Development of a transporting system for seedlings mounted on a planting device: Utveckling av ett system för att flytta plantor från en kassett till planteringsröret på en planteringsmaskin
2021 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Denna rapport undersöker möjligheterna för hur plantor kan transporteras, ovanpå en planteringsmaskin, från sin kassett till ett planteringsrör. Det kommer också att utvecklas en prototyp för att kunna göra tester. Några av målen är att lösningen måste fungera med ett extraheringsverktyg som utvecklas i ett annat projekt och att den måste kunna nå minst 400 plantor. Först görs en förstudie genom sökning i databaser såsom Espacenet, DIVA och Google scholar. Därefter görs en litteraturstudie för att hitta befintliga lösningar och för att få en bättre förståelse för vissa komponenter som vanligtvis används i automatiserade system. Koncept skissas för hand och diskuteras med Bracke Forest. För att göra några val tas kontakt med tillverkare och PMIdiagram används också. Prototypen utvecklas sedan i en 3D cadprogramvara, varefter ritningarna och skärfilerna produceras. Simuleringar görs också för att vara säker på att lösningen kommer att hålla. PLC:n är programmerad med hjälp av CoDeSys V2.3 med bibliotek från IFM. Totalt utförs tre tester med prototypen. Två för att testa noggrannhet och repeterbarhet och en för att mäta tiden för den längsta rörelsen. Resultatet av detta projekt är en prototyp, i form av en robotarm, som väger ungefär 15 kilogram och kan nå inom en radie på en meter. Resultatet visar också att prototypen har hög noggrannhet och repeterbarhet. Noggrannheten vid upprepning av samma rörelse skiljer sig endast med högst 0,08 millimeter. Och när en nollställning görs mellan varje rörelse är den maximala skillnaden 0,38 millimeter. Robotarmen behöver cirka 5,5 sekunder för att flytta från närmaste punkten till punkten längst bort och tillbaka. Detta projekt ledde till ett alternativ som kan användas i vidareutveckling för en mer automatiserad planteringsmaskin. Nästa steg är att utveckla och förbättra ett plockverktyg.
Abstract [en]
This thesis looks at the possibilities on how plants can be transported, on top of a planting device, from their tray to a planting tube. There will also be a prototype developed to be able to do some tests. Some of the goals are that the solution must work with an extracting tool which is developed in another project and that it must be able to reach a minimum of 400 plants. First a feasibility study is done through searching in databases like Espacenet, DIVA and Google scholar. Thereafter a literature study is done to find existing solutions and get a better understanding of some components commonly used in automated systems. Concepts are sketched by hand and discussed with Bracke Forest. To make some choices contact with manufactures is made and PMI charts are used as well. The prototype is then developed in a 3d cad software, whereafter the drawings and cut files are produced. Also, simulations are made to be sure the solution will hold. The PLC is programmed using CoDeSys V2.3 with libraries from IFM. In total three tests are performed with the prototype. Two to test the accuracy and repeatability and one to measure the time of the longest movement. The result of this project is a prototype, in form of a robot arm, that weighs roughly 15 kilograms and can reach within a one-metre radius. The result also shows that the prototype has a high accuracy and repeatability. The accuracy when repeating the same movement differs with only 0.08 millimetres maximum. And when a homing is done between every movement the maximum difference is 0.38 millimetres. The robot arm needs around 5.5 seconds to move from the nearest point to the furthest point and back. This project led to a viable option which can be used in further development for a more automated planting device. The next step is to develop and improve an extracting tool.
Place, publisher, year, edition, pages
2021. , p. 162
Keywords [en]
Forest rejuvenation, reforestation, automation, robot, planting device, seedlings, CANopen, SCARA
Keywords [sv]
Skogsföryngring, återplantering av skog, automatisering, robot, planteringsmaskin, plantor, CANopen, SCARA
National Category
Applied Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:miun:diva-43464OAI: oai:DiVA.org:miun-43464DiVA, id: diva2:1603711
External cooperation
Bracke Forest AB
Subject / course
Industrial Design Engineering MT1
Educational program
Master of Science in Engineering - Industrial Design Engineering TDESA 300 higher education credits
Supervisors
Examiners
2021-10-182021-10-182021-10-18Bibliographically approved