Conceptontwikkeling, ontwerp en realisatie van een bedradingstool

Bernd Mouchaers Jan Comhair
 
Van droom naar technische werkelijkheid
 
“I have a dream” zei Martin Luther King op 28 augustus 1963. Met ongeveer dezelfde woorden kwam Ghislain Vanherle, Managing Director van P&V, in 2007 naar ons toe. “Ons”, dat zijn Bernd Mouchaers en Jan Comhair: twee ingenieursstudenten aan de XIOS Hogeschool te Diepenbeek. De droom van Ghislain Vanherle: een automatische bedradingsrobot die de productie in zijn bedrijf moet verhogen. Ook in de 21ste eeuw hebben mensen dus nog dromen, al nemen die soms hele andere (meer technische) vormen aan dan in 1963.

Conceptontwikkeling, ontwerp en realisatie van een bedradingstool

 

Van droom naar technische werkelijkheid

 

“I have a dream” zei Martin Luther King op 28 augustus 1963. Met ongeveer dezelfde woorden kwam Ghislain Vanherle, Managing Director van P&V, in 2007 naar ons toe. “Ons”, dat zijn Bernd Mouchaers en Jan Comhair: twee ingenieursstudenten aan de XIOS Hogeschool te Diepenbeek. De droom van Ghislain Vanherle: een automatische bedradingsrobot die de productie in zijn bedrijf moet verhogen. Ook in de 21ste eeuw hebben mensen dus nog dromen, al nemen die soms hele andere (meer technische) vormen aan dan in 1963. De droom realiseren blijft echter een even moeilijk karwei als vier decennia geleden. Dat is slechts één van de conclusies van onze scriptie.

 

Voor een ingenieursstudent is het afleveren van een scriptie meestal niet het belangrijkste doel in het laatste jaar. Veel belangrijker dan de geschreven tekst is het uitgevoerde werk dat erachter steekt. Een onderzoek, een technisch ontwerp of het oplossen van een probleem, dat is waar een ingenieur moet mee scoren. De scriptie is dan meestal een soort dagboek van de verschillende handelingen die tot het eindresultaat hebben geleid. Ook voor ons was de praktische realisatie het hoofddoel tijdens het eindwerk, al stond het gewenste eindresultaat nog helemaal niet vast in het begin van het project. Veel verder dan de status van droom was het begrip “bedradingsrobot” namelijk nog niet geraakt op P&V. Het was dan ook aan ons om een concreet project op te starten rond het thema. Om een duidelijke achtergrond voor het project te schapen, lichten we eerst de activiteiten van P&V kort toe zodat de lezer begrijpt welk nut een bedradingsrobot kan hebben.

 

Korte voorstelling P&V

 

Bij P&V Elektrotechniek in Heusden-Zolder ontwerpen en assembleren ze elektrische schakelborden. Men kan dit vergelijken met een gewone zekeringskast die iedereen in huis heeft staan, alleen zijn de kasten die P&V levert meestal een paar maatjes groter. De assemblage gebeurt op dit moment bijna volledig manueel, wat natuurlijk grote kosten met zich meebrengt. En daar komt de droom van Ghislain Vanherle in het plaatje: hij wilt met P&V een machine ontwikkelen die een gedeelte van de draden automatisch kan aansluiten in een schakelbord. Wie zo’n bord ooit van dichtbij heeft gezien, weet onmiddellijk dat dit alles behalve een gemakkelijke opgave is. Alle onderdelen staan vaak erg dicht bij elkaar en in totaal moeten er soms honderden (of zelfs duizenden) meter kabel gelegd worden.

 

Na een korte studie tijdens ons derde Bachelorjaar bleek dat het volledig ontwikkelen van een bedradingsrobot onbegonnen werk was als Masterproef. Niet alleen is het project enorm groot maar het is tevens zeer complex. De Masterproef had daarom als doel een basis voor de bedradingsrobot te creëren zodat P&V het project kan vervolledigen. Die basis bestaat uit drie grote delen en vormen samen de titel (en dus ook de inhoud) van onze scriptie: “Conceptontwikkeling, ontwerp en realisatie van een bedradingstool”.

 

Opbouw van de scriptie

 

In deel één hebben we een algemeen concept voor de bedradingsrobot bepaald. Het doel was om de grote krijtlijnen uit te zetten zodat duidelijk werd wat de belangrijkste onderdelen van de machine waren. Na verschillende voorstellen is uiteindelijk een concept uit de bus gekomen dat werkt met twee robots die samenwerken om een draad vast te grijpen, naar de juiste plaats brengen en hem vervolgens aansluiten. Het concept bleek echter één belangrijke component te bevatten die bepalend is voor het verdere verloop van het project. Het gaat hier over een speciale tool voor één van de robots. Deze “op maat gemaakte hand” moet de draad op de juiste manier kunnen vastgrijpen en naar zijn plaats kunnen brengen.

 

Deel twee van de scriptie beschrijft hoe deze bedradingstool (zoals de “hand” heet) theoretisch tot stand is gekomen. Ondermeer de berekeningen en het ontwerp van de tool komen aan bod in de scriptie. Dit was echter niet het einde van de reis voor ons, P&V verlangde namelijk ook dat we de theoretische plannen omzetten naar een werkend demomodel. Deel drie beschrijft de weg tussen het theoretische en praktische model van de bedradingstool. Via een soort fotodagboek worden alle stappen in het assemblageproces beschreven, zowel van de tool zelf als van de bijhorende elektrische sturing.

 

Hoewel we een technisch onderwerp behandelen, hebben we geprobeerd om de scriptie in een verstaanbare taal te schrijven. Mensen met een mindere technische achtergrond zullen dus niet “verloren lopen” tussen ingewikkelde termen en berekeningen. Om alles nog meer te verduidelijken, zijn de meeste berekeningen vergezeld van figuren zodat de lezer zich een duidelijker beeld kan vormen. Deze scriptie kan mensen dan ook een inzicht geven in alle stappen die gepaard gaan met het ontwerpen van een nieuwe machine.

 

Bibliografie

 

[BECK]:          Beck, Product catalogus 1997, [online] available at http://www.beck-ipc.com/en/download/index.asp, © 2008

[BUS]:             Bustechnologie, Introductie van bussystemen in het onderwijs, [online] available at http://www.bustechnologie.nl/, updated 07-07-2001

[CMMS]:        Festo, Motor controller CMMS-ST-C8-7: Brief Overview, 2007

[FES]:              Festo, Product catalogus 2007-2008, [online] available at http://www.festo.com/, © 2008

[FST]:              Festo, Automating with FST, [online] available at http://www.festo.com/, © 2008

[JDV]:             JDV, Tools for the plastics industry; [online] available at http://www.vesseltools.com/download.html, © 2006

[KOM]:           Komax, Website Komax: Professionals in advanced automation, [online] available at http://www.komax.ch/, © 2007

[MIS]:              Misumi, Product catalogus 2007, [online] available at http://www.misumi-europe.com/, © 2008

[P&V]: P&V Elektrotechniek, Website P&V: Uniek in elektrotechniek, [online] available at http://www.pnv.be/, © 2008

[PHOE]:          Phoenix Contact, Product catalogus 2007-2008, [online] available at http://www.phoenixcontact.be/, © 2008

[ROT]:             Rotech, Website Rotech Tooling Sweden, [online] available at http://www.rotech.se/, Updated 12-12-2001

[SCHU]:          Schunk, Website Schunk: Automation components, [online] available at http://www.schunk.com/, © 2008

[YOU]:            YouTube, Website voor video’s, [online] available at http://www.youtube.com/, © 2008

Universiteit of Hogeschool
Master Elektromechanica
Publicatiejaar
2008
Kernwoorden
Share this on: