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Die Zauberwürfel-Lösemaschine

Laurids Wetzel: „Wir entwickelten eine Zauberwürfel-Lösemaschine, die z. B. auf Messen und Informationstagen der FH Bielefeld Campus Gütersloh eingesetzt werden kann. Das Exponat zeigt Schülern spielerisch, wie vielfältig die Automatisierungstechnik ist. Zuerst erfasst unsere Zauberwürfel-Lösemaschine den Ausgangszustand des Würfels, indem sie die ersten vier Seiten des Würfels um 360 Grad dreht. Nach einer Transformation und erneutem Drehen folgen die Ober- und Unterseite des Würfels. Das Drehen der Würfelseiten und den Antrieb der Linearführungen übernehmen insgesamt neun AS1030 Schrittmotoren. Eine starke Beleuchtung eliminiert die optischen Beeinflussungen, die durch das Umgebungslicht entstehen können. Daraufhin verarbeitet die Steuerung die Bilder und wandelt diese in den aktuellen Würfelzustand um. Anschließend löst die Maschine den Zauberwürfel mit einer maximalen Geschwindigkeit von 15 Zügen pro Sekunde. Der zugrunde liegende Lösungsalgorithmus benötigt zwischen 10 und 35 Züge. Im Idealfall löst die Maschine den Würfel somit in weniger als einer Sekunde. Besonders die automatische Einspannung des Zauberwürfels durch die drei Linearführungen unserer Maschine unterscheidet sie von anderen Lösungen und macht sie sehr bedienerfreundlich. Die Bedienung von unserem Exponat erfolgt mit dem Multitouch-Einbau-Control-Panel CP2913-0000 von Beckhoff. Die Steuerung realisierten wir mit dem Embedded-PC CX5140-0135 und einigen IO-Modulen: EL1004, EL2624, EL9011 und EL7037. Nach einer dreimonatigen Umsetzungsphase konnten wir das Projekt parallel zur Vorbereitung unserer Bachelorarbeiten termingerecht abschließen. Das Exponat erfüllt einerseits die Anforderungen an eine hohe Zuverlässigkeit für den Messeeinsatz und verfügt gleichzeitig über ein hochwertiges und robustes Industriedesign.“