Waage für Autisten

Projektbeschreibung

Am Ende des Projektes sollte eine Kleinserie von fünf überarbeiteten Waagen an das Fritz-Felsenstein-Haus geliefert werden. 
Hierfür wurde ein bereits vorhandener Prototyp analysiert und im Hinblick auf die Herausforderungen einer Kleinserienentwicklung optimiert.

Beteiligte Personen

Studierendengruppe: Stefan Lammel, David Gebser, Benedikt Ott, Sebastian Karl

Betreuer: Prof. Dr. -Ing Martin Bayer

Veranstaltung

Systems Engineering 1

Laufzeit

WS 2018/2019

Die Entwicklung erfolgte unter anderem auf Basis folgender Anforderungen, welche Optimierungswünsche seitens des Fritz-Felsenstein-Hauses enthalten, als auch nötige technische Änderungen nach Evaluierung bezüglich der Realisierbarkeit einer Kleinserie.

• Es sollen fünf Waagen für das Fritz-Felsenstein-Haus angefertigt werden
• Gehäuse mit Tragegriffen
• Größere Taster mit evtl. eingravierter Beschriftung
• Nur ein Tastenfeld zur Bedienung der ganzen Waage
• Umschaltung des Displays zwischen Messwerteingabe und aktuellem Messwert über einen Schalter
• Rutschfeste Füße für das Gehäuse
• Übergang zwischen „nah dran“ und „weit weg“ in der Messauflösung überarbeiten
• Die komplette Waage soll nur aus einem Element bestehen

Eine große Teilaufgabe des Projekts war es, bezüglich der benötigten Komponenten zu recherchieren und Kontakt mit entsprechenden Firmen aufzunehmen. Aufgrund der relativ langen Fertigungs-/Lieferzeiten waren eine exakte Organisation und regelmäßige Meetings zur aktuellen Situation nötig, um bei Komplikationen angemessen und rechtzeitig reagieren zu können.

Technische Änderungen im Inneren der Waage:

• Entwicklung einer zentralen Leiterplatte, um Aufbau kompakt zu halten
• Anpassung des Lautsprechers (kompakter aber gleiche Leistung)
• Automatisches Anschalten der Waage
• Ersetzen der Relaisplatine zum Schalten der LEDs durch Transistoren
• Realisierung der RS232 to TTL Converterplatine auf angefertiger Leiterplatte

Da der Anwendungsbereich der Waage in der Umgebung von Lebensmitteln liegt, wird aus hygienetechnischen Gründen ein Gehäuse aus Edelstahl verwendet. Zudem kann dadurch die gewünsche Stabilität und Robustheit gewährleistet werden. Beim Bedienfeld handelt es sich um Maschinentaster mit individueller Beschriftung. Die enthaltene Präzisionswaage ist komplett im Gehäuse integriert, um die Komplexität so gering wie möglich zu halten. Die verbleibenden Schnittstellen nach außen sind:

• LEDs zur Anzeige des Ampelmodus
• Bedienfeld
• Wiegeteller der Präzisionswaage
• Taster zum Umschalten zwischen den Wiegemodi
• Akustisch: Lautsprecher

Herausforderungen bei einer Kleinserienfertigung:

Aufgrund der Spezialanfertigung des Gehäuses lag eine der Herausforderungen darin, eine passende Firma zu finden, welche bereit ist das Gehäuse anzufertigen und deren Liefertermin zum Zeitplan des Projekts passt. Wegen der relativ kleinen Stückzahl war eine Kooperation mit Firmen kaum möglich, dadurch gab es wenig bis keine Rabatte.

Da zusätzliche Entwicklungsarbeit am Prototyp nötig war, war es erst kurz vor Abgabefrist möglich einen kompletten Funktionstest durchzuführen.

Im Bezug auf den Prototyp müssen bei der Verwendung folgende Änderungen berücksichtigt werden:

• Die Tara Funktion wird durch die rote Abbruch-Taste am Bedienfeld realisiert
• Mit einem Kippschalter kann zwischen dem Ampelmodus und dem Betreuermodus (aktuelles Gewicht auf Display) umgeschaltet werden.