Проекты

Автоматизация выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров

Работа победителей конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1538
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Актуальность проекта определяется запросом компании «Элта» на автоматизацию выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на картонажной упаковочной машине – картонете MKH-3 компании «Lead Technology Ltd».

Цель

Разработка моделей на основе Arduino UNO и промышленного ПЛК CONTROLLINO MAXI, совместимого со средой программирования Arduino IDE, для последующего внедрения в автоматизацию выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на картонажной упаковочной машине – картонете MKH-3 компании «Lead Technology Ltd».

Задачи

  1. Анализ существующих решений. Составление дорожной карты проекта и списка необходимых ресурсов.
  2. Разработка и программирование моделей на основе Arduino UNO и промышленного ПЛК CONTROLLINO MAXI с целью автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров.
  3. Совместное участие с ГК «Современные технологии» во внедрении разработанной на основе промышленного ПЛК CONTROLLINO MAXI модели на картонете MKH-3 на производственной площадке компании «Элта».
  4. Анализ полученных результатов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Микроконтроллер Arduino (UNO или MEGA)
  • Модули тактовой кнопки и светодиодов «Пиранья»
  • ИК-датчики препятствий
  • ИК-передатчик (пульт или смартфон с функцией ИК)
  • Шилд RS232
  • Фотосканер HONEYWELL YJ-HF500-R1
  • ПЛК CONTROLLINO MAXI
  • Картонета MKH-3
  • Компьютер с установленным ПО: Arduino IDE, Tinkercad
  • Набор Lego Mindstorms EV3

Описание

Авторы изучили работу картонажной упаковочной машины – картонета MKH-3.

Авторы разработали и запрограммировали модели автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на основе платы Arduino UNO и промышленного ПЛК CONTROLLINO MAXI.

Разработанная модель автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок работает следующим образом. При первом проходе манипулятора захвата упаковки перед ИК-датчиком препятствия включается сканер и происходит обучение ПЛК штрих-коду эталонной упаковки – горит синий светодиод.

При каждом следующем проходе манипулятора происходит смена упаковки и включение сканера. При этом, если последующая упаковка имеет тот же штрих-код, продолжит гореть синий светодиод (индикатор работы). Если же попадётся иная упаковка (с другим штрих-кодом), загорится красный светодиод – индикатор брака – и будет гореть, до тех пор пока не вмешается оператор, нажав кнопку сброса индикатора брака. После чего загорится синий светодиод и процесс продолжится снова.

Результаты работы/выводы

В результате проектной деятельности разработаны две модели автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на основе платы Arduino UNO и промышленного ПЛК CONTROLLINO MAXI, а также ПО для функционирования этих моделей.

Модель на основе ПЛК CONTROLLINO MAXI легла в основу автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на двух картонажных упаковочных машинах – картонетах MKH-3 компании «Lead Technology Ltd», размещённых на производственной площадке компании «Элта».

Таким образом, считаем, что поставленные нами в проекте задачи выполнены полностью.

Перспективы использования результатов работы

Предполагается внедрить модель автоматизации выбраковки упаковок тест-полосок для глюкометров на основе ПЛК CONTROLLINO MAXI на других упаковочных машинах.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ГК «Современные технологии», ООО «Компания «Элта»

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

XXX Открытая московская инженерная конференция школьников «Потенциал» – диплом II степени.

Городской конкурс проектов «Юные техники и изобретатели – 2021» – победитель.

Городской конкурс проектов «Школа будущего – 2021» – победитель.

XLVII Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения» – призёр

Мнение автора

«Выражаем благодарность администрации проекта «Инженерный класс в московской школе» и руководителям открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» за хорошую организацию»