UC-Studenten sind Ingenieur für Schneidtechnik

Jul 09, 2023

Eine Gruppe innovativer Studenten der University of Cincinnati hat im Rahmen eines Abschlussprojekts ihre bemerkenswerte Kreation vorgestellt – den Scorpion, ein Gerät zum Falten von Schachteln.

Das UC Center for Robotics Research unter der Leitung von Janet Jiaxiang Dong, Professorin am Fachbereich Maschinenbau und Werkstofftechnik und Beraterin des Studententeams/Projekts am College of Engineering and Applied Science (CEAS), erhielt eine Anfrage von Sun Sugar Farms, das wiederverwendbare Kistensysteme und recycelbare, biologisch abbaubare Lebensmittelbehälter vermarktet.

Inhaberin Linda Fritz wandte sich an das Zentrum, um Hilfe bei einer einzigartigen Herausforderung zu erhalten: der Entwicklung einer erschwinglichen automatischen Faltvorrichtung, die Kleinbauern mit den Verpackungen ihres Unternehmens verwenden könnten.

Dong präsentierte die gesponserte Herausforderung ihren Schülern, die die Aufgabe als Teil ihres Schlusssteinprojekts eifrig annahmen. Kelly Lawrence, Duncan Poehner, Colton Sarver und Kelly Spraul waren die Teammitglieder.

Janet Jiaxiang Dong Professorin

Die Teammitglieder kombinierten ihre technischen Fähigkeiten und ihren Unternehmergeist und untersuchten Muster von Kartons, die gefaltet werden sollten. Sie untersuchten auch die Mechanismen kommerziell erhältlicher Maschinen, die bis zu 100.000 US-Dollar kosten können. Einer der Hersteller sprach mit dem Team und gab wertvolle Einblicke in die Funktionsweise von Faltschachteln.

Das Team stellte sein Können unter Beweis:

Die Studenten erstellten mehrere Iterationen einer automatisierten Faltvorrichtung. Jede Version leistete einen inkrementellen Beitrag zum kreativen Prozess.

Eine große Herausforderung für sie bestand darin, die vier Seiten des Mechanismus so zu steuern, dass sie innerhalb enger Toleranzen konsistent verschiedene Aktionen des Hochklappens ausführen konnten.

Der endgültige Prototyp verwendet vier elektrische Servomotoren, um große Kartons effizient zu falten. Der Mechanismus rollt und wickelt sich wie ein Schwanz und trägt daher den Namen Scorpion.

„An der UC als Hochschule besteht eine unserer Aufgaben darin, die nächste Generation von Ingenieuren auszubilden und auszubilden, damit sie in der Lage sind, reale Probleme zu lösen und der lokalen Gemeinschaft zu dienen“, sagte Dong. „Dieses Projekt und das Studententeam.“ ein großartiges Beispiel für unsere Missionen und die Zusammenarbeit zwischen UC und der lokalen Gemeinschaft sein.“

Dong hob auch die Auswirkungen eines solchen Projekts hervor:

„Ich war begeistert, dass das Konzept, auf das ich gehofft hatte, geschaffen wurde – Roboterarme, die den flachen Karton in seine Kastenform falten“, sagte Fritz, der das Projekt ursprünglich vorgeschlagen hatte. „Es war ein genialer Entwurf dieser UC-Studenten und aufregend.“ um zu sehen. Ich merkte, dass viel darüber nachgedacht und viel Arbeit investiert wurde.“

Das Team arbeitete vier Monate lang in einem beschleunigten Tempo daran, den Scorpion auf der CEAS Expo zu betreten, wo Absolventen ihrer Absolventen ihre Abschlussprojekte vorstellen. Mit seinem Chela-ähnlichen Mechanismus war der Skorpion der König.

Der erste Platz auf der Expo ging an das Scorpion-Team in der Kategorie Produkt und Gerät. Die Fakultät für Maschinenbau und Werkstofftechnik verlieh dem Team außerdem eine Auszeichnung für das komplexeste Gerät.

Das Team fasst seine Erfahrungen so zusammen:

„Wir hatten alle unterschiedliche Stärken, aber wir haben deswegen keine Teile des Projekts isoliert. Wir haben eine unglaublich wirtschaftlichere Lösung für ein komplexes Problem geschaffen und es diesen Landwirten viel leichter gemacht, die nachhaltigen und umweltfreundlicheren Produktbehälter von Sun Sugar Farms zu verwenden. „Die Option eines Geräts, das 90-mal weniger kostet als kommerziell hergestellte Kistenfaltmechanismen, schafft einen Weg für Kleinbauern, die eher diese fortschrittliche, nachhaltige Alternative nutzen werden“, sagte Team Scorpion in einer Erklärung.

Im Bild oben: Das Scorpion-Faltgeräte-Team. Von links: Kelly Lawrence, Kelly Spraul, Colton Sarver und Duncan Poehner. Foto zur Verfügung gestellt

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