhe.

Mein System ist ein direktes Beispiel für die Herstellung eines Prototyps eines automatisierten Farbsortiersystems. Ich zeige Ihnen, wie ich es mit zwei Bändern entworfen habe: Hauptband zum Transportieren des Artikels vom Startpunkt zum Farbprozess und zum Testpunkt, dann ist ein weiteres Band senkrecht auf dem ersten und hilft, die Artikel in zwei Hauptfarbgruppen zu sortieren. Die Geschwindigkeiten beider Förderbänder werden geregelt. Außerdem wird es einige Steuerknöpfe zum Starten und Stoppen geben.

Schritt 1: Kontakte

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Schritt 2: Anforderungen und Spezifikationen des Förderbandsystems

Das System verfügt über zwei Hauptförderbänder: Das Hauptband transportiert das Objekt in eine Richtung, um den Farbsensor zu passieren, während sich das andere Sortierband nach rechts und links bewegt, um die Objekte in zwei verschiedene Kategorien oder Kisten zu sortieren.

Das System verfügt über eine gute Stromquelle, um alle Anforderungen der verschiedenen Teile des Systems abzudecken. Daher ist es besser, einen wiederaufladbaren Akku zu wählen, um die hohen Kosten für den Kauf neuer Akkus zu vermeiden.

Der Prozess verfügt über Kontrollfunktionen wie START und STOP, um den Benutzern zu helfen, den gesamten Prozess auch bei laufendem Bandsystem zu verwalten. Das Band wird geschwindigkeitsgesteuert und gestoppt, wenn kein Gegenstand darauf platziert ist.

So verfügt das System über einen Hindernissensor am Anfang des Hauptförderbandes. Dann muss der Artikel den Farbsortiersensor passieren. Der Arduino bestimmt die Sortierbandrichtung anhand der Farbe.

Schritt 3: Komponenten

Um dieses Projekt abzuschließen, brauchte ich

• Arduino UNO-Mikrocontroller-Platine
• L298N-Motortreiber
• Gleichstrommotoren mit Getriebe
• Farbsensor
• HC-SR04 Ultraschall-Abstandssensor
• IR-Abstandssensor
• Drähte
• Großer Holzhalter
• Mittelgroßer Geschirrhalter aus Holz
• Grobes Stoffblatt
• Lockenwickler
• Drähte

Natürlich können Sie jedes Teil anpassen, modifizieren, ersetzen oder sogar stornieren, um es für Ihre Zwecke geeignet zu machen. Ansonsten folge meinen Anweisungen:)

Schritt 4: Systemdesign

Das System basiert auf einem Arduino UNO-Mikrocontroller, der mit einem Ultraschall-Abstandssensor verbunden ist, um die Anwesenheit des Objekts am Startpunkt zu erkennen. Ein weiterer Infrarot (IR)-Sensor befindet sich neben dem Farbsensor in der Mitte des Hauptförderbandes. Immer wenn ein Objekt den IR-Sensor erreicht, stoppt das Hauptband und der Farbsensor erkennt die Farbe des Objekts.

Der Arduino empfängt die Daten des Farbsensors und analysiert diese. Anhand dieser Daten kann der Arduino erkennen, ob das Objekt rot oder blau ist. Dann steuert der Arduino die Bewegung des Sortierbandes (im oder gegen den Uhrzeigersinn), um das Objekt nach seiner Farbe zu sortieren.

Das System enthält folgende Teile:

1. Arduino UNO-Board: ein Mikrocontroller, der verwendet wird, um alle Funktionen des Systems zu steuern und eine Entscheidung bezüglich des Sortierprozesses zu treffen
2. Farbsensor: Wird verwendet, um die Farbe der Objekte zu identifizieren und die Daten an den Arduino zu übermitteln, um die Sortierrichtung zu bestimmen
3. Ultraschallsensoren: Wird verwendet, um die Anwesenheit eines Objekts am Startpunkt zu erkennen, sodass das System nicht läuft, bis ein Objekt am Startpunkt angezeigt wird
4. Förderbänder: ein Hauptförderband zum Transportieren des Artikels vom Startpunkt zum Sensor, der für den Sortierprozess verwendet wird. Das Band wird mit einem Gleichstrommotor gesteuert. Ein weiteres Sortierförderband dient zum Transport der Artikel nach rechts oder links je nach Farbe der Artikel
5. Drucktasten: Zwei Drucktasten dienen als Bedienfeld zum Starten oder Stoppen des Systems
6. LEDs: zur visuellen Anzeige der Farbe der Artikel
7. Variabler Widerstand: um die Geschwindigkeit der Riemen zu steuern
8. Wiederaufladbarer Akku: wird zur Stromversorgung des Systems verwendet
9. Gürtelhalter: Rahmen zum Tragen der Gürtel zum Sortieren

Schritt 5: Befestigung der Bänder (Hauptband und Sortierband)

Schritt 6: Systemanalyse

1. Wenn die START-Taste gedrückt wird, ist das System bereit, ein Objekt zu empfangen
2. Wird ein Artikel auf das Hauptband vor dem Ultraschallsensor gelegt, bewegt sich das Hauptband vorwärts
3. Wenn das Objekt den Objektpräsenzsensor erreicht, stoppt das Hauptband und die Farbsensoren versorgen den Controller mit der Farbe des Artikels
4. Das Hauptband bewegt sich vorwärts, um den Artikel zum Sortierband zu transportieren, das sich je nach Farbe des Artikels entweder nach rechts oder links bewegt
5. Das System stoppt nach einer gewissen Zeit, es sei denn, ein anderer Artikel wird platziert
6. Wenn die Stopptaste gedrückt wird, stoppt das System nach dem aktuellen Sortiervorgang und läuft nicht, selbst wenn ein Artikel auf das Hauptband gelegt wird
7. Die Geschwindigkeit wird unabhängig von Farbe, Größe oder Gewicht des Artikels durch den variablen Widerstand gesteuert