Portaalkraan - · PDF filezijn tegen elkaar afgewogen met behulp van methodisch ontwerpen. Uit...

Deelnemers :

1. Max Beijeman 15005003 E-mail : [email protected]

2. Rien Luiten 13080288 E-mail : [email protected].

3. Bart van Biemen 15086224

E-mail : [email protected]

4. Joris Weeda 15084310 E-mail : [email protected]

5. Joeri Verkerk 15083403

E-mail : [email protected].

PORTAALKRAAN Mechatronica MeP2C project 1.3

Opleiding :

Mechatronica

Onderwijsinstelling :

De Haagse hogeschool

Locatie :

Delft

Projectdocent :

dr. ir. J.F. Creemer

Versie 2.0

mailto:[email protected]





Definitief verslag Portaalkraan

1

1. Voorwoord Het rapport dat voor u ligt is de afsluiting van het project “Gantry Crane” van projectgroep

Intoxic8ed. Dit is een projectgroep van de opleiding Mechatronica aan de Haagse hogeschool te

Delft. De leden van projectgroep Intoxic8ed zijn:

Bart van Biemen Max Beijeman Rien Luiten Joeri Verkerk Joris Weeda Tevens heeft Rutger Luyckx aan het begin van dit project deelgenomen aan projectgroep Intoxic8ed. Wegens omstandigheden is Rutger Luyckx niet langer deelnemer van deze projectgroep. Intoxic8ed is gevraagd om een automatische portaalkraan te ontwikkelen die gebruikt kan worden in de scheepvaart. Wij hebben hier uitgebreid onderzoek naar gedaan en hebben uiteindelijk een prototype ontwikkeld. Dit project is onderdeel van ons eerste jaar op de opleiding Mechatronica. Voor dit project krijgen we acht weken lang de tijd om van niets naar een werkend prototype te gaan. Om dit resultaat te behalen zal ieder groepslid minimaal 15 uur per week beschikbaar moeten zijn. Graag zouden wij een bijzonder woord van dank richten aan dr. ir. J.F. Creemer voor zijn waardevolle

begeleiding en hulp tijdens dit project. Tevens bedanken wij de Haagse hogeschool en de Bèta

Factory voor het mede mogelijk maken van dit project.

Veel leesplezier toegewenst,

Intoxic8ed

Delft, 30 maart 2016


2

2. Samenvatting In opdracht van het fictieve bedrijf HHS Shipyard te Delft heeft onderzoek plaatsgevonden naar de

realisatie van een automatische portaalkraan. Intoxic8ed is gevraagd om een portaalkraan te

ontwikkelen die het verplaatsen van goederen automatisch kan uitvoeren. In dit document wordt

besproken welke ontwerpen er bedacht zijn en welk ontwerp er uiteindelijk gefabriceerd gaat

worden. Het doel is om een systeem te ontwikkelen waarbij er zo min mogelijk menselijke

handelingen verricht moeten worden. Dit vergroot de snelheid van het laden en lossen en bespaart

arbeidskosten.

Om tot een ontwerp te komen zijn er een aantal concepten opgesteld en uitgewerkt, deze concepten

zijn tegen elkaar afgewogen met behulp van methodisch ontwerpen. Uit dit proces blijkt dat Concept

E het hoogst scoort op zowel functioneel als fabricage gebied. Daarom is besloten om het definitieve

concept te baseren op concept E.

In concept E wordt gebruik gemaakt van een trapezium vorm voor de constructie. De motoren

worden uitgelezen met behulp van een stappenteller en de constructie rijdt over een rails. Het

voordeel hiervan is dat de machine altijd over hetzelfde vlak beweegt en niet af kan gaan wijken. Er

wordt een eigen model gemaakt voor de Z-as, dit wordt gedaan aan de hand van een touw, een serie

katrollen en een magneet.

Uiteindelijk kunnen we concluderen dat de constructie van de portaalkraan voldoet aan alle eisen die

geformuleerd staan in het programma van eisen. Om ervoor te zorgen dat alles veilig gebeurt

worden zoveel mogelijk bewegende delen afgeschermd en worden er waarschuwingen afgegeven

wanneer de machine in gebruik is. Dit ontwerp is volledig uitgewerkt en klaar voor de demonstratie.


3

Inhoudsopgave 1. Voorwoord ........................................................................................................................................... 1

2. Samenvatting ....................................................................................................................................... 2

3. Inleiding ............................................................................................................................................... 6

4. Programma van eisen .......................................................................................................................... 7

4.1 Uitleg programma van eisen ......................................................................................................... 8

5. Functies ............................................................................................................................................... 9

5.1 Hoofdfunctie .................................................................................................................................. 9

5.2 Deelfunctie .................................................................................................................................... 9

5.3 Functieblokschema ........................................................................................................................ 9

6. Morfologisch overzicht ...................................................................................................................... 10

7. Structuren .......................................................................................................................................... 11

7.1 Concept A (rode lijn) .................................................................................................................... 11

7.1.1 Werking ................................................................................................................................ 12

7.1.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 12

7.2 Concept B (donkergroene lijn) .................................................................................................... 13

7.2.1 Werking ................................................................................................................................ 14

7.2.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 14

7.3 Concept C (Lichtgroene lijn) ........................................................................................................ 15

7.3.1 Werking ................................................................................................................................ 15

7.3.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 16

7.4 Concept D (Blauwe lijn) ............................................................................................................... 17

7.4.1 Werking ................................................................................................................................ 18

7.4.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 18

7.5 Concept E (paarse lijn) ................................................................................................................. 19

7.5.1 Werking ................................................................................................................................ 20

7.5.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 20

7.6 Concept F (roze lijn) ..................................................................................................................... 21

7.6.1 Werking ................................................................................................................................ 22

7.6.2 Voor- en nadelen .................................................................................................................. 22

8. Weegfactortabel ................................................................................................................................ 23

9. Scoretabel .......................................................................................................................................... 24

10. Kesselringmethode .......................................................................................................................... 25

11. Block Definition Diagram ................................................................................................................. 26

12. State Machine Diagram ................................................................................................................... 27


4

13. Concept............................................................................................................................................ 28

13.1 3D-tekeningen ........................................................................................................................... 28

13.2 Onderdelen keuze ..................................................................................................................... 33

13.3 Speciale onderdelen .................................................................................................................. 33

14. Elektrisch overzicht.......................................................................................................................... 34

14.1 elektrisch schema 1 bediening .................................................................................................. 35

14.2 Elektrisch schema 2 sensoren ................................................................................................... 36

14.3 Elektrisch schema 3 motoren .................................................................................................... 37

14.4 Detailuitwerking blokschema elektrisch overzicht.................................................................... 38

14.5 Totaaluitwerking elektrisch overzicht ....................................................................................... 39

14.6 Symbolenlijst elektrisch overzicht ............................................................................................. 40

15. Programmatuur ............................................................................................................................... 41

15.1 Flowchart ................................................................................................................................... 41

16. Vrij lichaamsschema ........................................................................................................................ 42

17. Metingen motoren .......................................................................................................................... 43

18. Elektromagneet ............................................................................................................................... 44

18.1 Plan A: ........................................................................................................................................ 44

18.2 Plan B: ........................................................................................................................................ 46

18.3 Warmteberekening Magneet Plan B ......................................................................................... 47

18.4 Magnetisch veld berekening Plan B .......................................................................................... 48

19. Testresultaten.................................................................................................................................. 49

19.1 Testresultaten X-as .................................................................................................................... 49

19.2 Testresultaten Y-as .................................................................................................................... 50

19.3 Testresultaten Z-as .................................................................................................................... 51

19.4 Testresultaten alle assen ........................................................................................................... 51

19.5 Test complete werking .............................................................................................................. 52

20. Conclusie en aanbevelingen ............................................................................................................ 53

20.1 Conclusie ................................................................................................................................... 53

20.2 Aanbevelingen ........................................................................................................................... 54

21. Foto’s eindresultaat ......................................................................................................................... 55

22. Bronvermelding ............................................................................................................................... 56

23. Bijlage .............................................................................................................................................. 57

23.1 Bijlage A: Acceptance test ......................................................................................................... 58

23.2 Bijlage B: Plan van aanpak ......................................................................................................... 59

23.3 Bijlage C: Werktekeningen ........................................................................................................ 70


5

23.4 Bijlage D: Code ........................................................................................................................... 75

23.5 Bijlage E: Evaluatie project ........................................................................................................ 90

23.6 Bijlage F: 360 graden feedback ................................................................................................. 91

23.7 Bijlage G: Projectplanning ......................................................................................................... 97

23.8 Bijlage H: Weekplanning............................................................................................................ 99

23.9 Bijlage H: Logboek ................................................................................................................... 103

23.10 Bijlage I: Ontslag Rutger ........................................................................................................ 105


6

3. Inleiding In opdracht van het fictieve bedrijf HHS Shipyard te Delft heeft onderzoek plaatsgevonden naar de realisatie van een automatische portaalkraan. We leven in een tijd van evolutie en nieuwe technologieën, dit gebeurt ook in de havensector. Grote schepen zijn in de economie erg duur en moeten daarom snel geleegd en gevuld kunnen worden met de te vervoeren producten. Om dit te realiseren moeten de kranen die deze taak uitvoeren automatisch gemaakt worden. Daarom is er de opdracht gegeven om deze kraan in een schaalmodel na te bouwen en te automatiseren. De portaalkraan zal bestaan uit een mechanisme voor verplaatsing langs de X-as, de Y-as en de Z-as, en een elektromagneet om de last op te pakken en neer te leggen. Het belangrijkste onderdeel voor de verplaatsing is de verplaatsing langs de X-as, die volledig ontworpen moet worden.

bron: Projectboek

Projectgroep ‘Intoxic8ed’ neemt deze opdracht in handen en zullen voor de beste oplossing zorgen. Deze projectgroep is gespecialiseerd in het maken en ontwerpen van slimme systemen en hebben de kennis om dit project zo goed mogelijk te laten verlopen. In dit verslag word stap voor stap behandeld hoe wij als groep tot een werkend prototype uitkomen. In het begin worden mogelijke concepten uitgewerkt om te gebruiken als ontwerp. Het beste concept wordt uitgewerkt en gebouwd. Ook staat in dit verslag hoe het ontwerp werkt en elektrisch is aangesloten. Als het prototype werkt wordt het getest door middel van een 'acceptance test' om te kijken of het ontwerp aan de gestelde eisen voldoen.


7

4. Programma van eisen Er zijn voor het project verschillende eisen opgesteld. Deze eisen zijn opgesteld aan de hand van een

aantal basis eisen en een vragenlijst die is ingevuld. Er zal onderscheidt gemaakt worden tussen

wensen, vaste en variabelen eisen. Aan eisen moét worden voldaan. De wensen zijn optioneel.

Tabel T.1 Programma van eisen

1 Deze nauwkeurigheid komt voort uit de noodzaak om een tonnetje op te pakken. De diameter van een

tonnetje is 36 millimeter, de magneet moet dus niet te ver naast het tonnetje terecht komen wanneer deze hem op wil tillen. Binnen deze nauwkeurigheid is het acceptabel en pakt de kraan het tonnetje op. 2 Deze snelheid komt voort uit het feit dat de kraan snel zijn lading moet kunnen verplaatsen over het schip. We streven er daarom naar dat hij een minimale snelheid haalt. De maximale snelheid is opgesteld om slingering te voorkomen en gevaarlijke situaties te vermijden.

Fun

ctio

nee

l

Fab

rica

ge

Eis

Vas

t

Var

iab

el

We

ns

X De portaalkraan dient zelfstandig van een startpunt te bewegen naar de locatie van de ton, deze op te pakken en neer te zetten op een andere locatie

X

X Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden X

X Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden X

X Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden X

X

De assen moeten samen een nauwkeurigheid vormen dat de tonnetjes naast elkaar kunnen worden gezet met hooguit één centimeter ertussen 1

X

X De minimale stapgrootte van alle assen is 1,0 centimeter. 1 X

X De maximale stapgrootte van alle assen is 3,0 centimeter. 1 X

X De minimale snelheid van alle assen is 0,05 meter per seconde 2 X

X De maximale snelheid van alle assen is 0,10 meter per seconde 2 X

X Elke as moet een afstand sensor bevatten die voldoet aan bovengenoemde nauwkeurigheid

X

X De portaalkraan moet een werkbereik hebben van minimaal 500 x 500 x 300 millimeter

X

X De portaalkraan moet minimaal het gewicht van de ton kunnen tillen.

X

X De portaalkraan moet automatisch (zonder mensenhulp) of half automatisch (met mensenhulp) kunnen functioneren

X

X De portaalkraan moet van roestvaste materialen zijn gemaakt X

X Alle draden moeten geïsoleerd en gebundeld zijn X

X Er dient een noodstop aanwezig te zijn. Bij het indrukken van de noodstop wordt de stroom afgeschakeld.

X

X De machine moet mensen waarschuwen wanneer deze in beweging is

X

X

Na het afschakelen van de stroom, is de portaalkraan in staat om direct verder te gaan met zijn taak, zonder dat hij zich opnieuw moet oriënteren.

X

X De ton wordt vastgehouden wanneer de stroom is afgeschakeld. X


8

4.1 Uitleg programma van eisen Er wordt een onderscheidt gemaakt tussen de eisen op twee fronten. Als eerst zijn er fabricage en

functionele eisen. Bij fabricage wordt er gepraat over onderdelen die fysiek aanwezig moeten zijn en

die bij de bouw van het product worden aangebracht. Een goed voorbeeld hiervan is een noodstop.

Functioneel is zoals de naam al zegt een functie die het product moet uitvoeren. Bij de portaalkraan

is dit bijvoorbeeld een beweging in de X-as. De projectgroep kan dan in dit geval zelf inrichten hoe ze

dat willen gaan doen.

Ook is er een verschil tussen vaste en variabele eisen en wensen. Vaste eisen zijn bedoelt om een

precies verlangen te noteren. De projectgroep heeft geen inspraak over hoe deze eis tot uiting zal

komen. Een goed voorbeeld van een variabele eis is als de opdrachtgever bijvoorbeeld zou zeggen:

“De portaalkraan moet gebruik maken van een bepaald onderdeel voor de Y-as.” Dit onderdeel zal er

dus hoe dan ook in moeten zitten.

Een variabele eis geeft meer ruimte om er een eigen draai aan te geven. Een voorbeeld hiervan kan

zijn: ‘’Er moet een beweging over de X-as plaatsvinden.” De projectgroep mag dan zelf invullen hoe

dat gaat gebeuren.

Deze nauwkeurigheid komt voort uit de noodzaak om een tonnetje op te pakken. De diameter van

een tonnetje is 36 millimeter, de magneet moet dus niet te ver naast het tonnetje terecht komen

wanneer deze hem op wil tillen. Binnen deze nauwkeurigheid is het acceptabel en pakt de kraan het

tonnetje op.


9

5. Functies Hieronder volgt een beschrijving van alle functies die de portaalkraan moet kunnen verrichten. De

machine heeft één hoofdfunctie die aan de hand van deelfuncties kan worden uitgevoerd.

5.1 Hoofdfunctie De hoofdfunctie van de portaalkraan is het verplaatsen van tonnetjes over de oppervlakte van het

schip.

5.2 Deelfunctie - Portaalkraan positioneren - Tonnetje vastpakken - Tonnetje optillen - Waarschuwingssignaal afgeven - Portaalkraan naar nieuwe positie bewegen - Tonnetje laten zakken - Tonnetje loslaten

5.3 Functieblokschema Hoofdfunctie: het verplaatsen van tonnetjes over de oppervlakte van het schip

Deelfuncties:

Tabel T.2 Functieblokschema


10

6. Morfologisch overzicht In dit overzicht zijn de verschillende functies opgeschreven en voor elke functie zijn een aantal

oplossingen bedacht. Uit deze oplossingen zijn zes structuren tot stand gekomen. Deze structuren

worden uiteindelijk met elkaar vergeleken om te kijken wat de beste manier voor ons is om de

portaalkraan te maken.

Elke pijl geeft een de keuze van een project lid weer, dit heeft geleid tot zes verschillende structuren.

De Y-as is een vaste module die geleverd wordt door school, deze is dan ook niet in het overzicht

opgenomen. De sensoren die zijn gekozen worden voor alle assen gebruikt.

Tabel T.3 Morfologisch overzicht portaalkraan


11

7. Structuren In dit hoofdstuk worden de verschillende structuren uit het morfologisch overzicht volledig

uitgewerkt. In het morfologisch overzicht zijn zes structuren gemaakt die leiden tot verschillende

concepten. Deze concepten worden stuk voor stuk toegelicht, zodat er een goed beeld ontstaat bij

het ontwerp.

7.1 Concept A (rode lijn)

Afbeelding A.1 Concept A Bovenaanzicht

Afbeelding A.2 Concept A zijaanzicht en vooraanzicht

Concept A:

Bovenaanzicht

Concept A:

Zijaanzicht + Vooraanzicht

Y-as

X-as

Z-as

X-as


12

7.1.1 Werking Het eerste concept is gebaseerd op een Havenkraan die kan bewegen door rond te draaien. Als de

kraan een tonnetje moet oppakken kan het gemakkelijk over het ronde frame rijden met behulp van

wielen. De wielen werken met behulp van een stappenteller zodat er nauwkeurig bijgehouden kan

worden op welke plek de kraan is. Terwijl de kraan naar de goede plek aan het draaien is, kan de y-as

ook alvast naar de goede plek bewegen. Als alles op de goede plek staat kan de Z-as naar beneden

bewegen en wordt het tonnetje opgepakt door middel van een vacuüm zuignap.

In dit project is het de bedoeling om met een elektromagneet te werken, maar voor de zekerheid is

in dit concept gekozen voor een andere oplossing. In het geval de andere concepten niet werken, of

de elektromagneet niet gaat werken, is er altijd nog een back-up plan.

Verder wordt er gebruik gemaakt van lampen om aan te geven of het veilig is om in de buurt te

komen van het apparaat

7.1.2 Voor- en nadelen Voordelen:

- Sterke constructie

- Is daarom zeer stabiel en nauwkeuriger

- Veilig te gebruiken zolang niemand in de buurt is

Nadelen:

- Lastig te vervoeren

- Niet praktisch op een schip door de breedte

- Lastig om de juiste positie van het tonnetje te bepalen


13

7.2 Concept B (donkergroene lijn)

Afbeelding A.3 Concept B Zijaanzicht

Afbeelding A.4 Concept B Bovenaanzicht

Concept B:

Zijaanzicht

Concept B:

Bovenaanzicht

X-as

X-as

Z-as

Z-as

Y-as

IR Sensor


14

7.2.1 Werking Dit concept is bedoeld om containers op een vrachtschip te kunnen verplaatsen. De assen zijn in

lengte aanpasbaar, dit is handig voor als het concept op verschillende soorten schepen toegepast

moet worden.

De containers worden opgetild door een elektromagneet die aan een uitschuifbare staaf is bevestigd.

Door het in en uit schuiven van deze staaf kan de container omhoog en omlaag bewegen.

Deze staaf is bevestigd aan de “y-as” van de constructie, dit onderdeel maakt het mogelijk om (vanaf

het voorzijde) de containers van links naar rechts te verplaatsen.

Om de containers van de voorkant naar de achterkant te verplaatsen is de module van de grijper op

een “gear rack” geplaatst. Door het draaien van de tandwielen zal de grijper van het geheel zich

kunnen verplaatsen.

In geval van gevaar zal er een geluid signaal worden gegeven. Op deze manier kan iedereen die ook

niet bovendeks is weten dat er gevaar dreigt. De locatie van de grijper wordt bepaald met infrarood

sensoren.


- Stevige constructie

- Stabiel en veilig

- Lang bruikbaar

Nadelen:

- Het is een vaste constructie en kan dus niet makkelijk verplaatst worden.

- Grote constructie en kost dus veel geld.

- Moet op maat van het schip gebouwd worden.


15

7.3 Concept C (Lichtgroene lijn)

Afbeelding A.5 Concept C 3D-aanzicht

7.3.1 Werking Concept C is een portaalkraan waarbij de volledige constructie zich in de X richting van het schip kan

verplaatsen. Doormiddel van deze methode kan de kraan een oneindige X-as benutten, op lange

schepen is dit ideaal. De kraan werkt in de Y richting met behulp van de aangeleverde geleider, deze

geleider is sterk genoeg om het Z-as mechanisme vast te kunnen houden. De Z-as bestaat uit een

schroefdraad met een elektromagneet. De schroefdraad wordt omhoog en naar beneden gedraaid

om de tonnetjes op te kunnen pakken en neer te kunnen zetten.

De x-as van de kraan zal bewegen over een rails en wordt aangedreven door kettingen en assen. De

aandrijving wordt gesplitst over allebei de kanten zodat de kraan altijd volledig recht wordt

aangedreven. Anders bestaat de kans dat de ene kant achter blijft ten opzichte van de andere kant

en als het ware wordt scheefgetrokken. Tevens worden de krachten die op de constructie komen te

staan verspreidt.

Om de positie van de kraan nauwkeurig bij te houden wordt gebruik gemaakt van infraroodsensoren.

Om de veiligheid van de omstanders en werknemers te waarborgen zullen er op deze kraan lampen

worden aangebracht die gaan knipperen zodra de kraan in werking treedt.

Concept C:

3D aanzicht


16


- Praktisch te gebruiken op een schip

- Groot werkoppervlak

- Neemt weinig ruimte in

Nadelen:

- Door het gebruik van wielen niet uiterst nauwkeurig

- Rails op het schip

- Schroefdraad kan voor veel wrijving zorgen bij zware belasting


17

7.4 Concept D (Blauwe lijn)

Afbeelding A.6 Concept D bovenaanzicht

Afbeelding A.7 Concept D zijaanzicht

Geleidingsrails voor de wielen

Sensor Binaire encryptie


18

7.4.1 Werking Dit is een concept voor een gantry crane bedoeld om vrachtcontainers van en op een schip te

plaatsen.

De container zal opgepakt worden met een elektromagneet en vervolgens via de X-,Y- en Z-as

verplaatst worden. Beide Y- en Z-as zijn de standaard. De X-as is verbonden aan wielen die op de

constructie in een rails rijden. De positie van de X- en Y-as worden bijgehouden door binaire

encryptie, dit betekend dat een sensor zijn positie uit kan lezen omdat iedere positie zijn eigen code

heeft. Zo weet het systeem exact de positie zelfs na een storing. Ook zullen er waarschuwingsborden

op de constructie geplaatst worden zodat duidelijk is wat de veiligheidseisen zijn.


Stevig (behalve de binaire encryptie)

Werkt goed door na storing

Borden maken het duidelijk en zijn goedkoop

Nadelen:

Binaire encryptie is lang en onhandig op deze manier

Kan onveilig zijn omdat borden de machine niet stoppen zoals een sensor dat zou doen

Verhoogd risico met fout aflezen positie7.5


19

7.5 Concept E (paarse lijn)

Afbeelding A.8 Concept E Bovenaanzicht

Afbeelding A.9 Concept E Vooraanzicht

Afbeelding A.10 Concept E Zijaanzicht

Concept E:

Bovenaanzicht

Concept E:

Vooraanzicht

Concept E:

Zijaanzicht

Katrol en motor

voor de Z-as

Frame (Trapezium)

Aansluitdeel van

Y-as op X-as

magneet

Wielen van X-as

Katrol en motor

voor de Z-as

Katrollen en touw

voor Z-as


20

7.5.1 Werking Dit concept is gebouwd met als hoofdgedachte dat het voor verschillende omgevingen geschikt is.

Schepen en havens met andere afmetingen kunnen gebruik maken van deze machine. De middelste

as kan op maat worden gemaakt zodat het op meerdere plekken gebruikt kan worden.

Voor het optillen van containers zijn er elektromagneten met kabels aangebracht. Bovenop de

middelste as zit de motor die de kabels kan oprollen, met als gevolg dat de containers opgetild

kunnen worden. Mocht dit niet stabiel genoeg zijn kan er als oplossing geleiders worden

aangebracht. Dit zijn twee stalen buizen die mee zakken naar beneden en op hun plek worden

gehouden door een houder aan de y-as.

Om de containers over het schip te bewegen zijn rails aangebracht. Met een motor kunnen de wielen

van de constructie draaien waardoor het zich over het schip kan verplaatsen. Er is voor rails gekozen

om zo over de gehele lengte van het schip te kunnen bewegen zonder een enorme constructie te

bouwen.

Voor veiligheid zijn er op de bovenste hoekpunten rode lichten aangebracht. Deze lichten zullen gaan

branden wanneer de portaalkraan in gebruik is.


- Stevige constructie

- Groot werkgebied

- Divers inzetbaar

- Efficiënt met ruimte en materiaal

Nadelen:

- Er moeten rails worden aangebracht

- De middelste as (de y-as) moet op maat worden gemaakt

- Wielen maken het minder veilig omdat er dingen tussen kunnen komen en er staat veel

gewicht op


21

7.6 Concept F (roze lijn)

Afbeelding A.11 Concept F Bovenaanzicht

Afbeelding A.12 Concept F Vooraanzicht

Afbeelding A.13 Concept F Zijaanzicht

Concept F:

Bovenaanzicht

Concept F:

Vooraanzicht

Concept F:

Zijaanzicht

y-as

x-as

z-as

z-as

y-as

z-as


22

7.6.1 Werking Bij dit concept van een portaalkraan is de constructie gebouwd op een rails (licht blauw). Naast deze

rails ligt een tandwiel(rood) met een gear-rack(paars) waarmee het tandwiel zorgt voor de

voortbeweging over de x-as. Er zijn wielen(geel) bevestigt onder de constructie zodat de constructie

alleen in de x-as beweegt. De constructie heeft aan beide zijde een driehoekige vorm(donker grijs)

waar de aangeleverde geleider(licht grijs met het zwarte blok), die de portaal kraan in de y-as zal

bewegen, tussen zit. De constructie wordt van aluminium profiel gemaakt dat geleverd wordt. De

geleider bestaat uit 2 buizen en een tussen blok die aan de zijkanten met timmer-pully’s en een

timer-beld vast zit aan de driehoekige constructie waardoor door middel van een motor het midden

blok over de y-as kan bewegen.

Aan dit geleider blok zit een schroefdraad(groen) die ervoor zal zorgen dat de bevestigde elektro

magneet(donker blauw) omhoog en omlaag zal bewegen in de z-as.

De x-as wordt aangedreven door een motor die aan een tandwiel bevestigt is. In de y-as zal de motor

geplaats worden op de daarvoor bedoelde positie. In de x-as zal de motor bevestigt worden aan een

bout die dan de schroefdraad zal laten bewegen.

Dit concept heeft een infrarood sensor in de gleuven van de rails zitten die de positie van de portaal

kraan in de x-as bepalen. Voor de rest van de assen is nog geen beslissing genomen.


- Modulaire werking doormiddel van de rails die op meerdere soorten schepen in gebruik

genomen kan worden.

- Schroefdraad kan grote gewichten vasthouden zonder de motor te veel te belasten als de

motor stil staat.

Nadelen:

- Schroefdraad is gevoelig voor slijtage door de constante wrijving met de bout die eraan vast

zit, vergeleken met een katrol met een touw waar de wrijving veel minder is.

- De schroefdraad beweegt langzaam over de z-as.

- De aandrijving zit alleen maar aan een kant waardoor de constructie licht schuin gaat staan

ten opzichte van de rails.


23

8. Weegfactortabel In deze tabel is te zien welke weging gegeven is aan elke eis. Veiligheid van de betrokkenen staat

hoog in het vaandel bij dit project, dat is de reden dat deze eisen een stuk zwaarder wegen dan

andere eisen. Met behulp van deze tabel kan uiteindelijk de scoretabel worden opgesteld en kan

worden bepaald welk concept het beste scoort.

Eise

n

Eis

1

Eis

2

Eis

3

Eis

4

Eis

5

Tota

al

Functionele eisen

1. De portaalkraan dient zelfstandig van een startpunt te bewegen naar de locatie van de ton, deze op te pakken en neer te zetten op een andere locatie

(1) 0 0 0 0 1

2. Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden

1 (1) 1 0 0 3

3. Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden 1 0 (1) 0 0 2 4. Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden 1 1 1 (1) 0 4 5. de machine moet mensen waarschuwen wanneer deze in beweging is

1 1 1 1 (1) 5

Fabricage eisen

1. De portaalkraan moet automatisch of halfautomatisch kunnen functioneren

(1) 1 0

2

2. Alle draden moeten geïsoleerd en gebundeld zijn

0 (1) 0

1

3. De besturing van de X-as moet gebruikmaken van een afstandssensor om zo groot mogelijke nauwkeurigheid in de positionering te verkrijgen.

1 1 (1) 3

Tabel T.4 Weegfactortabel portaalkraan


24

9. Scoretabel In deze tabel is te zien hoe de verschillende concepten scoren op de variabele eisen. In dit geval

scoort concept E het hoogst op functionele eisen en concept D op fabricage eisen. Als we kijken welk

concept op alle vlakken het gemiddeld het hoogst scoort zien we dat concept E het beste concept is.

Eise

n

wee

gfac

tor

Co

nce

pt

A

Co

nce

pt

B

Co

nce

pt

C

Co

nce

pt

D

Co

nce

pt

E

Co

nce

pt

F

Idea

al

Functionele eisen

1. De portaalkraan dient zelfstandig van een startpunt te bewegen naar de locatie van de ton, deze op te pakken en neer te zetten op een andere locatie

1 2

(2) 3

(3) 3

(3) 4

(4) 3

(3) 2

(2) 4

(4)

2. Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden

3 2

(6) 1

(3) 3

(9) 2

(6) 3

(9) 2

(6) 4

(12)

3. Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden

2 3

(6) 4

(8) 4

(8) 4

(8) 4

(8) 4

(8) 4

(8) 4. Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden

4 3

(12) 3

(12) 2

(8) 3

(12) 3

(12) 2

(8) 4

(16) 5. de machine moet mensen waarschuwen wanneer deze in beweging is 5

2 (10)

3 (15)

2 (10)

1 (5)

2 (10)

3 (15)

4 (20)

Totaal gewogen score 36 41 38 35 42 39 60

Totaal gewogen score in procenten 60% 68% 63% 58% 70% 65% 100%

Fabricage eisen

1. De portaalkraan moet automatisch of halfautomatisch kunnen functioneren

2

3 (6)

3 (6)

3 (6)

3 (6)

3 (6)

3 (6)

4 (8)

2. Alle draden moeten geïsoleerd en gebundeld zijn

1 2

(2) 3

(3) 3

(3) 2

(3) 3

(3) 3

(3) 4

(4)

3. De besturing van de X-as moet gebruikmaken van een afstandssensor om zo groot mogelijke nauwkeurigheid in de positionering te verkrijgen.

3 2

(6) 3

(9) 3

(9) 4

(12) 3

(9) 2

(6) 4

(12)

Totaal gewogen score 14 18 18 20 18 15 24 Totaal gewogen score in procenten 58% 75% 75% 83% 75% 63% 100%

Tabel T.5 Scoretabel Portaalkraan


25

10. Kesselringmethode In deze grafiek is te zien welk concept het dichtst bij het ideale concept in de buurt komt. In dit geval

is dat Concept E. Dit concept scoort vrij hoog op fabricage eisen en het hoogst op functionele eisen.

Tevens zit dit concept vrij dicht bij de ideale lijn en daarom is de keuze gevallen op dit concept.

Binnen deze grafiek bevindt zich een zwarte lijn, dit geeft een bepaald minimum aan waaraan een

concept moet voldoen. Dit minimum wordt door de projectgroep zelf gesteld. Valt een concept

buiten de zwarte lijn dan valt deze automatisch af. Dit is gedaan om een bepaalde kwaliteit te

garanderen voor het eindconcept.

Grafiek G.1 Kesselringmethode Portaalkraan


26

11. Block Definition Diagram Hieronder volgt het Block Definition Diagram (BDD), hier kan men aflezen uit welke onderdelen de

portaalkraan bestaat en hoe die onderdelen met elkaar in connectie staan.

Block Definition Diagram Portaalkraan


27

12. State Machine Diagram Hieronder volgt het State Machine Diagram van de portaalkraan, uit dit overzicht wordt duidelijk hoe

de machine zijn verschillende stadia doorloopt.

State machine diagram portaalkraan


28

13. Concept Hieronder volgt een uitgebreide beschrijving en uitwerking van het door ons gekozen concept. Dit

model is in 3D uitgewerkt met het programma Inventor. Tevens wordt er besproken hoe dit concept

functioneert.

13.1 3D-tekeningen

Afbeelding A.14 Portaalkraan definitief model

In afbeelding A.14 is te zien hoe de portaalkraan er globaal uit komt te zien. Het frame bestaat uit

een A-Frame met daaronder wielen om de kraan in de X-as te bewegen. De motor op de X-as is

voorzien van een tandwiel, dit tandwiel loopt langs een vaste ketting waardoor de portaalkraan

zichzelf vooruit beweegt. Op dit tandwiel is een optische encoder bevestigd die uitleest hoever de

kraan gereden heeft.


29

Afbeelding A.15 aandrijving X-as

Bovenop de portaalkraan is de Y-as bevestigd, deze wordt aangedreven met een motor die is

bevestigd in de standaard aansluiting van de Y-as. Ook op deze motor is een optische encoder

bevestigd die uitleest hoeveel stappen de motor heeft gemaakt. Op de het bewegende deel van de Y-

as is een platform bevestigd met daarop de constructie van de Z-as.

Afbeelding A.16 Y-as en Z-as


30

Afbeelding A.17 Y-as en Z-as

De Z-as is naar eigen inzicht ontworpen, deze bestaat uit een touw met een serie katrollen. De motor

is bevestigd op de Y-as met en wordt uitgelezen met behulp van een optische encoder. Aan de as van

de motor is een poelie bevestigd waar het touw omheen wordt gewikkeld. Verder bestaat de Z-as uit

een aantal geleiders en katrollen die het touw in de juiste positie brengen onder de Y-as. Aan het

touw is een elektromagneet bevestigd, voor meer informatie over de elektromagneet zie hoofdstuk

18.


31

Afbeelding A.18 Encoder en motor Y-as

De positie van de X, Y en Z as gaan we aflezen met behulp van infraroodsensoren. Deze sensoren

nemen een verandering in kleur waar, hierdoor kan de machine tellen in hoever hij is. Bij elke

verandering komt er 1 bij of gaat er 1 af, dit is afhankelijk van de richting.

Afbeelding A.19 klem motoren

De motoren worden ingeklemd door een holle koker om de aandrijfas heen. Zo zit de motor tevens

goed vast en kan de motor niet bewegen. Door deze bescherming is ook de infraroodsensor goed

afgeschermd.


32

Afbeelding A.20 Compleet model

Afbeelding A.21 Compleet model


33

13.2 Onderdelen keuze In alle drie de assen van onze gantry crane is gebruik gemaakt van de optische

CNY70 sensor om de locatie te bepalen. Wij hebben gekozen om alle assen dezelfde

sensor te geven omdat het makkelijk te coderen is en je maar één soort sensor in

voorraad te hebben als er een kapot gaat. Verder is er voor een optische sensor

gekozen omdat wij als gehele groep al eerder met deze soort sensoren gewerkt

hebben en dit als een goede oplossing zagen voor het project.

Afbeelding A.22 optische sensor CNY70

bron: www.addicore.com

Datasheet

Hier zijn de belangrijkste gegevens over de sensor

Input voltage Werkt het best met afstand

Output stroom

Max aangeraden

afstand

Licht filter Max verbruik

5V 0mm 1mA 10mm ja 100mW

Tabel T.6 belangrijkste gegevens sensor

13.3 Speciale onderdelen Onze gantry crane heeft een paar, waar wij heel trots op zijn, onderdelen die bijzonder zijn.

Noodstop:

Als de kraan in werking is, branden er standaard groene ledlampen om een duidelijk signaal af te

geven dat het apparaat in werking is. Dit betekend ook dat de motoren gevoed worden en op elk

gewenst moment in werking kunnen treden. Als de noodstop wordt ingedrukt verbreekt het normale

circuit zodat onder anderen de groene ledlampen uit gaan. Daarna wordt een nieuw circuit gevormd

dat rode ledlampen laat branden om goed te laten zien aan de omgeving dat de noodstop in werking

is. Zolang de noodstop is ingedrukt is het niet mogelijk om de kraan te besturen.

Codering:

Wij hebben vaak de vraag gekregen “slingert de magneet niet te veel als het apparaat in beweging

is?”. Bij ons is dit niet het geval omdat er een formule in de code is geschreven dat de snelheid van

het apparaat bepaald. Het werkt als volgt: Voordat de kraan begint aan zijn opdracht, word er

gekeken naar het aantal stappen dat gemaakt moet worden. Een stap betekend in ons geval een puls

dat de sensor moet afgeven om de positie te bepalen. Dit betekend als het aantal stappen laag is, dat

de snelheid ook lager ligt. Als er veel stappen gemaakt moet worden is de snelheid ook hoger. Bij

elke stap dat gemaakt wordt, word gekeken naar het aantal stappen dat gemaakt moet worden. Dit

zorgt ervoor dat de beweging van de kraan veel vloeiender verloopt en het slingeren zeer

verminderd.

http://www.addicore.com/


34

14. Elektrisch overzicht De infrarood sensoren (CNY70) worden gebruikt om de positie van de assen bij te houden. Dit doen

ze door een zwart-wit wisselende plaat die langs de as geplaatst is af te lezen.

De Piezo speaker wordt gebruikt om geluid te maken tijdens het bewegen van de Gantry Crane.

De motoren worden aangesloten op een motorshield omdat een Arduino maximaal 5V en niet

genoeg stroom kan leveren om de motoren aan te sturen. Een motorshield is gemaakt om meer

elektriciteit te schakelen dan een Arduino. Ook kan een motorshield de stroom richting omdraaien,

dit betekent dat de motoren van draairichting kunnen veranderen. Verder wordt de elektromagneet

ook aangesloten op het motorshield omdat de Arduino ook hiervoor niet genoeg kan leveren en

hiermee kunnen we het magnetische veld omdraaien wat handig kan zijn als de ijzeren kern

magnetisch wordt.

De koppen zullen samen met de LEDs een bediening voor Gantry Crane maken. De knoppen geven

signaal aan de Arduino en de LEDs kunnen door de gebruiker afgelezen worden.

Het elektrisch overzicht is opgedeeld in verschillende blokken, zo blijft het schema overzichtelijk en

simpel af te lezen voor de gebruiker. Tevens is er ook een compleet schema toegevoegd voor hoe het

er in zijn totaal uit komt te zien.

Afbeelding A.23 blokschema elektrisch overzicht


35

14.1 elektrisch schema 1 bediening


36

14.2 Elektrisch schema 2 sensoren


37

14.3 Elektrisch schema 3 motoren


38

14.4 Detailuitwerking blokschema elektrisch overzicht Om nog duidelijker weer te geven waaruit onze portaalkraan bestaat is aangegeven hoe alles is

onderverdeeld qua elektrische componenten. Dit is een uitgewerkte versie van het blokschema in

paragraaf 14.

Afbeelding A.24 detailuitwerking blokschema elektrisch overzicht


39

14.5 Totaaluitwerking elektrisch overzicht Hieronder volgt het volledige elektrische overzicht van de portaalkraan, alle losse componenten zijn

nu samengebracht in één tekening.


40

14.6 Symbolenlijst elektrisch overzicht

Elektromagneet

Ground

Geluid speaker

DC Motor

L298N Motorshield

Arduino mega

Weerstand

LED

Switch

Tabel T.7 Symbolenlijst elektrisch overzicht


41

15. Programmatuur In dit hoofdstuk wordt aandacht besteed aan de aansturing van de portaalkraan. Dit wordt uitgelegd

aan de hand van een flowchart. De code voor de microcontroller wordt geschreven in de

programmeertaal C.

15.1 Flowchart

Afbeelding A.25 Flowchart portaalkraan


42

16. Vrij lichaamsschema Voor het VLS gaan we uit van de krachten die zich voordoen in de Y-as en de X-as. In het VLS wordt

gekeken naar de kracht die nodig is om het tonnetje op te tillen en de kracht die op de Y en de X-as

komt te staan.

De afstand A-B stelt de Y-as voor van de constructie met in het midden de last die aan de Z-as hangt.

De maximale belasting van de Z-as (tonnetje, magneet en het hijsmechanisme) is naar verwachting

niet groter dan een halve kilo of 5 Newton. Ay en By stellen de krachten voor in de X-as van de

constructie dus de draagpoten. Van de X en Y assen wordt verwacht dat ze de neerwaartse kracht

van de Z-as op kunnen heffen.

De Y-as zelf is 4 Kilo, dit betekend dat aan beide kanten van de Y-as een kracht van 2 Kilo (20

Newton) naar beneden werkt.

Afbeelding A.26 Vrij lichaamsschema

Volgens de berekeningen is de belasting op de poten aan beide zijde gelijk als de lading in het

midden hangt. De maximale belasting op Ay en By zijn in ons geval 22,5 Newton. Volgens de

specificaties van de Y-as kan deze maximaal 200 Newton hebben. Dit getal wordt met de huidige

belasting niet bereikt dus de constructie moet dit makkelijk kunnen dragen.


43

17. Metingen motoren Er zijn een aantal metingen aan de motor verricht om te kijken of deze geschikt is voor de toepassing.

De eisen hiervoor dat ze uiteindelijk de constructie volledig moeten kunnen verplaatsen met een

redelijke snelheid. Deze snelheid zal per as verschillen, maar er wordt naar gestreefd om een

snelheid tussen de 0,05 en 0,15 m/s te halen. Wij gaan er van uit dat de last die op elke motor komt

te staan niet groter is dan 15 Newton, dit getal is een schatting. Dit is gelijk aan een last van ongeveer

1500 gram. Met deze gegevens zijn we gaan testen en hebben we een grafiek opgesteld. We hebben

de metingen verricht doormiddel van een last van 1500 gram aan de as van de motor te hangen en

daarna de motor te laten draaien op een bepaalde spanning. We lezen het aantal omwentelingen per

minuut af en de gemeten stroom. Dit wordt gedaan bij meerdere waardes voor de spanning en

daaruit volgt de grafiek G.2.

Opgelegde spanning (V)

Gemeten stroom (mA)

Last op motor (gram)

Arm(mm) Snelheid(RPM)

10 560 1500 7.5 24

24 700 1500 7.5 65

Tabel T.8 motormetingen

Er is ook gekeken naar de snelheid van de motor bij verschillende spanningen, daar is de volgende

grafiek het resultaat van.

Grafiek G.2 Motorgrafiek omwentelingen per minuut per voltage

In de grafiek is een groene stippellijn en een groene dikke lijn aangebracht. De groene dikke lijn stelt

de gemeten waardes voor. De stippellijn is een trendlijn van de gemeten waardes.

Uit deze metingen is gebleken dat de motor zeer geschikt is aangezien deze zelfs al op een spanning

van 10V in staat is om deze last aan te kunnen.

RPM = 2,75 V

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Aan

tal o

mg(

RP

M)

Opgelegde spanning (V) ->

omwentelingen per minuut per voltage


44

18. Elektromagneet Voor dit project moet er een elektromagneet ontworpen worden die sterk genoeg is om een

tonnetje op te kunnen tillen. In het ontwerpverslag zijn we uitgegaan van twee mogelijkheden: Plan

A en Plan B. Het is helaas niet gelukt om Plan A te realiseren, dus zijn we overgestapt op Plan B.

Hieronder staat wel een beschrijving van het idee van Plan A inclusief de berekening. Het

uitgewerkte plan is te vinden onder Plan B.

18.1 Plan A: Voor dit project dient een magneet ontwikkeld te worden die de tonnetjes kan vastpakken en

loslaten. Een wens is ook dat als de stroom uitvalt dat de lading niet naar beneden valt maar dat het

tonnetje in de lucht blijft hangen. Hiervoor is dus een permanente magneet nodig. Permanente

magneten hebben alleen het nadeel dat ze altijd hun lading vast blijven houden en dus het tonnetje

niet meer los kunnen laten. Bij een elektromagneet kan dit wel, alleen houdt deze het tonnetje niet

vast wanneer de stroom uitvalt. Daarom is ons oog gevallen op een combinatie van deze twee

magneten.

Ons ontwerp bestaat uit zowel een permanente magneet alsmede een elektromagneet. De

permanente magneet is de hoofdmagneet die de ton vasthoudt. Zodra de ton neergezet moet

worden zal de elektromagneet een tegengesteld magneetveld opwekken waardoor het tonnetje

loslaat van de permanente magneet.

De permanente magneet die we willen gebruiken heeft de volgende draagkracht: 0,4 kg. Dat staat

ongeveer gelijk aan 3,9 Newton. De oppervlakte A = 1,8 * 10-4 m2. Om uit te rekenen hoeveel

windingen we nodig hebben om deze permanente magneet op te heffen is een uitgebreide

berekening nodig. Deze volgt hieronder.

Ingevoerde waardes

Draagkracht F (N) Oppervlakte A (M2) 𝜇0 (N/A2) Diameter d (M) Elektrische stroom (A)

3,9 1,8*10-4 4π*10-7 0,015 1

Tabel T.9 ingevoerde waardes berekening

Om de magnetische flux te berekenen moeten we de formule voor de draagkracht van een magneet

omschrijven. Deze formule zegt: draagkracht is gelijk aan de magnetische flux in het kwadraat

gedeeld door twee keer de magnetische permeabiliteit keer de oppervlakte van de magneet.

Hieronder de berekening van de magnetische flux in Weber.

𝐹 = 𝜑2

2 ∗ 𝜇0 ∗ 𝐴⁄ 3 𝜑2 = 𝐹 ∗ (2 ∗ 𝜇0 ∗ 𝐴)

𝜑 = 4,2 ∗ 10−5𝑊𝑏

3 http://do-lebbe.be/Technical/FormulesEenhedenMagnetisme.pdf

http://do-lebbe.be/Technical/FormulesEenhedenMagnetisme.pdf


45

Nu we de magnetische flux berekend hebben willen we graag het aantal Henry weten. Dat doen we

met onderstaande formule. Deze formule zegt: het aantal magnetische flux is gelijk aan de

magnetische permeabiliteit keer het aantal Henry maal de oppervlakte van de magneet. Deze

formule moet iets worden omgebouwd en dan komen we aan het aantal Henry’s.

𝜑 = 𝜇 ∗ 𝐻 ∗ 𝐴 𝐻 =𝜑

(𝜇 ∗ 𝐴)⁄

𝐻 = 2,3 ∗ 10−1 𝑉𝑠

𝐴

Nu we ook het aantal Henry weten, willen we graag weten hoeveel windingen we nodig hebben om

de magneet op te heffen. De formule hiervoor staat hieronder en zegt: het aantal Henry is gelijk aan

het aantal windingen maal de stroom gedeeld door de diameter van de magneet. Deze formule

wordt wederom omgebouwd en daaruit volgt een berekening voor het aantal windingen.

𝐻 = (𝑛 ∗ 𝐼)

𝑑⁄ 𝑛 =

(𝐻 ∗ 𝑑)𝐼

⁄

𝑛 = 2785 𝑤𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛

Volgens deze berekening hebben we een elektromagneet nodig met 2785 windingen. Dit getal is vrij

veel maar wel plausibel vanwege het feit dat de permanente magneet erg sterk is.

Afbeelding A.27 ontwerp magneet


46

18.2 Plan B: Plan B is een stuk makkelijker uit te voeren dan Plan A. In plan B wordt uitgegaan van een ijzeren

kern waaromheen een grote hoeveelheid koperdraad is gewikkeld. Om een zo groot mogelijk

magnetische veld op te wekken moeten er zo veel mogelijk windingen worden gemaakt om de

ijzeren kern. Voor het verkrijgen van zo veel mogelijk windingen moeten we dun draad gebruiken.

Deze magneet is gemaakt met 0,2 mm koperdraad.

Het aantal windingen is niet geteld, omdat de magneet machinaal gewikkeld is. Het aantal windingen

is echter wel te berekenen met een aantal formules.

Ingevoerde waardes

Weerstand R (ohm)

Oppervlakte draad A (m2) Soortelijke weerstand koper

Gemiddelde Diameter magneet (m)

170 3,1*10-8 1,68*10-8 0,0175


De weerstand van de magneet kan gemeten worden en aan de hand van deze weerstand kan de

lengte van de gebruikte draad berekend worden. De weerstand is gelijk aan de soortelijke weerstand

keer de lengte van het draad gedeeld door het oppervlakte van die draad. Als we de formule iets

ombouwen kunnen we de lengte van de draad berekenen.

𝑅 = 𝜌 ∗𝑙

𝐴 𝑙 = (

𝑅

𝜌) ∗ 𝐴

𝑙 = 313,7 𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

Nu de lengte van de draad bekend is kunnen we uitrekenen hoeveel windingen er om de kern heen

zitten. De gemiddelde diameter van de magneet is 0,175 meter. De omtrek van een cirkel wordt

berekend door de formule: diameter * π. Op deze manier kunnen we uitrekenen hoeveel lengte

draad 1 wikkeling in beslag neemt.

𝑜𝑚𝑡𝑟𝑒𝑘 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 ∗ 𝜋

𝑜𝑚𝑡𝑟𝑒𝑘 = 0,055 𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

Nu dat ook de omtrek bekend is van 1 wikkeling kunnen we berekenen hoeveel wikkelingen de

magneet bevat. Dit is te doen door een simpele berekening namelijk: het aantal wikkelingen is gelijk

aan de lengte gedeeld door de lengte van 1 wikkeling.

𝑎𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑤𝑖𝑘𝑘𝑒𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛 = 𝑙/𝑜𝑚𝑡𝑟𝑒𝑘

𝑎𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑤𝑖𝑘𝑘𝑒𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛 = 5706

De gebruikte magneet bevat dus 5706 wikkelingen koperdraad met een dikte van 0,2 millimeter.


47

18.3 Warmteberekening Magneet Plan B Tijdens de testen is gebleken dat de magneet sterk genoeg is wanneer er 24 Volt overheen gezet

wordt. Het tonnetje laat dan niet meer los en zit stevig vast. Om uit te rekenen of dat de magneet dit

aankan wat betreft de warmte die vrijkomt volgen er een aantal berekeningen.

Ingevoerde waardes

Weerstand R (ohm)

Spanning U (V)

Soortelijke warmte koper sw (J/kg/K)

Lengte koperdraad (m)

Dichtheid koper (kg/m3)

Diameter koper (m)

170 24 387 313,7 8960 2,0*10-4


De stroom die door de magneet loopt kunnen we uitrekenen met de formule spanning is stroom

maal de weerstand.

𝑈 = 𝐼 ∗ 𝑅

𝐼 = 0,14 𝐴𝑚𝑝è𝑟𝑒

Het vermogen van de magneet kunnen we uitrekenen met de formule vermogen is spanning maal de

stroom. Dit vermogen wordt omgezet in warmte.

𝑃 = 𝑈 ∗ 𝐼

𝑃 = 3,4 𝑊𝑎𝑡𝑡

De eenheid van vermogen is Watt ofwel Joule per seconde. Je rekent dus uit hoeveel Joule aan

warmte iedere seconde ontwikkeld wordt. De temperatuurtoename per seconde van het koperdraad

is uit te rekenen met de formule vermogen is soortelijke warmte van koper maal de massa van het

koperdraad maal de temperatuurtoename per seconde.

𝑃 = 𝑠𝑤 ∗ 𝑚 ∗ ∆𝑇

Om dit uit te kunnen rekenen moeten we eerst de massa van het koperdraad uitrekenen met de

formule massa is dichtheid maal volume. Het volume is alleen ook nog niet bekend en dat is te

berekenen door de formule: volume is lengte van het draad maal π/4 maal de diameter in het

kwadraat.

𝑉 = 𝑙 ∗𝜋

4∗ 𝑑2

𝑉 = 9,86 ∗ 10−6 𝑚3

Nu het volume bekend is kunnen we de massa uitrekenen met de volgende formule:

𝑚 = 𝜌 ∗ 𝑉

𝑚 = 8,8 ∗ 10−2 𝑘𝑔

Nu ook de massa bekend is kunnen we de formule voor de temperatuurtoename invullen:

𝑃 = 𝑠𝑤 ∗ 𝑚 ∗ ∆𝑇 ∆𝑇 = 𝑃𝑠𝑤 ∗ 𝑚⁄

∆𝑇 = 0,1 ℃/𝑠

Uit deze berekening blijkt dat de magneet amper warmte veroorzaakt en dus veilig is in gebruik.


48

18.4 Magnetisch veld berekening Plan B om een idee te krijgen van het magnetisch veld dat de magneet opwekt hebben we een serie

berekeningen uitgevoerd om erachter te komen hoe sterk de magnetische inductie is. Voor deze

berekening hebben we een aantal gegevens nodig.

Ingevoerde waardes

Aantal wikkelingen N Elektrische stroom (A) Lengte spoel l (m) µ0 (Tm/A)

5706 0,14 0,07 4π*10-7


De formule voor het berekenen van de magnetische inductie luidt: magnetische inductie is gelijk aan

de magnetische permeabiliteit maal (het aantal wikkelingen maal de stroom door de spoel) gedeeld

door de lengte van de spoel.

𝐵 = 𝜇0 ∗ 𝑁 ∗ 𝐼𝑙⁄

𝐵 = 0,014 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎

De magnetische inductie is dus 0,014 Tesla, dat is voor ons project voldoende.


49

19. Testresultaten Alle assen van de constructie zijn afzonderlijk getest door projectgroep intoxic8ed. Bij elke as is

gekeken of deze voldoet aan de eisen van de constructie. Met name de eisen voor snelheid en

stapgrootte zijn per as goed getest. Voor elke as zijn de eisen geselecteerd die van toepassing zijn op

die as. Deze zijn in een Acceptance test geplaatst waarin de testresultaten worden weergegeven.

19.1 Testresultaten X-as

Tabel T.13 Testresultaten X-as

Uit deze tabel blijkt dat de X-as aan alle eisen van het pakket van eisen voldoet. De snelheid is goed

en de stapgrootte is ook binnen de marges, dus de X-as is goed gekeurd.

Eis

Eisen

Test aanpak

Testresultaat

1

Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden

Kijk of de portaalkraan beweegt in de X-richting

Ja, de kraan beweegt goed in

de X-richting

2

De minimale stapgrootte van de X-as moet tussen de 1,0 en 3,0

centimeter liggen

Test of de X-as een stapgrootte heeft tussen de 1,0 en 3,0

centimeter

De stapgrootte van de X-as is 2,2

centimeter

3

De minimale snelheid van de X-as moet tussen de 0,05 en 0,10 meter

per seconde liggen

Test of de X-as een snelheid heeft die ligt tussen de 0,05 en 0,10

meter per seconde.

De snelheid van de X-as is 0,064

m/s

4

De X-as moet werken over een afstand van minimaal 500

millimeter

Meet hoever het werkbereik is van de X-as

Het werkbereik van de X-as is 700

millimeter

5

Alle draden moeten geïsoleerd en gebundeld zijn.

Zijn alle draden op basis van een waarneming met het oog voldoende weggewerkt

Ja alle draden zijn voldoende

gebundeld en geïsoleerd.


50

19.2 Testresultaten Y-as

Tabel T.14 Testresultaten Y-as

Uit deze tabel blijkt dat ook de Y-as aan alle gestelde eisen voldoet. De snelheid is binnen de marges

en tevens is de stapgrootte ook binnen de marges. Verder zijn alle draden gebundeld en werkt de Y-

as volledig.

Eis

Eisen

Test aanpak

Testresultaat

1

Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden

Kijk of de portaalkraan beweegt in de Y-richting


de Y-richting

2

De minimale stapgrootte van de Y-as moet tussen de 1,0 en 3,0

centimeter liggen

Test of de Y-as een stapgrootte heeft tussen de 1,0 en 3,0

centimeter

De stapgrootte van de Y-as is 1,9

centimeter

3

De minimale snelheid van de Y-as moet tussen de 0,05 en 0,10 meter

per seconde liggen

Test of de Y-as een snelheid heeft die ligt tussen de 0,05 en 0,10

meter per seconde.

De snelheid van de Y-as is 0,05

m/s

4

De Y-as moet werken over een afstand van minimaal 500

millimeter

Meet hoever het werkbereik is van de Y-as

Het werkbereik van de Y-as is 510

millimeter

5






51

19.3 Testresultaten Z-as

Tabel T.15 Testresultaten Z-as

De Z-as voldoet aan alle gestelde normen en is goed gekeurd voor de portaalkraan. Alle testen zijn

naar wens behaald.

19.4 Testresultaten alle assen Alle assen zijn geslaagd voor de afzonderlijke testen. Elke as heeft een snelheid die ligt tussen de

opgestelde minimale en maximale snelheid. Dit zorgt ervoor dat de kraan het schip binnen een korte

tijd kan laden en lossen en dat zijn capaciteit hoog is. Verder is de stapgrootte van elke as naar wens

en binnen de gestelde criteria. De magneet zal ten alle tijden op het tonnetje vallen. Bij elke as is het

werkbereik ook binnen de gestelde normen en zijn alle draden voldoende gebundeld en geïsoleerd.

Conclusie alle assen zijn geslaagd.

Eis

Eisen

Test aanpak

Testresultaat

1

Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden

Kijk of de portaalkraan beweegt in de Z-richting


de Z-richting

2

De minimale stapgrootte van de Z-as moet tussen de 1,0 en 3,0

centimeter liggen

Test of de Z-as een stapgrootte heeft tussen de 1,0 en 3,0

centimeter

De stapgrootte van de Z-as is 1,7

centimeter

3

De minimale snelheid van de Z-as moet tussen de 0,05 en 0,10 meter

per seconde liggen

Test of de Z-as een snelheid heeft die ligt tussen de 0,05 en 0,10

meter per seconde.

De snelheid van de Z-as is 0,069

m/s

4

De Z-as moet werken over een afstand van minimaal 300

millimeter

Meet hoever het werkbereik is van de Z-as

Het werkbereik van de Z-as is 300

millimeter

5






52

19.5 Test complete werking Naast dat alle afzonderlijke assen getest zijn, is natuurlijk ook de volledige kraan getest. Uit deze test

moet blijken dat alle assen goed samenwerken en de software naar wens functioneert.

Zodra de kraan wordt aangezet gaan de groene lampen branden. Dit betekend dat de kraan actief is

en klaar voor gebruik. Op het bedieningsdisplay gaan ook de lampen branden en kan er een positie

worden ingevoerd. De knoppen om de positie in te stellen werken naar wens. Alle posities van X 0-28

en Y 0-25 kunnen worden ingesteld via het display en de seriële monitor. Op de seriële monitor

wordt weergegeven welke coördinaten zijn ingevoerd zijn op het display, dit vergroot het

gebruikersgemak.

Zodra de GO-knop wordt ingedrukt komt de kraan in beweging en verplaatst hij zich naar de

ingestelde coördinaten. Eerst beweegt hij de Y-as naar de gewenste positie, daarna de X-as. Deze

assen gaan tevens steeds wat langzamer bewegen om de slingering van de magneet te dempen. Als

de magneet op de gewenste X en Y positie is, geeft de software aan dat de magneet moet zakken. De

magneet zakt naar beneden totdat deze het tonnetje raakt. Zodra hij op het tonnetje staat wordt de

magneet aangezet en gaat deze automatisch weer omhoog.

Nu wacht de kraan op een nieuwe positie. Deze moet worden ingesteld via het bedieningsdisplay.

Zodra de coördinaten zijn ingevoerd en de GO-knop is ingedrukt komt de kraan weer in beweging.

Deze beweegt naar de nieuwe ingestelde positie en beweegt weer eerst de Y-as en daarna de X-as.

Zodra hij de gewenste positie heeft bereikt laat de kraan de Z-as naar beneden bewegen en zet hij de

magneet weer uit.

De kraan heeft het tonnetje naar wens verplaatst en het tonnetje is binnen de marges terecht

gekomen. De noodstop van de kraan moet uiteraard ook getest worden. Zodra de noodstop wordt

ingedrukt wordt de stroom naar de motoren uitgeschakeld. Tevens gaan de groene leds uit en gaan

de rode leds aan. Dit is om aan te tonen dat de kraan in de noodtoestand is.

De acceptance test is volledig ingevuld en de kraan voldoet aan alle gestelde eisen. Dit betekend dat

deze geslaagd is voor de test en klaar voor gebruik.


53

20. Conclusie en aanbevelingen

20.1 Conclusie Uiteindelijk kunnen we uit dit onderzoek concluderen hoe er het beste een portaalkraan gebouwd

kan worden. We hebben een portaalkraan ontworpen, gebouwd en getest en deze voldoet aan alle

gestelde eisen van de opdrachtgever. Deze kraan is speciaal ontworpen op het snel vervoeren en

verplaatsen van lading over het schip. Dit is ook één van de belangrijkste eigenschappen van de

kraan. Alle assen bewegen met een snelheid tussen de 50 en 69 millimeter per seconden. Dit

resulteert in een hoge capaciteit om lading te verwerken.

Verder voldoet de kraan ook aan alle eisen die door de projectgroep zijn opgesteld en is de kraan

geslaagd voor de acceptance test.

Afbeelding A. 28 Eindmodel


54

20.2 Aanbevelingen Wanneer het project op ware grootte uitgevoerd zou worden zouden er een aantal dingen veranderd

moeten worden. Dit om de duurzaamheid en de veiligheid van de mensen die ermee werken te

bevorderen. Hieronder volgt een lijst met aanpassingen voor een daadwerkelijke kraan:

- Het hout in de constructie vervangen voor roestvrijstaal of alumilium.

- De behuizingen van de optische encoders volledig afschermen.

- Een kleiner tandwiel nemen voor de X-as zodat het gewicht beperkt wordt.

- De portaalkraan niet aansturen met een Arduino, maar met een grotere en betrouwbaardere

microcontroller.

- De bevestigingen van het frame aan elkaar lassen of vastbouten

- Stabilisatie toevoegen in de richting van de Y-as, zodat de constructie op zee stabieler is.

- Softwarematig de slingering van de magneet dempen.

- Grotere nauwkeurigheid nastreven van de sensoren.

- Borging van het tonnetje wanneer de magneet hem vast heeft.

- Sensoren die controleren of de magneet een tonnetje vast pakt.

- Meerdere noodstoppen toevoegen die overal rondom de portaalkraan aanwezig zijn.

- Het systeem volledig automatisch laten werken met behulp van Vision zodat hij weet waar de

tonnetjes staan en menselijk handelen niet meer van toepassing is.


55

21. Foto’s eindresultaat Hier zijn een aantal foto’s om het prototype te laten zien dat we gemaakt hebben.

Afbeelding A. 29 Bedieningspaneel Afbeelding A.30 Bekabeling naar Arduino

Afbeelding A.31 Z-as aandrijving Afbeelding A.32 De optische encoder ingebouwd

Afbeelding A.33 X-as aandrijving Afbeelding A.34 Totaalplaatje van het prototype

Afbeelding A.35 Magneet Afbeelding A.36 Totaalplaatje Zijaanzicht


56

22. Bronvermelding Formules:

1 http://do-lebbe.be/Technical/FormulesEenhedenMagnetisme.pdf

Alle afbeeldingen, tabellen en diagrammen zijn door projectgroep Intoxic8ed zelf gemaakt. Alle

tekstbestanden en ontwerpen zijn tevens naar eigen inzicht en ideeën gemaakt.

http://do-lebbe.be/Technical/FormulesEenhedenMagnetisme.pdf


57

23. Bijlage De bijlage bevinden zich achter dit blad.


58

23.1 Bijlage A: Acceptance test

Nummer

Eisen

Test aanpak

Vo

lda

an

Mis

lukt

N.A

1

De portaalkraan dient zelfstandig van een startpunt te bewegen naar de

locatie van de ton, deze op te pakken en neer te zetten op een andere

locatie

De portaalkraan moet bij het indrukken van een knop zonder hulp bewegen naar de ton deze oppakken en ergens anders

neerzetten X

2

Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden

De machine moet de grijphaak/elektromagneet zelfstandig

heen en weer kunnen bewegen over X-as X

3

Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden


heen en weer kunnen bewegen over y-as X

4

Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden


heen en weer kunnen bewegen over z-as X

5

De minimale stapgrootte van alle assen moet tussen de 1,0 en 3,0

centimeter liggen

Test of alle assen een stapgrootte hebben tussen de 1,0 en 3,0 centimeter X

6

De minimale snelheid van alle assen moet tussen de 0,05 en 0,10 meter

per seconde liggen

Test of alle assen een snelheid hebben die ligt tussen de 0,05 en 0,10 meter per

seconde. X

7

Elke as moet een afstand sensor bevatten de voldoet aan

bovengenoemde nauwkeurigheid

Kijk of dat alle assen een stapgrootte halen tussen de 1,0 en 3,0 centimeter. X

8

De portaalkraan moet een werkbereik hebben van minimaal 500

x 500 x 300 millimeter

De uiterste standen op de x-, y- & z-as worden gemeten naar de

beginpositie en vergeleken met de waarde uit de eis

X

9

De portaalkraan moet minimaal het gewicht van de ton kunnen tillen

Men kijkt of dat de magneet sterk genoeg is om één ton vast te kunnen houden. X

10

De portaalkraan moet automatisch (zonder mensenhulp) of half

automatisch (met mensenhulp) kunnen functioneren

hoeveel handelingen heeft de machine nodig om te werken. Een of meer is half

automatisch. Geen handelingen betekend volautomatisch

X

11


Zijn alle draden op basis van een waarneming met het oog voldoende

weggewerkt X

12

Er dient een noodstop aanwezig te zijn. Bij het indrukken van de noodstop wordt de stroom

afgeschakeld.

Er moet een aparte noodstop aanwezig zijn op de machine. Deze moet bij

indrukken de stroom van de machine afhalen

X

13

De machine moet mensen waarschuwen wanneer deze in

beweging is

Er moeten signalen worden afgegeven zodat men weet dat de machine werkt. X

14

Na het afschakelen van de stroom, is de portaalkraan in staat om direct

verder te gaan met zijn taak, zonder dat hij zich opnieuw moet oriënteren.

De noodstop wordt ingedrukt en er weer af gehaald. Er wordt dan gekeken of de machine zichzelf niét reset en doorgaat

waar het gebleven was

X


59

23.2 Bijlage B: Plan van aanpak

23.2.1 Projectinformatie

23.2.1.1 Achtergrond

We leven in een tijd van evolutie en nieuwe technologieën. Ook dit gebeurt in de havensector. Grote

schepen zijn in de economie erg duur en moeten daarom snel geleegd en gevuld worden met de

producten die vervoerd worden. Om dit te realiseren moeten de kranen die deze taak uitvoeren

automatisch gemaakt worden.

Daarom is er de opdracht gegeven om deze kranen te automatiseren. Wij ‘Intoxic8ed’ nemen deze

opdracht in onze handen en zullen voor de beste oplossing zorgen. Wij zijn gespecialiseerd in het

maken en ontwerpen van slimme systemen en hebben de kennis om dit project zo goed mogelijk te

laten verlopen. Dit project wordt uitgevoerd in het kader van de opleiding Mechatronica aan de

Haagse Hogeschool te Delft. Tijdens dit fictieve project worden wij begeleidt door een project coach

die wij altijd kunnen benaderen voor eventuele vragen en die ons begeleidt in het maken van een net

en inhoudelijk goed verslag.

23.2.1.2 Opdrachtgever

Dit project wordt uitgevoerd in opdracht van het fictieve bedrijf HHS Shipyard uit Delft. Dit bedrijf is

gespecialiseerd in portaalkranen. Zij hebben van een rederij de opdracht gekregen om een schip aan

te passen voor een specifieke functie: het vervoer van vaten kunststofgranulaat. Voorheen werd het

schip gebruikt voor zand en grind. Het kunststofgranulaat wordt vervoerd in vaten met stalen

deksels. Dit is een fictief verhaal omdat dit project wordt uitgevoerd in het kader van onze opleiding.


60

23.2.2. Projectresultaat

Het doel van dit project is om een schaalmodel van een portaalkraan te realiseren. Deze portaalkraan

moet halfautomatisch of automatisch kunnen functioneren en op een schip geplaatst kunnen

worden. De portaalkraan moet met een hoge positienauwkeurigheid lading kunnen oppakken en

verplaatsen aan boord van het schip. Doordat de portaalkraan halfautomatisch/ volledig automatisch

functioneert zal dit arbeidskosten besparen en de productiviteit verhogen.

Aan het einde van het project zal een volledige portaalkraan opgeleverd worden die zowel over de

X-as ,de Y-as en de Z-as kan bewegen. Via een elektromagneet zal de kraan in staat zijn om

last/lading op te pakken en weer neer te zetten.

23.2.2.2 Eisen

Er zijn voor het project verschillende eisen opgesteld. Deze eisen zijn opgesteld aan de hand van een

aantal basis eisen en een vragenlijst die is ingevuld. Er zal onderscheidt gemaakt worden tussen

wensen vaste- en variabelen eisen. Aan eisen moét worden voldaan. De wensen zijn optioneel.

Dit zijn momenteel de voorlopige eisen voor het project. In het ontwerpverslag kunnen er nog

toevoegingen aan worden gedaan. Er kunnen daarentegen geen eisen worden verwijderd uit de

huidige tabel.

Fun

ctio

nee

l

Fab

rica

ge

Eis

Vas

t

Var

iab

el

We

ns

X De portaalkraan dient zelfstandig van een startpunt te bewegen naar de locatie van de ton, deze op te pakken en neer te zetten op een andere locatie

X

X Er moet een verplaatsing over de X-as plaatsvinden X

X Er moet een verplaatsing over de Y-as plaatsvinden X

X Er moet een verplaatsing over de Z-as plaatsvinden X

X De portaalkraan moet een werkbereik hebben van minimaal 500 x 500 x 300 millimeter

X

X De portaalkraan moet minimaal het gewicht van de ton kunnen tillen.

X

X De portaalkraan moet automatisch of half automatisch kunnen functioneren

X

X De portaalkraan moet van roestvaste materialen zijn gemaakt X

X Alle draden moeten geïsoleerd en gebundeld zijn X

X Er dient een noodstop aanwezig te zijn. Bij het indrukken van de noodstop wordt de stroom afgeschakeld.

X

X De machine moet mensen waarschuwen wanneer deze in beweging is

X

X Na het afschakelen van de stroom, is de portaalkraan in staat om direct verder te gaan met zijn taak, zonder dat hij zich opnieuw moet oriënteren.

X

X De besturing van de X-as moet gebruikmaken van een afstandssensor om zo groot mogelijke nauwkeurigheid in de positionering te verkrijgen.

X

X De ton wordt vastgehouden wanneer de stroom is afgeschakeld. X


61

23.2.2.3 uitleg Programma van Eisen

Er wordt een onderscheidt gemaakt tussen de eisen op twee fronten. Als eerst zijn er fabricage en

functionele eisen. Bij fabricage wordt er gepraat over onderdelen die fysiek aanwezig moeten zijn en

die bij de bouw van het product worden aangebracht. Een goed voorbeeld hiervan is een noodstop.

Functioneel is zoals de naam al zegt een functie die het product moet uitvoeren. Bij de portaalkraan

is dit bijvoorbeeld een beweging in de X-as. De projectgroep kan dan in dit geval zelf inrichten hoe ze

dat willen gaan doen.

Ook is er een verschil tussen vaste en variabele eisen en wensen. Vaste eisen zijn bedoelt om een

precies verlangen te noteren. De projectgroep heeft geen inspraak over hoe deze eis tot uiting zal

komen. Een goed voorbeeld van een variabele eis is als de opdrachtgever bijvoorbeeld zou zeggen

“De portaalkraan moet gebruik maken van een bepaald onderdeel voor de Y-as.”. Dit onderdeel zal

er dus hoe dan ook in moeten zitten.

Een variabele eis geeft meer ruimte om er een eigen draai aan te geven. Een voorbeeld hiervan kan

zijn ‘’Er moet een beweging over de X-as plaatsvinden.’. De projectgroep mag dan zelf invullen hoe

dat gaat gebeuren.


62

23.2.3. Projectactiviteiten

o Wekelijks overleg met de projectbegeleider. (vergaderen, opstellen agenda en notulen)

o Het kunnen opstellen van een systeemarchitectuur en deze gebruiken voor het

detailontwerp

o De student voert bij het assessment een demonstratie uit waarmee wordt aangetoond dat er

aan de eisen is voldaan

o Het inleveren en maken van de opdrachten in de weekplanning

o Er dient samengebouwd en getest te worden volgens het V-model (zie afbeelding A.1 blz. 6).

De fases moeten zichtbaar in de planning worden opgenomen.

o De documentatie dient te worden geschreven conform Elling et al (2015),

Rapportagetechniek,5de druk, Noordhoff Uitgevers.

o Het plan van aanpak dient te worden geschreven conform Grit R. (2015),

Projectmanagement, 7de druk, Noordhoff Uitgevers.

o Methodisch ontwerpen hoeft alleen te worden toegepast voor het ontwerp van de X-as en

eventueel voor de Z-as.

o Van alle aankopen dienen er bonnetjes of facturen aanwezig te zijn. Deze dienen bij de

afrekening van het project te worden ingeleverd.

De volgende randvoorwaarden worden aan het project gesteld:

o Studenten dienen gebruik te maken van de aangeleverde materialen voor de y-as. De

materialen die voor de z-as worden aangeleverd, zijn optioneel.

o In de werkplaats wordt er gewerkt aan de hand van werktekeningen

o De onderdelen die door de opleiding zijn aangereikt dienen in ruimtes 1.088 en 1.122 te

blijven en de onderdelen mogen niet worden bewerkt

o Wens: De ton wordt vastgehouden wanneer de stroom is afgeschakeld

Al deze activiteiten en eisen zijn terug te vinden in “Projectboek Portaalkraan 2016”. In dit

projectboek wordt tevens uitgebreid de opdracht besproken en uitgelegd.


63

23.2.3.2 V-Model

Afbeelding A.1 V-Model

In afbeelding A.1 vindt u het V-Model, het V-Model kan je opsplitsen in twee zijdes. Aan de

linkerzijde van het model vindt u alle ontwerpfases en aan de rechterzijde alle testfases. Deze

ontwerp en test fases gaan allemaal tegelijkertijd met elkaar op. Wanneer je iets ontworpen hebt

moet je dat testen aan de hand van een proef, deze proef maak je dus aan de hand van je ontwerp.

Als je klaar bent in een bepaalde fase ga je verder naar de volgende fase, dus een trede lager in het

V-Model en daar doe je exact hetzelfde.

Wanneer je onderin de V bent, ga je het model bouwen aan de hand van de ontwerpen. Als dit

gebeurt is werkt men weer terug omhoog langs de rechterzijde van het model om te testen of het

model aan alle eisen voldoet. Voldoet het model niet aan één van de eisen of ontwerpen dan moet

het opnieuw gemaakt of ontworpen worden.

Op deze manier kan men zeer overzichtelijk werken en de ontwerpen goed testen. Dit model zorgt

ervoor dat elke afzonderlijke fase van integratie goed wordt getest. Dit model zal ook door ons

gebruikt gaan worden tijdens het ontwikkelen van de portaalkraan. Alle fasen zullen doorlopen

worden zoals het V-Model aangeeft.


64

23.2.4. Projectgrenzen

Voor dit project zal projectgroep Intoxic8ed een werkend schaalmodel van een portaalkraan maken.

De portaalkraan moet een geleverd “tonnetje” (een stukje PVC buis met een ijzeren ring erop

gelijmd) optillen en naar een gewenste positie verplaatsen binnen een gebied van 500 mm x500 mm

x300 mm. Dit wordt gedaan door een mechanisme voor verplaatsing langs de X-, Y- en Z-as en een

elektromagneet om de last te tillen. De Y-as en Z-as zijn aanwezig maar de projectgroep heeft de

keuze om hier geen gebruik van te maken, de X-as en de elektromagneet moeten echter wel zelf

gerealiseerd worden.

De besturing zal halfautomatisch of volautomatisch zijn.

Essentieel voor het slagen van dit project is dat de projectgroep genoeg materiaal en hulpmiddelen

heeft om aan het project te werken.

Het verwachte aantal mensuren per persoon voor dit project is 140. Dit komt neer op een totaal

aantal mensuren van 840 van alle projectgroep leden samen.

Verder is er ook een budget van 30 euro voor het maken van een X-as en een elektromagneet.

Het project begint op woensdag 10 februari 2016

De opleverdatum voor dit project is vrijdag 1 april 2016 om 17:00


65

23.2.5. Tussenresultaten

Tijdens dit project zullen er op bepaalde momenten tussenresultaten gegeven worden. Zo kan de

opdrachtgever alle vorderingen tijdens dit project bijhouden en eventueel becommentariëren.

o In week 2 (19/2/2-16) wordt het Plan van Aanpak opgeleverd.

o In week 3 (4/3/2016) wordt het Testplan, het ontwerpverslag en de bestellijst opgeleverd.

o In week 4 (11/3/2016) wordt de Y-as van de portaalkraan opgeleverd en gedemonstreerd.

o In week 5 (18/3/2016) wordt de Z-as inclusief de grijper opgeleverd en gedemonstreerd.

o In week 6 (25/3/2016) wordt de X-as van de kraan opgeleverd en gedemonstreerd.

o In week 7 (1/4/2016) wordt het eindverslag opgeleverd.

o In week 9 wordt het complete prototype opgeleverd en gedemonstreerd aan de

opdrachtgever, tevens wordt er een presentatie gegeven over de totstandkoming van het

ontwerp.


66

23.2.6. Kwaliteitsbewaking

Om de kwaliteit van het eindproduct te waarborgen zijn er meerdere eisen aan het project gesteld. Deze eisen worden gecontroleerd doormiddel van een Acceptance test die is opgesteld aan de hand van het programma van eisen, deze is te vinden in Bijlage B. Ook zullen er tijdens het project demonstraties plaats vinden waarin verschillende onderdelen van het product worden gepresenteerd. Het ontwerp wordt in het programma Autodesk Inventor uitgewerkt, voor de documentatie wordt Microsoft Word gebruikt en wordt vervolgens omgezet naar PDF. Voor het bijhouden van deadlines en een logboek worden een strookplanner en een tabel gebruikt in Microsoft Excel. Om de kwaliteit te waarborgen van ieders werk wordt het ingeleverde werk door meerdere groepsleden gecontroleerd op juistheid en spelfouten. Dit systeem is goed om fouten op te sporen die men anders over het hoofd zou zien. Op deze manier proberen we de kwaliteit van het verslag hoog te houden. Tevens wordt er elke week een vergadering gehouden met alle groepsleden en de projectbegeleider om de kwaliteit van het werkstuk op peil te houden. In de wijzigingsprocedure staat wat er gebeurt als er niet aan de criteria wordt voldaan.

22.2.6.2 Wijzigingsprocedure Als er in verband met de werking of met de veiligheid van het eindproduct wijzigingen of

aanpassingen moet worden gepleegd zal de projectgroep deze uitvoeren. Indien er aanpassingen zijn

die niet noodzakelijk zijn voor het eindproduct zal er eerst een overleg plaats vinden met de

opdrachtgever. Het eindproduct moet voldoen aan de gestelde eisen in het programma van eisen.


67

23.2.7. Projectorganisatie

Om het project goed te laten verlopen is een taakverdeling van essentieel belang. We hebben

daarom de volgende taakverdeling gemaakt tijdens onze eerste bijeenkomst.

Projectleider: Max Beijeman

Projectsecretaris: Rutger Luyckx

Notulist : Joris Weeda

Bouwmeester : Joeri Verkerk

Programmeur/penningmeester : Bart van Biemen

Eindredacteur: Rien Luiten

Tabel II, Taakindeling

Tijdens de ontwerpfase zullen we de verantwoordelijkheden voor het bouwen van onderdelen voor

het schaalmodel verdelen aan de hand van ieders persoonlijke kwaliteiten. De projectleider zal hier

regie in nemen en zorg dragen bij een gelijke verdeling van de taken. Belangrijk is dat alle

groepsleden nieuwe vaardigheden aanleren en zichzelf tijdens dit project kunnen ontplooien.

Mochten groepsleden op bepaalde vlakken vastlopen dan zal er hulp geboden worden door de

overige groepsleden.

Tijdens dit project zullen wekelijks vergaderingen plaatsvinden met de projectgroep en de

projectbegeleider. Ieder lid van de projectgroep en de projectbegeleider ontvangt minimaal 24 uur

voor aanvang van de vergadering een agenda en de notulen van de vorige vergadering. Deze dient

door iedereen aandachtig gelezen te worden zodat men vragen kan stellen tijdens de vergadering.

De projectbegeleider van dit project is dr. Ir. J.F. Creemer. De communicatie betreft

vragen/onduidelijkheden en het inleveren van documenten zal via de mail gaan. De projectleider zal

verantwoordelijk zijn voor het contact met de projectbegeleider.

23.2.8. Planning

Er is gekozen om van een strokenplanning gebruik te maken. Deze biedt een overzicht alle weken van

dit project. Er is op gerekend dat het project in zeven weken wordt afgerond. De planning is te

vinden in bijlage A.


68

23.2.9. Kosten- en batenoverzicht

23.2.9.1 Kosten

Het totaal aan kosten voor dit project kan worden onderverdeeld in kleinere kostenposten. In deze

kostenredenatie kunnen vooralsnog geen exacte bedragen worden ingevoerd, omdat het om

schattingen bedraagt.

Mensuren:

Aangezien de projectgroep dit project heeft aangenomen in relatie tot hun opleiding, is er geen

contract tussen de opdrachtgever en de projectgroep over een vergoeding van mensuren. Mensuren

is dan ook geen kostenpost voor dit project. Het verwachte aantal mensuren per persoon is voor dit

project 140 uur. Dit komt neer op een totaal aantal mensuren van 840 van alle projectgroep leden.

Hulpmiddelen:

We proberen de kosten van hulpmiddelen zoveel mogelijk te beperken, dit doen we door zo min

mogelijk te printen en zoveel mogelijk gratis materialen te gebruiken. Voor het kopen van sensoren

en andere materialen is een bedrag van dertig euro ingecalculeerd. Verder is een groot deel van de

materialen reeds aanwezig op de Haagse Hogeschool en hoeven wij hier verder geen kosten aan te

maken. De drukkosten van verslagen zal intern in de groep worden verrekend zodat iedereen

dezelfde kosten heeft voor dit project.

Onvoorziene uitgaven:

De projectgroep verwacht niet dat er onvoorziene uitgaven zullen zijn. Als deze toch optreden dan

zal worden gekeken of dit van het budget van materialen kan worden afgetrokken. Mocht dit niet het

geval wezen dan zullen deze kosten verrekent worden onder de leden van de projectgroep.

23.2.9.2 baten

Aangezien de projectgroep met dit project geen winst gaat behalen zijn de grootste baten het

vergroten van onze kennis en vaardigheden. Tevens is het voor ons allen een grote baat dat we onze

5 studiepunten halen voor dit project.


69

23.2.10. Risico’s:

23.2.10.1 Interne risico’s

de haalbaarheid van het project

een lange doorlooptijd

een definitieve deadline

veel verschillende functionele deelgebieden

onervarenheid met het werken in projecten

projectleden zijn niet gewend te plannen

onvoldoende kennis/niveau bij de projectmedewerkers

onvoldoende motivatie bij de projectmedewerkers

een ongeschikte projectleider

materiaal dat kapot gaat

onvoldoende aan de gestelde eisen wordt gehouden

projectleden die van ver moeten komen om te vergaderen

projectleden die niet met elkaar kunnen of willen samenwerken

corrupte documenten/bestanden

23.2.10.2 Externe risico’s

onvoldoende tijd voor besluitvorming

afhankelijkheid van andere projecten

onvoldoende medewerking van de organisatie

onduidelijke projectgrenzen

wijziging in de samenstelling van de projectgroep

een andere doelstelling dan die welke is geformuleerd in het plan van aanpak

23.2.10.3 Voorkomen van risico’s

Het grootste deel van deze risico’s wordt overbodig als we een oneindige deadline hebben, dit is

echter niet mogelijk. Een goede planning kan dus bijna al deze risico’s minimaliseren.

Wij, projectgroep Intoxic8ed, zullen een planning maken waarbij ruimte is voor onvoorziene

omstandigheden. Dit doen we door intern een deadline te stellen voor de geplande deadline, ook zal

de planning gemaakt worden in overleg met alle projectleden om te voorkomen dat er onrealistische

interne deadlines gesteld worden.

Verder zullen we regelmatig met elkaar vergaderen en ook zullen projectleden in een vroeg stadium

aangesproken worden als daar aanleiding toe is. Mochten mensen vanwege gebrekkige kennis niet

uit bepaalde onderdelen komen wordt er uiteraard hulp aangeboden door leden van de

projectgroep.

Dit alles zorgt ervoor dat we (zelfs als er iets fout gaat) de verslagen en het project alsnog binnen de

gegeven tijd kunnen opleveren.


70

23.3 Bijlage C: Werktekeningen


71


72


73


74


75

23.4 Bijlage D: Code #include <EEPROM.h> //include EEPROM opslag #define y_motor_pwm_vall 255 //PWM waarde voor motor y_as #define z_motor_pwm_vall 255 //PWM waarde voor motor z_as #define x_motor_pwm_vall 255 //PWM waarde voor motor x_as #define magneet_duty_cycle 255 //Duty cycle voor magneet //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // definiëren LEDjes control pannel const int led_1 = 48; const int led_2 = 50; const int led_3 = 46; //--------------------------- // definiëren knoppen control pannel const int knopje_2 = 42; const int knopje_1 = 44; const int knopje_3 = 40; //--------------------------- // definiëren eindstandschakelaars Y-as const int schakelaar_1 = 2; const int schakelaar_2 = 9; //--------------------------- // definiëren eindstandschakelaars X-as const int schakelaar_3 = 41; const int schakelaar_4 = 43; //--------------------------- // definiëren Y-as motor const int ir_y = 3; const int y_motor1 = 36; const int y_motor2 = 34; const int y_motor_ENA = A0; //--------------------------- // definiëren Z-as motor const int ir_z = 10; const int z_motor1 = 30; const int z_motor2 = 32; const int z_motor_ENA = A3; //--------------------------- // definiëren X-as motor const int ir_x = 17; const int x_motor1 = 18; const int x_motor2 = 19; const int x_motor_ENA = A2; //--------------------------- // definiëren electromagneet const int magneet_1 = 22; const int magneet_2 = 23; const int magneet_ENA = A3; //--------------------------- // definiëren state en invoer


76

int state = 0; int x_invoer = 0; int y_invoer = 0; //--------------------------- // opslaan positie in EEPROM int x_positie = 0; //int z_positie = 0; int y_positie = EEPROM.read(0); //int x_positie = EEPROM.read(1); int z_positie = EEPROM.read(2); //int teller = 0; //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // setup void setup() { pinMode(schakelaar_1, INPUT_PULLUP); //Eindschakelaar y-as positie 0 pinMode(schakelaar_2, INPUT_PULLUP); //Eindschakelaar y-as positie 26 pinMode(schakelaar_3, INPUT_PULLUP); //Eindschakelaar X-as positie 0 pinMode(schakelaar_4, INPUT_PULLUP); //Eindschakelaar X-as positie eind pinMode(led_1, OUTPUT); //Oranje LED / x_positie pinMode(led_2, OUTPUT); //Oranje LED / y_positie pinMode(led_3, OUTPUT); //Groene LED / start pinMode(knopje_1, INPUT); //knopje links / x_positie pinMode(knopje_2, INPUT); //knopje rechts / y_positie pinMode(knopje_3, INPUT); //knopje start pinMode(y_motor1, OUTPUT); //Y motor pin 1 pinMode(y_motor2, OUTPUT); //Y motor pin 2 pinMode(x_motor1, OUTPUT); //X motor pin 1 pinMode(x_motor2, OUTPUT); //X motor pin 2 pinMode(z_motor1, OUTPUT); //Z motor pin 1 pinMode(z_motor2, OUTPUT); //Z motor pin 2 pinMode(magneet_1, OUTPUT); //Magneet pin 1 pinMode(magneet_2, OUTPUT); //Magneet pin 2 pinMode(ir_y, INPUT); //infrarood Sensor Y-as pinMode(ir_x, INPUT); //infrarood Sensor X-as pinMode(ir_z, INPUT); //infrarood Sensor Z-as Serial.begin(9600); //Baudrate instellen } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // main loop void loop() { if (digitalRead(knopje_3)) state = 3; // Als knopje_3 wordt ingedrukt digitalWrite(led_1, HIGH); // Oranje LED / x_positie digitalWrite(led_2, HIGH); // Oranje LED / y_positie Serial.print("x_invoer is "); // print waarde x_invoer af op serial monitor Serial.print(x_invoer); // print waarde x_invoer af op serial monitor Serial.print("\ty_invoer is "); // print waarde y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); // print waarde y_invoer af op serial monitor if (digitalRead(knopje_1)) // start invoer positie {


77

state = 1; // Zet state op 1 while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt *BUGGFIX* } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 1 x_positie instellen while (state == 1) // Zolang state 1 { digitalWrite(led_1, LOW); // Zet led_1 uit if (digitalRead(knopje_2)) // Als knopje_2 wordt ingedrukt { if (x_invoer >= 25/*waarde moet nog berekend worden*/) x_invoer = 0; // reset waarde x_invoer als hoger dan ... else x_invoer++; // telt 1 op bij x_invoer while (digitalRead(knopje_2)) delay(10); // geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt Serial.print("x_invoer is "); // print "x_invoer is "x_invoer af op serial monitor Serial.print(x_invoer); Serial.print("\ty_invoer is "); // Print "y_invoer is "y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); } if (digitalRead(knopje_1)) // Als knopje_1 wordt ingedrukt { state = 2; // Zet state op 2 while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje_1 is ingedrukt } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 2 y_positie intellen while (state == 2) // Zolang state 2 { digitalWrite(led_1, HIGH); // Zet led_1 aan digitalWrite(led_2, LOW); // Zet led_2 uit if (digitalRead(knopje_2)) // Als knopje_2 wordt ingedrukt { if (y_invoer >= 26) y_invoer = 0; // Reset waarde y_invoer als hoger of gelijk aan 26 else y_invoer++; // Telt 1 op bij y_invoer while (digitalRead(knopje_2)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt Serial.print("x_invoer is "); // Print "x_invoer is "x_invoer af op serial monitor Serial.print(x_invoer); Serial.print("\ty_invoer is "); // Print "y_invoer is "y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); } if (digitalRead(knopje_1)) state = 0; // Als knopje_1 wordt ingedrukt ga naar


78

} while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje_1 is ingedrukt //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 3 gaan if (state == 3) // Zolang state 3 { digitalWrite(led_1, LOW); // Zet led_1 uit digitalWrite(led_2, LOW); // Zet led_2 uit digitalWrite(led_3, HIGH); // Zet led_3 aan Serial.println("y_invoer is: "); Serial.println(y_invoer); Serial.println("y_positie is: "); Serial.println(y_positie); delay(1000); if (digitalRead(led_3) == HIGH) // Als led_3 aan staat staart beweging over de assen { //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Y as // richting positie 26 draaien while (y_invoer > y_positie) // Zolang y_invoer groter is al y_positie { digitalWrite(y_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(y_motor2, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(y_motor_ENA, y_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_y) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { y_positie++; // Telt 1 op bij z_positie EEPROM.write(0, y_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(y_positie); // Print z_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_y) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { if (digitalRead(schakelaar_2) == LOW) break; delay(10); // Korte delay } } if (digitalRead(schakelaar_2) == LOW) // Zolang eindschakelaar_2 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(y_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // motor uit y_positie = 26; // y_positie wordt naar 26 gezet Serial.println("Eindschakelaar 2 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt y_invoer = 26; // y_invoer wordt naar 26 gezet EEPROM.write(0, y_positie);


79

} } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // richting positie 0 verplaatsen while (y_invoer < y_positie) // Zolang y_invoer groter is al y_positie { digitalWrite(y_motor1, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(y_motor2, LOW); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(y_motor_ENA, y_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde // Serial.println(y_positie); if (digitalRead(3) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { y_positie--; // Telt 1 af bij y_positie EEPROM.write(0, y_positie); // Slaat y_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(y_positie); // Print y_positie op serial monitor while (digitalRead(3) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_1) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_1) == LOW) // Zolang eindschakelaar_1 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(y_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // motor uit y_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 1 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt y_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, y_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // zet motoren uit als y positie bereikt is if (y_invoer == y_positie) // Als y_invoer en y_positie gelijk zijn { digitalWrite(y_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // Motor uit Serial.println("Y positie is bereikt :)"); // Print dat positie is bereikt } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // x as // motor richting "x" draaien (nog geen waarde voor "x") while (x_invoer > x_positie) // Zolang x_invoer groter is al x_positie { digitalWrite(x_motor1, HIGH); // Laat richting positie "x" draaien digitalWrite(x_motor2, LOW); // Laat richting positie "x" draaien


80

analogWrite(x_motor_ENA, x_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { x_positie++; // Telt 1 op bij x_positie EEPROM.write(0, x_positie); // Slaat x_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(x_positie); // Print x_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIHG is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_3) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_3) == LOW) // Zolang eindschakelaar_1 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(x_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // motor uit x_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 3 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt x_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, x_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // x motor richting positie 0 draaien while (x_invoer < x_positie) // Zolang x_invoer groter is al x_positie { digitalWrite(x_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(x_motor2, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(x_motor_ENA, x_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { x_positie--; // Telt 1 af bij x_positie EEPROM.write(0, x_positie); // Slaat x_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(x_positie); // Print x_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_4) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_4) == LOW) // Zolang eindschakelaar_4 Y as wordt ingedrukt


81

{ digitalWrite(x_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // motor uit x_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 4 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt x_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, x_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // zet motor x uit als positie bereikt is if (x_invoer == x_positie) // Zolang x_invoer en x_positie gelijk zijn { digitalWrite(x_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // Motor uit Serial.println("X positie is bereikt :)"); // Print dat positie is bereikt } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z as if (x_invoer == x_positie && y_invoer == y_positie) // Als beide posities zijn bereikt ga loop in { while (z_positie < 14) // Zolang z_positie groter is dan waarde tot tonnetje { digitalWrite(z_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(z_motor2, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { z_positie++; // Telt 1 op bij z_positie EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(z_positie); // Print z_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay } } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z motor uit als beneden if (z_positie >= 14 ) // Zolang z_positie groter is dan waarde tot tonnetje { digitalWrite(z_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(z_motor2, LOW); // Laat richting positie 0 draaien


82

analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde //Code voor electro magneet, let ook of tonntje opgetild is // Serial.println("Z positie bereikt, magneet aan"); digitalWrite(magneet_1, HIGH); digitalWrite(magneet_2, LOW); analogWrite(magneet_ENA, magneet_duty_cycle); delay(1500); // // } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z terug naar boven while (z_positie > 0) // Zolang z_positie groter dan 0 { digitalWrite(z_motor1, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(z_motor2, LOW); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { z_positie--; // Telt 1 af bij z_positie Serial.println(z_positie); // Print z_positie op serial monitor EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen while (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (z_positie == 0) break; } } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z motor uit als terug bij 0 while (z_positie == 0) // Zolang z_positie op waarde 0 is { digitalWrite(z_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(z_motor2, LOW); // Motor uit analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen digitalWrite(led_3, LOW); // led_3 uit // state = 4; //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Tonnejte neer zetten if (digitalRead(knopje_3)) state = 6; // Als knopje_3 wordt ingedrukt digitalWrite(led_1, HIGH); // Oranje LED / x_positie digitalWrite(led_2, HIGH); // Oranje LED / y_positie Serial.print("x_invoer is "); // print waarde x_invoer af op serial monitor


83

Serial.print(x_invoer); // print waarde x_invoer af op serial monitor Serial.print("\ty_invoer is "); // print waarde y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); // print waarde y_invoer af op serial monitor if (digitalRead(knopje_1)) // start invoer positie { state = 4; // Zet state op 1 while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt *BUGGFIX* } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 4 x_positie instellen while (state == 4) // Zolang state 1 { digitalWrite(led_1, LOW); // Zet led_1 uit if (digitalRead(knopje_2)) // Als knopje_2 wordt ingedrukt { if (x_invoer >= 25/*waarde moet nog berekend worden*/) x_invoer = 0; // reset waarde x_invoer als hoger dan ... else x_invoer++; // telt 1 op bij x_invoer while (digitalRead(knopje_2)) delay(10); // geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt Serial.print("x_invoer is "); // print "x_invoer is "x_invoer af op serial monitor Serial.print(x_invoer); Serial.print("\ty_invoer is "); // Print "y_invoer is "y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); } if (digitalRead(knopje_1)) // Als knopje_1 wordt ingedrukt { state = 5; // Zet state op 2 while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje_1 is ingedrukt } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 5 y_positie intellen while (state == 5) // Zolang state 2 { digitalWrite(led_1, HIGH); // Zet led_1 aan digitalWrite(led_2, LOW); // Zet led_2 uit if (digitalRead(knopje_2)) // Als knopje_2 wordt ingedrukt { if (y_invoer >= 26) y_invoer = 0; // Reset waarde y_invoer als hoger of gelijk aan 26 else y_invoer++; // Telt 1 op bij y_invoer while (digitalRead(knopje_2)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje wordt ingedrukt Serial.print("x_invoer is "); // Print "x_invoer is "x_invoer af op serial monitor


84

Serial.print(x_invoer); Serial.print("\ty_invoer is "); // Print "y_invoer is "y_invoer af op serial monitor Serial.println(y_invoer); } if (digitalRead(knopje_1)) state = 6; // Als knopje_1 wordt ingedrukt ga naar } while (digitalRead(knopje_1)) delay(10); // Geeft delay wanneer knopje_1 is ingedrukt //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // state 6: gaan if (state == 6) // Zolang state 3 { digitalWrite(led_1, LOW); // Zet led_1 uit digitalWrite(led_2, LOW); // Zet led_2 uit digitalWrite(led_3, HIGH); // Zet led_3 aan Serial.println("y_invoer is: "); Serial.println(y_invoer); Serial.println("y_positie is: "); Serial.println(y_positie); delay(1000); if (digitalRead(led_3) == HIGH) // Als led_3 aan staat staart beweging over de assen { //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Y as // richting positie 26 draaien while (y_invoer > y_positie) // Zolang y_invoer groter is al y_positie { digitalWrite(y_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(y_motor2, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(y_motor_ENA, y_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_y) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { y_positie++; // Telt 1 op bij z_positie EEPROM.write(0, y_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(y_positie); // Print z_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_y) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { if (digitalRead(schakelaar_2) == LOW) break; delay(10); // Korte delay } } if (digitalRead(schakelaar_2) == LOW) // Zolang eindschakelaar_2 Y as wordt ingedrukt


85

{ digitalWrite(y_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // motor uit y_positie = 26; // y_positie wordt naar 26 gezet Serial.println("Eindschakelaar 2 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt y_invoer = 26; // y_invoer wordt naar 26 gezet EEPROM.write(0, y_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // richting positie 0 verplaatsen while (y_invoer < y_positie) // Zolang y_invoer groter is al y_positie { digitalWrite(y_motor1, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(y_motor2, LOW); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(y_motor_ENA, y_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde // Serial.println(y_positie); if (digitalRead(3) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { y_positie--; // Telt 1 af bij y_positie EEPROM.write(0, y_positie); // Slaat y_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(y_positie); // Print y_positie op serial monitor while (digitalRead(3) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_1) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_1) == LOW) // Zolang eindschakelaar_1 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(y_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // motor uit y_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 1 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt y_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, y_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // zet motoren uit als y positie bereikt is if (y_invoer == y_positie) // Als y_invoer en y_positie gelijk zijn { digitalWrite(y_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(y_motor2, LOW); // Motor uit Serial.println("Y positie is bereikt :)"); // Print dat positie is bereikt


86

} //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // x as // motor richting "x" draaien (nog geen waarde voor "x") while (x_invoer > x_positie) // Zolang x_invoer groter is al x_positie { digitalWrite(x_motor1, HIGH); // Laat richting positie "x" draaien digitalWrite(x_motor2, LOW); // Laat richting positie "x" draaien analogWrite(x_motor_ENA, x_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { x_positie++; // Telt 1 op bij x_positie EEPROM.write(0, x_positie); // Slaat x_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(x_positie); // Print x_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIHG is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_3) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_3) == LOW) // Zolang eindschakelaar_1 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(x_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // motor uit x_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 3 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt x_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, x_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // x motor richting positie 0 draaien while (x_invoer < x_positie) // Zolang x_invoer groter is al x_positie { digitalWrite(x_motor1, LOW); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(x_motor2, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(x_motor_ENA, x_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { x_positie--; // Telt 1 af bij x_positie EEPROM.write(0, x_positie); // Slaat x_positie op in EEPROM geheugen


87

Serial.println(x_positie); // Print x_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_x) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (digitalRead(schakelaar_4) == LOW) break; } } if (digitalRead(schakelaar_4) == LOW) // Zolang eindschakelaar_4 Y as wordt ingedrukt { digitalWrite(x_motor1, LOW); // motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // motor uit x_positie = 0; // y_positie wordt naar 0 gezet Serial.println("Eindschakelaar 4 is ingedrukt :("); // print dat schakelaar is ingedrukt x_invoer = 0; // y_invoer wordt naar 0 gezet EEPROM.write(0, x_positie); } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // zet motor x uit als positie bereikt is if (x_invoer == x_positie) // Zolang x_invoer en x_positie gelijk zijn { digitalWrite(x_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(x_motor2, LOW); // Motor uit Serial.println("X positie is bereikt :)"); // Print dat positie is bereikt } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z as if (x_invoer == x_positie && y_invoer == y_positie) // Als beide posities zijn bereikt ga loop in { while (z_positie < 14) // Zolang z_positie groter is dan waarde tot tonnetje { digitalWrite(z_motor1, LOW); // Laat richting positie 14 draaien digitalWrite(z_motor2, HIGH); // Laat richting positie 14 draaien analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motorshield aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { z_positie++; // Telt 1 op bij z_positie EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen Serial.println(z_positie); // Print z_positie op serial monitor while (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay }


88

} } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z motor uit als beneden if (z_positie >= 14) // Zolang z_positie groter is dan waarde tot tonnetje { digitalWrite(z_motor1, LOW); // zet motor uit digitalWrite(z_motor2, LOW); // Zet motor uit analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motorshield aan met bepaalde PWM waarde //Code voor electro magneet, let ook of tonntje opgetild is // Serial.println("Z positie bereikt, magneet uit"); // print "Z positie bereikt, magneet uit" af op serial monitor digitalWrite(magneet_1, LOW); // Zet magneet uit digitalWrite(magneet_2, LOW); // Zet magneet uit analogWrite(magneet_ENA, magneet_duty_cycle); // Geeft ENABLE en PWM waarde aan motorshield delay(1500); // Delay van 1.5 seconde // } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z terug naar boven while (z_positie > 0) // Zolang z_positie groter dan 0 { digitalWrite(z_motor1, HIGH); // Laat richting positie 0 draaien digitalWrite(z_motor2, LOW); // Laat richting positie 0 draaien analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde if (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Als infrarood sensor een hoog signaal doorgeeft { z_positie--; // Telt 1 af bij z_positie Serial.println(z_positie); // Print z_positie op serial monitor EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen while (digitalRead(ir_z) == HIGH) // Zolang ifrarood sensor HIGH is { delay(10); // Korte delay if (z_positie == 0) // Als positie is 0 break; // breakt uit while loop } } } //--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Z motor uit als terug bij 0 if (z_positie == 0) // Zolang z_positie op waarde 0 is { digitalWrite(z_motor1, LOW); // Motor uit digitalWrite(z_motor2, LOW); // Motor uit


89

analogWrite(z_motor_ENA, z_motor_pwm_vall); // Zet motor aan met bepaalde PWM waarde EEPROM.write(2, z_positie); // Slaat z_positie op in EEPROM geheugen // y_invoer = 0; // zet invoer terug naar 0 // x_invoer = 0; // zet invoer terug naar 0 digitalWrite(led_3, LOW); // led_3 uit state = 0; // zet state terug op 0 Serial.println("einde code bereikt"); break; } } } } } } } } }


90

23.5 Bijlage E: Evaluatie project Het doel van dit project was om een automatische portaalkraan te ontwerpen en te realiseren. Dit

doel is gerealiseerd door de projectgroep Intoxic8ed. Zij hebben de kraan naar eigen inzicht

ontworpen en ook zelf gebouwd. De kraan voldoet aan alle gestelde eisen en is daarom goed ook

goed gekeurd voor gebruik.

Tijdens dit project heeft de projectgroep veel kennis opgedaan op het gebied van sensoren en het

maken van onderdelen. In voorgaande projecten is niemand eigenlijk bezig geweest met het maken

van onderdelen, omdat de meeste producten geprint werden met een 3D-Printer. Hiervoor hebben

we dus bewust niet gekozen, zodat iedereen meer praktijk ervaring kon opdoen. Dit heeft zeker

positief uitgepakt en daardoor werd de werksfeer aanzienlijk vergroot. Iedereen had iets te doen en

voelde zich ook nuttig tijdens de productie, wat in voorgaande projecten niet altijd het geval was.

Er is gekozen om erg vroeg al te beginnen met de bouw van het concept en dit heeft positief

uitgepakt in de tijdsdruk voor de groep. Doordat we vrij vroeg begonnen waren was de werkdruk niet

extreem hoog, maar juist gemoedelijk en gezellig. Dit moeten we volgende projecten zeker weer

doen, want het bevalt zeer goed. Het project is om die reden ook al een stuk eerder klaar en dit

verminderd de stress rondom de tentamenweek.

Gedurende het project hebben we helaas ook afscheid moeten nemen van één van onze

groepsleden: Rutger Luyckx. Dit groepslid heeft meerdere regels uit de samenwerkingsovereenkomst

overtreden is daarom uit projectgroep Intoxic8ed gezet. Voor een uitgebreid verslag over zijn

ontslag: zie bijlage I.

De volgende keer moeten we wel proberen om ons strakker aan de oplever deadlines te houden. Dit

project hebben we af en toe te laat demonstraties gedaan en dat is niet zoals het hoort. In het

volgende project moeten we daar strikter op gaan letten.

Tot slot wil ik als groepsleider alle projectleden ontzettend bedanken voor de prettige samenwerking

en het goed afhandelen van het project. Jullie hebben bewezen dat jullie een goed team vormen, dat

hard werkt en kwaliteit aflevert. Met zijn allen hebben we een mooi product gerealiseerd en daar

mogen we trots op zijn.


91

23.6 Bijlage F: 360 graden feedback

23.6.1 Feedback van de groep aan Bart van Biemen:

Zelfreflectie: Er waren momenten dat ik geen taak meer had en niet heel productief meer was. Op deze momenten had ik meer initiatief moeten tonen en actiever op zoeken gaan naar een taak. Dit project was voor mij zeer leerzaam, onder andere heb ik met dank aan Joeri veel geleerd over het programmeren in arduino. Feedback namens Joeri: top: Ik zei meteen dat het goed voor je was om dit project het programma te gaan schrijven omdat je dat graag wilde leren en er nog niet veel van af wist. Ik vind dat je het erg goed hebt opgepakt en zonder al te veel hulp het voor mekaar hebt gekregen om een geheel werkend programma te maken. tip: Nu je weet hoe je een programma moet schrijven zou ik je aanbevelen om je te richten op meer praktischere dingen zodat je daar in volgende projecten ook met volle overtuiging aan mee kan doen. Feedback namens Joris: Top: Multifunctioneel en sociaal in de omgang. Je bent bereid iets wat je moeilijk vindt met beide handen vast te pakken en hoe dan ook op te lossen (en begrijpen.). Je hebt het fantastisch gedaan op de software, en dat is iets waar je best trots op mag zijn. Tip: Een kleine tip is, zorg dat je jezelf ook aan het werk kan zetten. Feedback namens Max: Bart, jij bent echt een harde werker, jij pakt iets met beide handen vast en weet het altijd op een goede manier op te lossen. Ook al is het onderwerp soms volledig nieuw voor je dat maakt voor jou niet uit, jij gaat er volledig voor. Ik sta er van te kijken hoe snel je nieuwe kennis tot je neemt wat betreft je programmeerwerk. Dit had je nog nooit gedaan, maar je hebt een goede en werkende code afgeleverd. Ik vind het altijd erg fijn om met je te werken, je bent rustig en geconcentreerd bezig met je werk en dat is goed voor de werksfeer. Ga zo door Bart! Feedback namens Rien: Top: Het was erg fijn om met jou te werken. Je kon je goed focussen op je werk. Ook bij dingen die je nog niet goed wist ging je er voor, zo heb je een prachtig werkende code geschreven voor dit project. Het was ook goed dat je, als je er niet uit kwam, afstand kon nemen van de situatie zodat iemand anders er even naar kon kijken waarna jij er weer volledig voor kon gaan. Tip: Je hebt bijna al je project tijd in het programma gestoken waardoor je weinig van de rest gedaan hebt.


92

23.6.2 Feedback van de groep aan Joeri Verkerk:

Zelfreflectie: Zelf vind ik dit project het leukste en meest uitdagende die we tot nu toe gehad hebben. Wij als groep hebben er dan ook erg veel tijd in gestoken om een goed resultaat te geven. De teamwork van ons groepje is perfect gelopen onddanks het incident met Rutger. Zelf heb ik misschien zelfs iets te veel tijd in het project gestoken en ging dat ten koste van de theorie lessen. Feedback namens Bart: Top: Dankzij Joeri heb ik dit project veel geleerd over het programmeren in de arduino. Verder is Joeri heel handig met het aansluiten en bekabelen voor het prototype en weet overal wel een oplossing voor. Als je hulp nodig hebt is Joeri bereid je te helpen en dingen uit te leggen. Tip: Soms heb je ergens een betere oplossing voor maar vertel je dit niet zodat een andere er van kan leren, maar goede tips zijn altijd welkom. Feedback namens Joris: Top: Handige, slimme en praktische jongen. Een combinatie die in onze groep redelijk schaars was. Je had concrete en nuttige oplossingen voor problemen die we tijdens het project tegenkwamen. En erg fijn dat je bereidt was andere mensen nieuwe dingen te leren. Tip: wordt volgende project groepsleider en kijk hoe dat je bevalt. Feedback namens Max: Joeri, jij bent een harde werker die erg graag met zijn handen bezig is, maar ook wat betreft de verslaglegging ben jij een aanwinst voor de groep. Tijdens dit project was je niet weg te krijgen bij de portaalkraan en was het enthousiasme ook van je gezicht af te lezen. Je hebt ontzettend veel gebouwd dit project en dat is ook wat je zelf wou aan het begin van het project. Je hebt je rol als bouwmeester ook goed vervuld en je taken netjes uitgevoerd. Ga vooral zo door Joeri! Feedback namens Rien: Top: Je hebt erg hard aan het project gewerkt, als je niet met de portaalkraan bezig was was je wel met het verslag bezig. Het was erg handig om jou in de buurt te hebben tijdens het bouwen omdat dat je vaak een antwoord had als ik niet wist hoe iets het beste kon. Tip: Voor het solderen bedenken hoe je de draden wil leggen.


93

23.6.3 Feedback van de groep aan Joris Weeda:

Zelfreflectie: Ik was misschien op sommige momenten niet helemaal aanwezig bij het project. Dat kwam omdat ik me deze periode ook heel erg aan het focussen was op de theorievakken. Hoewel dit hopelijk niet vaak was zou het misschien wel opvallend kunnen zijn geweest. De taak van notulist is voor mijn gevoel wel goed gelukt, ik hoop dit ook terug te zien in de feedback van mijn medeprojectleden. Feedback namens Bart: Top: Joris is prettig om mee te werken en zorgt dat de groep goed gemotiveerd blijft om door te werken. De taken die hem werden gegeven nam hij zeer serieus en heeft deze ook goed uitgevoerd. Door zijn taak als notulist had iedereen een duidelijk lijstje met taken die nog moest afronden en hij heeft proces van het project goed bijgehouden. Tip: Je hebt misschien iets te veel tijd in het project gestoken die je beter aan het leren voor de tentamens had kunnen besteden. Feedback namens Joeri: top: Je bent een goed gezelschap geweest in de groep en wist ons altijd op weg te helpen. Je werk als notulist heb je perfect gedaan. De notule was goed verzorgd en had de informatie die in de vergaderingen verteld werden. tip: De laatste weken merkte je dat je nog veel schoolwerk naast het project moest maken en liet dat,begrijpelijk, voor gaan. Misschien zou een betere planning goed voor je zijn? Feedback namens Max: Joris, jij bent iemand die overal in wil duiken op zoek naar nieuwe kennis. Dit project heb je veel kennis opgedaan met het ontwerpen en maken van onderdelen en dat is je ook goed afgegaan. Het is prettig om met je samen te werken, omdat je een sterke eigen mening hebt en daardoor een onderwerp goed van een andere kant kan belichten. Verder heb je dit project de rol van notulist op je genomen en dat heb je zeker goed gedaan. Alle notulen waren netjes op orde en ook volledig compleet, daar was niks op aan te merken. Verder heb ik niet echt een tip te noemen, ga vooral zo door! Feedback namens Rien: Top: Had goed inzicht in het ontwerp en heeft veel zinvolle toevoegingen gemaakt. Hij kon de groep goed motiveren als dit nodig was. En was erg fijn om mee te werken. Ook werden de door hem gemaakte notulen steeds beter, dit was erg fijn omdat je dat altijd een checklist had van de dingen die nog gedaan moesten worden. Tip: Je hebt prachtige ideeën maar houd de tijd die nodig is voor de uitvoering in de gaten.


94

23.6.4 Feedback van de groep aan Max Beijeman:

Zelfreflectie: Ik heb dit project de rol van groepsleider op me genomen en dat vond ik erg leuk en leerzaam om te doen. Door mijn rol als groepsleider heb ik wel een aantal lastige beslissingen moeten maken, waar ik zelf soms ook erg over twijfelde. Ik ervaarde dat soms als erg vervelend maar ook als uitdagend. Ik heb geprobeerd om de groep zo goed mogelijk aan te sturen en ik denk dat dit aardig is gelukt. Verder vond ik het project zelf erg interessant en leuk om te doen. Ik heb een hoop geleerd en ook geprobeerd om mijn kennis te delen met de groep. Feedback namens Bart: Top: Max is een prima projectleider. Hij maakte duidelijke afspraken en zorgden dat iedereen wist wat zijn taak was die hij moest volbrengen. Zelf zat Max ook niet stil en wist het hele project precies wat er gedaan moest worden en heeft hard gewerkt om dit zo goed mogelijk bij te houden. Ook bij het ontslag van Rutger heeft Max juist gehandeld. Tip: Iedereen die met jou heeft gewerkt heeft weet dat je heel goed bent in verslagen schrijven. Maar je mag ook meer aan andere toevertrouwen Feedback namens Joeri: top: Je hebt je taak als groepsleider erg goed op je genomen. Je nam zelf altijd het initiatief om het verslag in elkaar te zetten en hebt dat ook altijd goed en netjes gedaan. Niet alleen ben je druk met het verslag bezig geweest, maar ook heb je een groot deel bijgedragen aan het praktisch werk tip: Af en toe ging je net iets te ver met, hoe wij het altijd noemen, beuken, en daardoor zag het praktisch werk er niet altijd even netjes uit. Een tip zou zijn om iets zorgvuldiger te werken. Feedback namens Joris: Top: Ik vind dat je het echt ontzettend goed hebt gedaan. Je was op tijd met afspraken en vooral inleveren van stukken bij de projectdocent. Er was geen een keer gezeur met lokaal of iets in die richting dus dat was echt heel fijn al. Je was erg actief bezig met zowel bouwen als verslag schrijven en dit deed je zelfs tussen de drukte van de theorievakken. Daarnaast ben je ook nog eens gezellig en een bijzonder goeie leider. En wat ik ook nog wil zeggen is dat je het ontslag van Rutger heel netjes hebt gedaan, van begin tot eind. Tip: Lastig om een tip te bedenken. Maar misschien iets meer taken weggeven, dan heb je het zelf iets minder druk. Feedback namens Rien: Top: Max heeft zijn taak als groepsleider erg goed volbracht. Hij had overzicht over wat er allemaal nog moest gebeuren en kon het nog te maken werk goed verdelen. Verder was Max duidelijk met afspraken en wist iedereen waar hij aan toe was. Ook kon hij goed initiatief nemen als dit nodig was of als de groep even wat minder productief was. Ik vind dat Max goed gehandeld heeft bij het ontslag van Rutger, wat ik erg knap vind. Tip: Iets minder op de gok het materiaal bewerken, hierdoor zag het er vaak minder net uit of paste het niet.


95

23.6.5 Feedback van de groep aan Rien Luiten:

Zelfreflectie: Eindelijk een project waarbij er niet één iemand het hele project op zich probeert te nemen. Ik heb erg veel geleerd dit project. Ik was vaak wel wat afwezig en snel afgeleid, dit kwam waarschijnlijk door mijn slechte slaaprooster, hierdoor was ik vaak minder productief. Ook heb ik gemerkt dat ik werk vaak uitstel tot een later moment. Feedback namens Bart: Top: Rien was dit project bereid iedereen te helpen en kon fouten vinden die andere nog niet hadden gezien of konden vinden. Ook had Rien slimme ideeën en oplossingen bedacht en heeft zichzelf het elektrische overzicht aangeleerd. Tip: Je hebt net als ik last van uitstelgedrag, als dit iets minder wordt zijn er verder geen opmerkingen. Feedback namens Joeri: top: Tijdens het project kon je vaak fouten herkennen die de rest nog niet gevonden hadden of totaal niet zagen. Ook kon je goed meedenken met de ontwerpfase om een zo goed uitgedacht mogelijk ontwerp te maken tip: Af en toe was je werktempo niet heel erg hoog door mogelijk slaap tekort. Vroeger had ik hier ook last van maar heb ik op kunnen lossen door simpelweg meer te slapen. Feedback namens Joris: Top: Gezellig en slim groepslid. Je weet foutjes te vinden waar andere mensen veel langer over zouden doen. Je hebt veel kennis en weet dit op nuttige manier te gebruiken. Dingen als elektrische aansluitingen, dat was erg gebrekkig in onze groep. Tip: Schuif werkzaamheden niet vooruit, we hebben er allemaal natuurlijk wel een handje van. Maar zorg dat je bij en aanwezig blijft. Feedback namens Max: Rien, jij bent een gezellig en sociaal persoon dat goed is op meerdere vlakken. Wat betreft het elektrisch overzicht heb je goed werk verricht ook al was het helemaal nieuw voor je. Tijdens het project heb je ook je kwaliteiten laten zien wat betreft het bouwen. Ik zou je graag als tip willen meegeven om soms wat eerder aan je opgegeven werk te beginnen, ik moest zo af en toe nog achter je aan lopen om te vragen waar het een en ander bleef. Dit is uiteindelijk allemaal goed gekomen.


96

23.6.6 Feedback van de groep aan Rutger Luyckx:

Feedback namens Bart: Top: Rutger weet van veel dingen hoe ze werken en kan hard leren. Het werk wat Rutger levert ziet er ook goed uit. Tip: Het is voor jou handig als je een beter planning maakt en je school als hoofdprioriteit opstelt. Je besteed buiten school veel tijd aan dingen zoals werk en je vereniging waardoor er minder tijd over blijft voor de taken die je bij je project krijgt. Het is ook handig als je niet achteraf commentaar levert maar het gewoon zegt en helpt te verbeteren als er bijvoorbeeld een fout in planning staat. Verder kan je tijdens het werk best snel afgeleid raken door het internet. Als je aan deze dingen iets kan doen wordt een goed groepslid. Feedback namens Joeri: top: Ik heb al een keer eerder met je gewerkt in een project en weet hoe slim je bent. Vaak probeer je iets uit te leggen aan iemand die iets niet snapt dat zeer goed is. tip: Zoals in het vorige project had je vaak dingen op te merken over je klasgenoten als iets niet helemaal ging zoals jij het wilt hebben. Dit kan heel iritant zijn als iemand zijn best probeerd te doen en er komt iemand naast staan om het af te kraken. Probeer dit te vermijden en help die persoon eventueel. Feedback namens Joris: Top: We kunnen best met elkaar lachen en je bent ook echt best wel slim. Tip: Je houding en motivatie is alleen erg belabberd. Je concentreert je erg veel op jezelf en bent wanneer dingen niet af zijn ben je bijdehand richting de rest van de groep. Je hebt daarnaast bijzonder veel sturing nodig en zelfs dan is t nog maar de vraag of wat je moest doen is gedaan. Mijn voornaamste tip is dat je meer initiatief moet nemen over werkzaamheden die verricht moeten worden, en pas je houding richting je klasgenoten aan. Help ze af en toe i.p.v. ze af te bekken over dat ze het niet kunnen of dom zijn. Feedback namens Max: Rutger, jij bent een slimme en aardige jongen die ook goed kan werken. Aan het 3D-Concept heb je goed werk verricht alleen was het jammer dat dit allemaal zo lang moest duren. Je moet proberen echt beter je tijd in te plannen en schoolwerk op nummer één te zetten in plaats van andere activiteiten. Als jij probeert om meer bij het project betrokken te raken, je werk op tijd inlevert en zelf op tijd komt dan kom je al een heel eind. Feedback namens Rien: Top: Rutger je hebt veel verstand van de praktijk en hebt er ook geen moeite mee om deze kennis te delen Tip: School vaker voorrang geven op andere dingen. Omdat je veel met andere dingen bezig was was je niet erg betrokken met het project. Je had vaak handige opmerkingen maar pas als het al gedaan was. Probeer ook op tijd op school te zijn en anders te vroeg.


97

23.7 Bijlage G: Projectplanning

23.7.1 Projectplanning


98

23.7.2 Daadwerkelijke tijdbesteding


99

23.8 Bijlage H: Weekplanning

23.8.1 Week 4


100

23.8.2 Week 5


101

23.8.3 Week 6


102

23.8.4 Week 7


103

23.9 Bijlage H: Logboek

Deelnemers Tijd gewerkt rekenfactor

Mechatronica Bart 20:00:00 28%

Joeri 19:30:00 28%

Joris 18:30:00 26%

Max 26:00:00 37%

Rien 15:00:00 21%

Rutger 0:00:00 0%

Hele groep (x5) 21:30:00 30%

Hele groep (x6) 70:45:00 100%

Datum Tijd tijd Naam Activiteit Afspraken

begintijd eindtijd subtotaal 191:15:00

8-02-16 13:45 16:15 02:30 Hele groep (x6) samenwerkingscontract opstellen

10-2-2016 13:45 16:15 02:30 Hele groep (x6)

samenwerkingscontract inleveren en start project

11-02-16 14:00 15:00 01:00 Hele groep (x6)

Plan van aanpak taken verdelen

15-2-2016 13:45 16:15 02:30 Hele groep (x6) Plan van aanpak schrijven

16-02-16 10:00 13:00 03:00

Hele groep (x6)

eerste vergadering+begonnen ontwerpverslag

18-02-16 14:00 14:30 00:30 Max Plan van aanpak doorlezen en inleveren

22-2-2016 12:00 14:00 02:00 Hele groep (x6)

Concepten maken morfologisch overzicht

23-2-2016 14:00 16:00 02:00 Hele groep (x6)

Skype vergadering + ontwerpverslag maken

25-2-2016 10:00 14:00 04:00 Hele groep (x6)

Ontwerpverslag verder werken

29-2-2016 13:45 16:00 02:15

Hele groep (x6)

Definitieve concept ontwerpen +taken verdelen

1-3-2016 10:00 13:00 03:00 Hele groep (x6)

vergadering + verder werken ontwerpverslag

2-3-2016 15:00 17:00 02:00 Hele groep (x6) bomlijst maken

3-3-2016 12:00 15:00 03:00 Hele groep (x6) Ontwerpverslag afmaken

4-3-2016 09:00 15:00 06:00 Hele groep (x6)

ontwerpverslag nakijken en inleveren

7-3-2016 13:45 16:15 02:30 Hele groep (x6) Werken aan Y-as

8-3-2016 10:00 13:00 03:00 Hele groep (x6)

Vergadering + werken aan Y-as

9-3-2016 12:00 15:00 03:00 Hele groep (x6) Werken aan Y-as

10-3-2016 09:30 15:00 05:30 Bart Werken aan Y-as

10-3-2016 09:30 15:00 05:30 Joeri Werken aan Y-as

10-3-2016 09:30 15:00 05:30 Joris Werken aan Y-as

10-3-2016 09:30 15:00 05:30 Max Werken aan Y-as


104

10-3-2016 11:30 15:00 03:30 Rien Werken aan Y-as

11-3-2016 09:30 16:30 07:00 Max Werken aan Y en Z-as

11-3-2016 09:30 16:30 07:00 Joeri Werken aan Y en Z-as

11-3-2016 09:30 16:30 07:00 Joris Werken aan Y en Z-as

11-3-2016 09:30 15:00 05:30 Rien Werken aan Y en Z-as

11-3-2016 09:30 14:00 04:30 Bart Werken aan Y en Z-as

13-3-2016 15:00 16:00 01:00 Max Agenda opstellen en planning maken

14-3-2016 13:00 16:30 03:30 Hele groep (x6)

werken aan Z-as en ontwerpverslag corrigeren

15-3-2016 10:00 13:00 03:00 Hele groep (x6)

werken aan Z-as en ontwerpverslag corrigeren

16-3-2016 12:00 17:00 05:00 Hele groep (x6) werken aan Z-as en ontwerpverslag corrigeren

17-3-2016 09:30 17:00 07:30 Hele groep (x6) werken aan Z-as

18-3-2016 09:30 17:00 07:30 Hele groep (x6) werken aan Z-as + Rutger ontslagen


21-3-2016 13:00 17:00 04:00 Hele groep (x5) Werken aan Z-as + X-as

22-3-2016 10:00 13:00 03:00 Hele groep (x5) Werken aan Code + X-as

22-3-2016 14:30 17:00 02:30 Hele groep (x5) Werken aan Code + X-as

23-3-2016 13:00 13:45 00:45 Hele groep (x5) kopen tandwiel

24-3-2016 11:00 17:00 06:00 Hele groep (x5) X-as afmaken

25-3-2016 15:00 16:00 01:00 Max Video editen


29-3-2016 09:30 13:00 03:30 Hele groep (x5) X-as afmaken en eindverslag

30-3-2016 11:15 12:00 00:45 Hele groep (x5) Testen assen

30-3-2016 13:00 14:00 01:00 Hele groep (x5) Schrijven 360 graden feedback

30-3-2016 14:00 18:00 04:00 Max Eindverslag afmaken

30-3-2016 14:00 18:00 04:00 Bart Eindverslag afmaken

30-3-2016 19:00 20:00 01:00 Joeri Eindverslag afmaken



31-3-2016 10:00 16:00 06:00 Joris Afmaken Model

31-3-2016 10:00 16:00 06:00 Rien Afmaken Model

31-3-2016 10:00 16:00 06:00 Bart Afmaken Model

1-4-2016 11:00 17:00 06:00 Joeri Afmaken Model

1-4-2016 11:00 17:00 06:00 Max Afmaken Model


105

23.10 Bijlage I: Ontslag Rutger Het verwijderen van Rutger uit onze groep is eigenlijk op een nette manier gegaan. Aan het begin van

het blok hebben we een net contract opgesteld waarin de regels staan voor een soepel verloop van

dit project. Hierin staat dat langer dan een kwartier te laat een halve strafpunt en trakteren is en niet

komen opdagen of verzaken van je taak een hele strafpunt. Met drie hele strafpunten zou je

ontslagen worden en niet langer onderdeel zijn van de groep.

Aan het begin van dit blok hadden we de taken verdeelt wie welke onderdelen zou vervaardigen

binnen het project. Rutger wou graag het 3D concept maken en dat was goed. Dit zou hij samen met

Joris doen. Op woensdag 24 februari zijn alle benodigde documenten door de groep opgeleverd om

te starten aan het 3D-model.

Volgens de planning zouden Joris en Rutger een week hebben om dan het 3d ontwerp te maken in

inventor. Ze zouden er allebei een deel van maken en het de zondag daarna afhebben. Omdat Joris

ziek was, werd de einddatum noodgedwongen uitgesteld tot donderdag 03-03-2016. Op

woensdagavond was Rutger niet bereikbaar en kwam het erop neer dat alleen hij zijn onderdelen

niet af had. Joris heeft toen nog tot laat doorgewerkt om ervoor te zorgen dat we toch een volledig

ontwerpverslag konden inleveren. Toen was het duidelijk dat Rutger zijn eerste strafpunt binnen had.

De donderdag en vrijdag daarop (10&11 maart) hadden we afgesproken om te gaan bouwen om

vrijdag een demonstratie te kunnen geven. In de weekplanning en meerdere keren op WhatsApp

werd aangegeven dat iedereen hier om 09:30 aanwezig moest zijn. Op de dag zelf was iedereen

present, behalve Rutger. Max, onze groepsleider, heeft hem meerdere keren geprobeerd te bellen en

bereiken via de app maar er was geen reactie. Dit gebeurde op donderdag en op vrijdag. Volgens de

regels had Rutger nu nog twee strafpunten maar we hebben er eentje geschrapt omdat we hem nog

een kans wouden geven.

In week 5 moest de Z-as worden opgeleverd en de verbeterde versie van het ontwerpverslag. Rutger

had maandag de taak gekregen om het 3d-ontwerp aan te passen en werktekeningen te maken voor

in de werkplaats. We hadden weer afgesproken om donderdag en vrijdag eraan te gaan werken en

ook deze waren opgenomen in de weekplanning. De tijden waren doorgegeven en ook hier was

iedereen weer aanwezig behalve Rutger. Max heeft Rutger pas na een uur telefonisch kunnen

bereiken. Na twee uur en een kwartier kwam Rutger dan eindelijk op school. Hij had wel een

traktatie meegenomen maar desalniettemin had hij wel nog een halve strafpunt erbij.

De teller stond dus nu op 2,5 strafpunten voor Rutger en hij wist dat het bij 3 punten, die hij eigenlijk

al had, gedaan zou zijn. Die vrijdag moest hij dus aanwezig zijn én op tijd komen. Maar hij presteerde

het om alsnog driekwartier te laat te komen. Voor ons was de maat toen echt vol. Eerst hebben we

toen met Rutger gepraat en gevraagd wat er aan de hand was en waarom hij nou weer te laat was.

Hierop was het antwoord ‘’gewoon’’ of ‘’weet ik niet’’.

Max heeft Rutger naar dhr. Creemer gebracht zodat hij met Rutger kon bespreken wat er mis is

gegaan en vooral waarom. Later is Max ook nog op gesprek gegaan met dhr. Creemer om te

overleggen en te bespreken wat we moesten en konden doen. Het antwoorde hieruit was dat we

volgens het contract het recht hadden om hem te ontslaan en dat het een logische actie zou zijn op

de eerder voorgekomen situaties. Na dit gesprek heeft de groep zonder Rutger overlegd en kon

iedereen zeggen of ze achter de beslissing van het ontslaan van Rutger stonden. Iedereen was het er

eigenlijk mee eens dat het werk alleen maar belemmerd werd en dat Rutger niet langer bij onze


106

groep hoorde. Toen heeft max Rutger gehaald en hebben we verteld hoe we erover dachten en wat

we zouden doen.

Wat er verder met Rutger zou gebeuren was niet meer aan ons maar aan de docenten. We hopen

heel erg dat hij leert van zijn fouten en groepsprojecten vanaf nu serieuzer neemt. Het was voor de

groep zeker geen makkelijke beslissing maar wel eentje die nodig was. Achteraf gezien waren we

alleen maar trager geweest met zo’n storende factor.

De overige groepsleden kunnen goed met elkaar overweg en er zijn geen verdere irritaties of

ongemakkelijke situaties. Door het ontslagproces hebben we die donderdag en vrijdag wel wat tijd

verloren en lopen we nu een dagje achter op schema. Maar dit kan de groep wel weer oplossen.

Portaalkraan - · PDF filezijn tegen elkaar afgewogen met behulp van methodisch ontwerpen. Uit...

Documents

Transcript of Portaalkraan - · PDF filezijn tegen elkaar afgewogen met behulp van methodisch ontwerpen. Uit...