Samenvatting

Josper Bouwer is eigenaar van Bouwtechnics C & C B.V. Josper is van mening dat er te weinig aandacht is voor robotisering in het onderwijs. Uit de enquête die onder studenten is gehouden in het onderzoek blijkt dat studenten weinig kennis hebben van robotica en meer zouden willen leren op het gebied van industriële robots. Josper heeft op basis van zijn mening daarom het idee om een robotcel te ontwerpen en te maken die in het onderwijs gebruikt kan worden. De robotcel dient als praktische oefening om de kennis van studenten op het gebied van robots te vergroten. De probleemstelling van de opdracht is: Hoe kan de robotcel zodanig ontworpen en gemaakt worden dat deze veilig door studenten gebruikt kan worden en dat er een bouwpakket ontstaat die kan worden opgebouwd door studenten én hoe moet het lespakket opgebouwd zijn, zodat studenten de industriële robot kunnen programmeren en zo de robot bepaalde taken kunnen laten uitvoeren in de robotcel?
Om deze vraag te beantwoorden wordt eerst een literatuuronderzoek uitgevoerd. Vervolgens wordt een ontwerp gemaakt. Het ontwerp wordt vertaald naar een werkelijke robotcel. De gerealiseerde robotcel wordt uiteindelijk getest om te bepalen of het voldoet aan de eisen.

De robotcel zal bestaan uit een frame met daarin een industriële robot van ABB. De robotcel wordt als een bouwpakket geleverd aan de scholen voor middelbaar beroepsonderwijs (mbo) en hoger beroepsonderwijs (hbo). De studenten gaan het bouwpakket assembleren, zodat ze leren hoe de robot gemonteerd en aangesloten moet worden. De robot moet een aantal taken uitvoeren die door studenten geprogrammeerd kunnen worden. Op basis van de resultaten van de enquête die onder studenten is gehouden blijkt dat veel studenten het interessant vinden om de industriële robot pick & place taken uit te laten voeren. Veel voorkomende taken binnen de industriële robotisering zijn: assemblage, pakken en verpakken, materiaal verwijdering, lassen en verven. Deze taken zijn onder te verdelen in pick & place taken en taken waarbij een pad gevolgd wordt. Op basis hiervan zijn de taken die door de studenten geprogrammeerd moet worden pick & place taken en tekentaken. De pick & place taak bestaat uit het oppakken en neerzetten van Lego Duplo blokjes, het palletiseren van de blokjes en het sorteren van twee verschillende formaten Lego Duplo blokjes op grootte. De tekentaak bestaat uit het tekenen van een vierhoek en een cirkel. De blokjes worden aangevoerd doormiddel van een schuine aanvoer. Met een elektrische grijper worden de blokjes vastgepakt. De figuren worden getekend met behulp van een stift op A4 papier. Het A4 papier is bevestigd op een tekenoppervlak.

De robotcel bestaat uit een frame met daarin een montageplaat. Het frame bestaat uit kokers, hoekprofielen en plaatwerk. De onderdelen worden met bouten en moeren aan elkaar bevestigd, zodat de robotcel makkelijk gemonteerd en gedemonteerd kan worden. Bij de robotcel wordt een 3D- CAD tekening en een elektrisch schema geleverd, die gebruikt moeten worden bij het opbouwen van de robotcel en het aansluiten van de elektrische componenten. De robot, de aanvoer en het tekenoppervlak zijn gemonteerd op de montageplaat. De montageplaat verdeelt de robotcel in twee compartimenten. Het bovenste compartiment is het werkgebied van de robot. In het onderste compartiment is de controller aanwezig samen met de besturingskast. Het werkgebied van de robot is afgeschermd met doorzichtige afscherming, zodat de robot tijdens bedrijf niet bereikbaar is voor personen, maar wel goed zichtbaar is wat de robot doet. In de software van de robot zijn veiligheden ingebouwd om te zorgen dat bij programmeerfouten schade aan de robot of de robotcel wordt voorkomen of beperkt. Het lespakket bestaat uit een aantal PowerPoints waarin met behulp van afbeeldingen en tekst de lesstof wordt uitgelegd. Er wordt informatie gegeven met betrekking tot de werking van de robot en hoe de robot geprogrammeerd moet worden. Het maken van een programma voor de tekentaken en pick & place taken wordt ook besproken. Bij de robotcel wordt een omgeving in RobotStudio geleverd, waarin de robotcel visueel te zien is en waarin de verschillende taken geprogrammeerd kunnen worden.
Een aantal aanbevelingen zijn, het uitbreiden van het lespakket en het aantal modules, het vergroten van de gaten waar de controller doorheen steekt, de afscherming van de hoekprofielen verbeteren en de afscherming van het onderste compartiment vervangen door metalen platen.