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Legomaschine: Jetzt vollautomatisch und mit Lasereinheit

Schneiden, falten, kleben: die "Legomaschine" baut selbstständig einen Papierwürfel und begeisterte schon auf der Maker Faire. Inzwischen arbeitet sie vollautomatisch, hat einen Laser zum Schneiden und einen neuen Namen bekommen.

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Legomaschine: Jetzt vollautomatisch und mit Lasereinheit

(Bild: Jade Hochschule)

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Unter dem Namen "papercube" ist die ehemalige "Legomaschine" zu einer voll­automatischen Produktionslinie gewachsen. Basierend auf dem beliebten Mindstorms-System schneidet, faltet und klebt die Anlage der Jade Hochschule aus einem Stück Papier einen Würfel. Außerdem hat das Team um Andreas Baumgart ihr einen Laser für die Schneidarbeiten spendiert.

Für dessen Einsatz sind besondere Sicherheits­vorkehrungen notwendig, denn in der Laser­schutz­klasse 4 ist die Strahlung gefährlich für Augen und Haut. Daher wird zum Beispiel spezielles Laser­schutzglas eingesetzt, um die Streustrahlung des Lasers zu filtern. Sobald die Türen oder die Abdeckung geöffnet werden, wird die Spannungs­ver­sorgung des Lasers unterbrochen. Das Gehäuse besteht zwar aus Lego, ist aber innen mit einer Schutz­folie versehen. Schließlich existiert eine Absaug­vorrichtung für die entstehenden Dämpfe sowie ein Not-Aus-System.

Video: Justine Prüne und Finn Rose

Das Stück Papier wird nach dem Schneiden in einem Rahmen durch die Anlage transportiert und in der Falteinheit herausgestanzt. Dort wird das Papier mit Klebstoff benetzt und gefaltet. Gesteuert wird papercube über ein Java-basiertes Dashboard. Die Oberfläche stellt umfangreiche Kalibrierungsmöglichkeiten zur Verfügung, protokolliert den Produktionsablauf und zeigt in Echtzeit die Position des Lasers an oder informiert über verschiedene Statusinformationen der Anlage. Das Projekt ist komplett in Java programmiert und setzt seitens der LEGO EV3 Controller auf das Java Betriebssystem LeJOS.

Lego Mindstorms papercube (7 Bilder)

Links wird das Papier in die Rahmen geladen, dann geht es durch die Laserschneideeinheit. Rechts ist dann die Falz- und Klebeanlage.
(Bild: Jade Hochschule)

Die erste Version war bereits auf der IdeenExpo im Juli 2015 zu sehen. Die Schneide­einheit nutzte damals noch ein Messer und wurde überarbeitet im November 2015 bei der World Robot Olympiad (WRO) in Katar vorgestellt. Ende diesen Monats werden Projektleiter Andreas Baumgart und Student Fabrice Weinberg das Projekt auf der World Robot Olympiad in Neu Delhi präsentieren. Die Beiden gehören zu einer Auswahl an Mindstormsexperten aus der ganzen Welt, die auf Einladung der Olympiad dort ihre Projekte zeigen.

Die Arbeit an der Produktionslinie wurde mit studentischer Beteiligung bereits im Frühjahr 2015 begonnen. Die Studierenden des Studiengangs Wirtschafts­ingenieur­wesen lernen in dem didaktischen Projekt die Programmier­sprache Java kennen. Über die Programmierung hinaus gibt es interdisziplinäre Aufgaben von der Konstruktion über Elektrotechnik bis zur Prozessmodellierung. Im Mai 2016 wurde papercube außerdem mit dem Lehrpreis der Jade Hochschule für besondere didaktische Projekte ausgezeichnet.

  • In der Make-Ausgabe 06/16 stellen vier Teams, die an der World Robot Olympiade 2016 teilnehmen, ihre Roboter vor: Das I-bot Senior-Team, The Mindfactory Junior-Team, Programming Pirates und Robot On Tour. Das Heft ist im heise shop erhältlich.

(hch)