Konstruktionshilfe für automatischen Messprobennachfüller

[pongi]

Hi All!

Also erstmals das Projekt zusammengefasst: in der Firma wo ich arbeite muss man im wöchentlich an mehreren Stellen des Produktionsprozesses die Dichte von Wasser messen. Dafür braucht ein Mitarbeiter um die 6 Stunden pro Woche, da dass Messgerät 2-5 Minuten (abhängig von der Temperatur) für eine Messung, und pro Proben wird 3mal gemessen. Ausserdem muss nach jeder Probe mit Alkohol und destilliertem Wasser gespült, und danach die Messzelle mit Luft getrocknet werden. Das braucht auch so um die 5 Minuten. Jetzt muss einer 3mal eine Messung starten, und dann per Hand mit Alk, H2O spülen und trocknen, extrem langwierig und langweilig.

Jetzt habe ich mir vorgenommen, einen automatischen Messprobennachfüller mit Spül- und Trocknerfunktion zu bauen. Der Grundprinzip ist, dass die Spritzen mit den Proben auf einer Scheibe drehen, und dort von einem Greifer gefasst werden, und in die Messzelle gedrückt werden. Nach der Messung wird die Probe wieder ausgesaugt. Für Spülung und Trocknung werden auf der Scheibe noch Positionen geben, die man anfahren kann, das kommt aber später.

Jetzt zu meiner Frage: da die Spritzen unterschiedlich befüllt werden, muss man erkennen können, wie hoch der Greifer gestellt werden muss, damit der Spritzenkopf in den Greifer gedreht wird (hoffentlich wird das durch das Bild klarer). Ich habe mir das so vorgestellt, dass ich bei der höchsten Positon des Greifers beginne runterzufahren, und dann die Position der Spritze bestimme. Dann dreht sich die Spritze wieder weg, der Greifer geht in Position, und die Spritze dreht zurück. Würde das gehen, oder habt ihr bessere Ideen?

Mfg

pongi

[Gock]

Ja.
Anstelle Deines Greifers benutzt Du eine Art Gabel, die im Gegensatz zum Greifer oben offen ist. Diese befindet sich während des Drehens dicht oberhalb der Drehscheibe, egal wo die Spritze ist und fährt von außen radial herein (weil mehrere Spritzen montiert sind). Nachdem die Spritze in Position gefahren ist, fährt die Gabel unter den Kolben und dann nach oben. Jetzt musst Du nur noch erkennen, wann die Gabel die Spritze bzw den Kolben berührt, entweder durch Messung der Erhöhung des Motorstroms oder mit Hilfe eines Mikroschalters oder Kontakts.
Ein Lichtvorhang wäre auch denkbar, aber hat wahrscheinlich eine zu geringe Auflösung und ist recht aufwändig.
Gruß

[user529]

das ist der projektentwurf eines schulkollegen (maturaprojekt):
Bild hier  
eine probeflüssigkeit muss untersucht werden, sie liegt entweder in spritzen oder in einem proberöhrchen vor. diese soll auf gelöste gase untersucht werden. dazu wird die flüssigkeit in dieses blaue behältnis gedrückt, weitergedreht, der sensor eingebracht, wieder weitergedreht, die flüssigkeit abgesaugt und verschmissen, danach folgen nach 90° ein erstes ausblasen mit luft, bei 180° ein spülen mit wasser, ein erneutes ausblasen, dann ein spülen mit dest wasser, noch einmal ausblasen und danach ein drittes spülen mit irgend einer reinigungslösung und nach nochmaligem ausblasen wird auf dem verbleibenden rest mit warmer luft getrocknet. der sensor wird nach jeder probe in eine reinigungsflüssigkeit getaucht und vor erneuter messung ebenfalls von einer ringdüse abgeblasen und mit warmluft getrocknet.
die höhe der flüssigkeit wird mit einer lichtschranke überprüfft, die wartet bis der lichtstrahl durch die eingefüllte flüssigkeit an den schrägen wänden des behälters gebrochen wird. die spritzen werden in ihrem fall nicht gereinigt, da diese noch weiter gebraucht werden.

da du aber eine eigene messkammer brauchst wirst du mit dieser konstriktion nur wenig anfangen können, vl hilfts aber trotzdem

mfg clemens

[pongi]

@Gock: an eine Gabel habe ich auch schon gedacht, aber wie alles, hat die auch Vor- und Nachteile. Vorteil wäre die einfachere Positionierung, ein Nachteil aber, das ich für die Gabel einen weiteren Freiheitsgrad für die radiale Bewegung brauche.

@user529: ja leider sind die Anforderungen nicht ganz identisch. Ausserdem muss bei mir die Probe wieder zurückgesaugt werden, sie darf also nicht einfach rausgespült werden (beim hochkonzentriertem Endprodukt kostet 1ml ca. 50€).

Eine dritte Möglichkeit wäre, das der Greifer einen Ausleger hat, womit er die Position der nächsten Spritze bestimmt. Für die erste Messung muss dann noch extra eine Aussparung in der Scheibe gelassen werden.

[Crazy Harry]

ich weiß jetzt nicht, ob ich das richtig verstanden habe ? den greifer brauchst du um die spritze aus dem rad zu nehmen ? kannst du nicht das rad über der messzelle positionieren (drehen) lassen und nur die spritze leeren ? dazu mußt du nur die spritze drücken und nicht greifen.

wie sieht das mit dem reinigen der messzelle aus ? wasser und alkoholbehälter über eine düse in die messzelle sprühen ? trocknung über pressluft oder fön (druck/luftmenge) ?

[pongi]

Fast... Rausnehmen möchte ich die Spritzen aus dem Rad nicht. Nur muss ich die Spritze reindrücken UND nachher wieder rausziehen. Reindrücken wäre einfach, nur beim rausziehen braucht man schon einen Greifer.

Fürs Spülen kommen zwei Behälter auf das Rad, als eine eigene Position, woraus dann Alk und H2O reingesprüht werden. Trocknen geht mit gefiltertem Luft mit einer Pumpe, Druck und Luftmenge muss ich noch genau bestimmen.

[Crazy Harry]

willst du die spritze komplett herausziehen (entnehmen) oder den kolben zurückziehen ? wenn kolben, dann mußt du die spritze auch irgendwie festhalten und das geht mit deiner zeichnung oben so nicht.

[pongi]

Muss nur den Kolben herausziehen. Die Scheibe besteht aus zwei Ringen, der obere Ring ist abnehmbar, und dient dazu, die Spritzen festzuhalten, also das Problem habe ich nicht.

Hab die Planung ein bisschen weitergeführt, und füge jetzt das Ergebnis ein.

Hoffentlich ist jetzt verständlich, wie ich das mit dem Ausleger für die Messung der Kolbenposition der nächsten Spritze gemeint habe.

[pongi]

Da keine weiteren Anregungen für die Idee mit dem Ausleger gekommen sind, nehme ich mal an, dass ihr keine besseren Ideen habt.

Jetzt bräuchte ich aber für ein anderes Problem eure Meinungen. Die Spritzen müssen ja am Messgerät angeschlossen werden. Dazu sind mir zwei Sachnen eingefallen. Entweder den unteren Kolben mit einem Hubmagneten an die Spritze drücken, oder die ganze Scheibe mit einem Schrittmotor nach oben oder unten bewegen, bis die Spritze einrastet. Wobei die zweite Variante mir weniger gefällt, da ich da wieder einen extra Schrittmotor brauchen würde.

Ausserdem muss ich noch irgendwie erkennen, ob die Spritze fest im Kolben sitzt.

Damit das ihr euch das ganze vorstellen könnt, füge ich wieder ein Bild ein.

Bin schon auf eure Meinungen gespannt!

MfG

pongi