Samenvatting

Is het mogelijk om op een kosten efficiënte manier een vul- en leeg mechanisme te realiseren voor Deense karren zonder de planten hierbij meer dan gebruikelijk te beschadigen op basis van geleverde coördinaten? In dit verslag wordt het antwoord op deze vraag gegeven door middel van onderzoek en een proef opstelling. Deze zijn aan de hand van methodisch ontwerpen van [1] voldaan en verantwoord. Het vooronderzoek bestaat uit het interviewen van verschillende mensen waaronder Corné Groen en Martin van Tol (Bijlage IV en Bijlage V) waaruit de eisen van de twee stakeholders voort vloeien. Deze twee stakeholders zijn WPS en de klanten van WPS die eventueel geïnteresseerd zijn in het aanschaffen van een machine die het legen en vullen van Deense karren automatiseert. Ook wordt er onderzoek gedaan naar de bestaande oplossingen voor het legen en vullen van Deense karren. Hieruit is gebleken dat er op dit moment geen machines zijn die Deense karren zowel kunnen vullen, met trays en/of potten, als legen. Deze machines maken het alleen mogelijk om Deense karren te vullen met trays door deze op de laag te duwen. Aan de hand van de eisen en de afgenomen interviews wordt een functie analyse gedaan waar de gewenste functionaliteiten van de machine aan het licht komen.

Om deze functies te kunnen testen is de juiste proef opstelling nodig. Volgens methodisch ontwerpen dienen na het vooronderzoek een aantal fases doorlopen te worden. Deze fases zijn met name de probleem definiërende fase, de werkwijzebepalende fase, de vormgevende fase en de realisatiefase. Nadat deze fases doorlopen zijn is op een structurele manier een concept gekozen en gerealiseerd. Het gekozen concept bestaat uit een gearticuleerde robot manipulator, de IRB 2600-20/1.65 van ABB samen met een oppak- en plaatsingsmechanisme die speciaal ontworpen is voor het verwerken van fusten (trays en potten) gebaseerd op het “Rack & Pinion” principe (tandwiel en tandheugel). Dit oppak- en plaatsingsmechanisme wordt aangestuurd door een AS1020-0120 stappenmotor van Beckhoff die wordt aangedreven door een EL7041 stappenmotor driver van Beckhoff. Al deze onderdelen worden aangestuurd door een Beckhoff PLC, geprogrammeerd in TwinCAT 3, in combinatie met een RAPID programma binnen RobotStudio (van ABB) die gebruikt wordt om de gearticuleerde robot aan te sturen. Voor de proefopstelling hoeft de machine alleen te laten zien hoe deze één representatieve tray van een Deense kar af kan pakken en vervolgens deze ook te vullen. Om de proef opstelling aan te kunnen sturen is een human machine interface (HMI) ontwikkelt (binnen TwinCAT 3 van Beckhoff) waar de gebruiker de proef opstelling handmatig kan besturen.

Het samengevatte antwoord op de hoofdvraag is, dat het op dit moment niet mogelijk is om de vraag volledig te beantwoorden. Wel zijn er verschillende testen gedaan om te bepalen of het haalbaar is. Hieruit blijkt dat het zeker haalbaar is, om de vraag volledig te beantwoorden zijn meer testen nodig. Zoals testen met verschillende plantsoorten, en geleverde coördinaten via een secundair systeem.

De reden dat op dit moment de IRB 2600-20/1.65 gekozen is, is voornamelijk doordat deze aanwezig is en voldoet aan de eisen en functionaliteiten die gesteld zijn. Het is echter aan te raden om een R-1000iA/80F met meerdere oppak- en plaatsingsmechanisme die tegelijkertijd kunnen bewegen te realiseren zodat een laag van een Deense kar in één beweging leeg te halen is doordat de oppak- en plaatsingsmechanismes zichzelf onderling verplaatsen naar de juiste locatie en hier het fust oppakken, zoals Visser dit met het transplanteren van planten doet door de Pic-o-Mat GR-2700 [2]. Verder is het aan te raden om een aantal eindstandmelders toe te voegen aan het oppak- en plaatsingsmechanisme om extra zekerheid te kunnen krijgen over de stand van het mechanisme. Wanneer de proef opstelling uitgewerkt wordt als een prototype en uiteindelijk een volledig werkend product, dient er volgens NEN-EN-ISO 13849-1 een fysieke noodstop op de machine te zitten. Verder is het voor gebruiksgemak beter om een HMI scherm aan te schaffen zodat gebruikers zonder op een computer in te loggen de machine in kunnen stellen en wanneer nodig bedienen.