Ontwerpen van
Mechatronicaproducten
Werktuigbouwkunde
OPGESTELD DOOR
Naam: ACHTERNAAM
Student Nr.:
Datum: 25-11-2022
Werktitel: Ontwerpen van Mechatronicaproducten
NCOI
HBO Bachelor Werktuigbouwkunde
, 1 Voorwoord
Mijn naam is NAAM Achternaam, student hbo-werktuigbouwkunde en voor u ligt het verslag betreffende
het Ontwerpen van Mechatronicaproducten.
De organisatie waarbij ik werkzaam ben is Zehnder, gelegen te Zwolle. Het doel van Zehnder is om een
leverancier te zijn van comfortabel, gezond en energiezuinig binnenklimaat. Met gebruik van producten
en systemen die zich richten op het verwarmen, koelen, ventileren en filteren van de woon en
werkomgeving.
Dit doet Zehnder onder andere door zich te focussen op het bouwen van warmtewisselaars. Een
warmtewisselaar zorgt voor een aangename lucht in huis en dat de warmte zo goed mogelijk behouden
blijft.
De warmtewisselaar wordt in elkaar gezet en in een doos geplaatst. De doos wordt meestal samen met 3
andere dozen op een pallet gezet en weggezet. Dit gebeurt nu met een til hulp en een persoon. In de
toekomst moet dit worden gedaan door een robot. Het mechatronisch ontwerp hiervan wordt beschreven
in dit verslag.
Voor deze moduleopdracht wil ik graag mijn dank uitspreken voor de samenwerking en informatie die ik
heb gekregen. In bijzonder wil ik het bedrijf Zehnder bedanken voor de opdracht, Roelof jonkers voor de
begeleiding en Ad van den Bergh vanuit de NCOI voor de colleges.
Ontwerpen van Mechatronicaproducten
1
NCOI - NAAM
, 2 Samenvatting
Voor deze moduleopdracht wordt er een project opgestart welke het ontwerp van een stapelrobot betreft.
Zehnder, welke warmte terugwin installaties maakt verpakt deze in een doos. Deze doos wordt in de
huidige situatie gestapeld op een pallet en met een til hulp die bediend wordt door een medewerker. Nu
moet hiervoor in de plaats de stapelrobot komen. Deze stapelrobot moet 4 van deze dozen op 1 pallet
plaatsen.
Voor deze stapelrobot zijn er een aantal eisen en wensen. Zo moet er bijvoorbeeld geen bestaande robot
worden gebruikt en mag het niet te uitgebreid zijn. Zo is er besloten om alleen te kijken een aantal punten
die binnen de scope passen van de gestelde eisen.
Er is voor de stapelrobot een requirementsmodel. Hierin staat het:
Context flow diagram
Dataflow diagram
State transition diagram.
Deze diagrammen geven een overzicht van hoe het systeem is opgesteld en hoe het zich moet
gedragen. Aan de hand van functies, informatie en gedrag wordt bepaald wat de stapelrobot moet doen.
Het context flow diagram geeft een beknopt overzicht van de stapelrobot.
In het dataflow diagram staat de uitwerking van de stapelrobot uitgebeeld in functies, informatie en
gedrag. Het state transition diagram laat zien hoe de stapelrobot zich gedraagt.
Daarnaast is er het implementatiemodel. Hierin wordt allereest de toepassing en werking van de
stapelrobot uitgelegd. Zo moet de stapelrobot een doos met warmte terugwin installatie oppakken met
een pneumatisch systeem. Hierna moet de doos worden gedraaid en vervolgens op de eindlocatie
gepositioneerd worden. Dit gebeurt met de armen van de robot en de draaibewegingen die met een
servomotor worden gedaan. Verder in het implementatiemodel staat het:
Architectuur interconnect diagram
Artist impression
Software architectuur schema
Enhanced data flow diagram 0
In het architectuur interconnect diagram wordt omschreven en weergegeven hoe de besturing, de
sensoren en de actuatoren met elkaar in verbinding staan.
Om het systeem een beeld te geven is er ook een artist impression gemaakt. Een artist impression laat
zien hoe de stapelrobot er ongeveer uit komt te zien maar gaat niet ver in op de details.
Ontwerpen van Mechatronicaproducten
Het software architectuur schema geeft weer hoe de software werkt op basis van een aantal lagen. Met
gebruik van cirkels waarbij je van binnen naar buiten kijkt is te zien hoe het systeem moet reageren.
In het enhanced data flow diagram staat een verdere uitwerking van het data flow diagram. Hierbij wordt
gekeken naar functies van andere systemen.
Voor de stapelrobot worden er een aantal componenten gebruikt. Zo wordt er gewerkt met een PLC met
beeldscherm waarop een aantal actuatoren en sensoren zijn aangesloten. Zo is er een actuator voor het
laten tillen en dalen van de doos, een actuator voor het draaien van de doos en een actuator voor het
oppakken en loslaten. De sensoren zijn een barcodescanner,4 fotocel sensoren, een druksensor en een
reedswitch. Op de PLC wordt met Codesys een besturingssysteem geïnstalleerd.
Voor het project stapelrobot is er m.b.t. planning, budget en kwaliteit een planning opgesteld. Dit aan de
hand van 6 fasen. Daarnaast is er een begroting gemaakt met betrekking tot het budget van €25.000,-.
2
NAAM Achternaam
Mechatronicaproducten
Werktuigbouwkunde
OPGESTELD DOOR
Naam: ACHTERNAAM
Student Nr.:
Datum: 25-11-2022
Werktitel: Ontwerpen van Mechatronicaproducten
NCOI
HBO Bachelor Werktuigbouwkunde
, 1 Voorwoord
Mijn naam is NAAM Achternaam, student hbo-werktuigbouwkunde en voor u ligt het verslag betreffende
het Ontwerpen van Mechatronicaproducten.
De organisatie waarbij ik werkzaam ben is Zehnder, gelegen te Zwolle. Het doel van Zehnder is om een
leverancier te zijn van comfortabel, gezond en energiezuinig binnenklimaat. Met gebruik van producten
en systemen die zich richten op het verwarmen, koelen, ventileren en filteren van de woon en
werkomgeving.
Dit doet Zehnder onder andere door zich te focussen op het bouwen van warmtewisselaars. Een
warmtewisselaar zorgt voor een aangename lucht in huis en dat de warmte zo goed mogelijk behouden
blijft.
De warmtewisselaar wordt in elkaar gezet en in een doos geplaatst. De doos wordt meestal samen met 3
andere dozen op een pallet gezet en weggezet. Dit gebeurt nu met een til hulp en een persoon. In de
toekomst moet dit worden gedaan door een robot. Het mechatronisch ontwerp hiervan wordt beschreven
in dit verslag.
Voor deze moduleopdracht wil ik graag mijn dank uitspreken voor de samenwerking en informatie die ik
heb gekregen. In bijzonder wil ik het bedrijf Zehnder bedanken voor de opdracht, Roelof jonkers voor de
begeleiding en Ad van den Bergh vanuit de NCOI voor de colleges.
Ontwerpen van Mechatronicaproducten
1
NCOI - NAAM
, 2 Samenvatting
Voor deze moduleopdracht wordt er een project opgestart welke het ontwerp van een stapelrobot betreft.
Zehnder, welke warmte terugwin installaties maakt verpakt deze in een doos. Deze doos wordt in de
huidige situatie gestapeld op een pallet en met een til hulp die bediend wordt door een medewerker. Nu
moet hiervoor in de plaats de stapelrobot komen. Deze stapelrobot moet 4 van deze dozen op 1 pallet
plaatsen.
Voor deze stapelrobot zijn er een aantal eisen en wensen. Zo moet er bijvoorbeeld geen bestaande robot
worden gebruikt en mag het niet te uitgebreid zijn. Zo is er besloten om alleen te kijken een aantal punten
die binnen de scope passen van de gestelde eisen.
Er is voor de stapelrobot een requirementsmodel. Hierin staat het:
Context flow diagram
Dataflow diagram
State transition diagram.
Deze diagrammen geven een overzicht van hoe het systeem is opgesteld en hoe het zich moet
gedragen. Aan de hand van functies, informatie en gedrag wordt bepaald wat de stapelrobot moet doen.
Het context flow diagram geeft een beknopt overzicht van de stapelrobot.
In het dataflow diagram staat de uitwerking van de stapelrobot uitgebeeld in functies, informatie en
gedrag. Het state transition diagram laat zien hoe de stapelrobot zich gedraagt.
Daarnaast is er het implementatiemodel. Hierin wordt allereest de toepassing en werking van de
stapelrobot uitgelegd. Zo moet de stapelrobot een doos met warmte terugwin installatie oppakken met
een pneumatisch systeem. Hierna moet de doos worden gedraaid en vervolgens op de eindlocatie
gepositioneerd worden. Dit gebeurt met de armen van de robot en de draaibewegingen die met een
servomotor worden gedaan. Verder in het implementatiemodel staat het:
Architectuur interconnect diagram
Artist impression
Software architectuur schema
Enhanced data flow diagram 0
In het architectuur interconnect diagram wordt omschreven en weergegeven hoe de besturing, de
sensoren en de actuatoren met elkaar in verbinding staan.
Om het systeem een beeld te geven is er ook een artist impression gemaakt. Een artist impression laat
zien hoe de stapelrobot er ongeveer uit komt te zien maar gaat niet ver in op de details.
Ontwerpen van Mechatronicaproducten
Het software architectuur schema geeft weer hoe de software werkt op basis van een aantal lagen. Met
gebruik van cirkels waarbij je van binnen naar buiten kijkt is te zien hoe het systeem moet reageren.
In het enhanced data flow diagram staat een verdere uitwerking van het data flow diagram. Hierbij wordt
gekeken naar functies van andere systemen.
Voor de stapelrobot worden er een aantal componenten gebruikt. Zo wordt er gewerkt met een PLC met
beeldscherm waarop een aantal actuatoren en sensoren zijn aangesloten. Zo is er een actuator voor het
laten tillen en dalen van de doos, een actuator voor het draaien van de doos en een actuator voor het
oppakken en loslaten. De sensoren zijn een barcodescanner,4 fotocel sensoren, een druksensor en een
reedswitch. Op de PLC wordt met Codesys een besturingssysteem geïnstalleerd.
Voor het project stapelrobot is er m.b.t. planning, budget en kwaliteit een planning opgesteld. Dit aan de
hand van 6 fasen. Daarnaast is er een begroting gemaakt met betrekking tot het budget van €25.000,-.
2
NAAM Achternaam
