Je maakt zelf een ecologische zaklamp

Transcriptie

1 WEEK WEEK 5 & 16 Je maakt zelf een ecologische zaklamp Talenten ontwikkelen Begrijpen Handelen Duiden tandwielen zorgen er voor dat iets sneller (of trager) draait elektronicacomponenten vormen samen met printsporen een elektrische kring elektronicacomponenten verwerken inkomende gegevens de vijf stappen van het maakproces het maakproces is de derde fase van het technisch proces operator, logistiek operator, productietechnicus de vijf M en in de tweede en vijfde fase van het maakproces een systeem maken volgens de vijf stappen van het maakproces zorgzaam en nauwkeurig werken veilig en juist solderen technische tekeningen ondersteunen het maakproces nauwkeurig werken verhoogt de kwaliteit van een product testen controlemomenten tijdens en na het maken zorgen voor een goed werkend product een product maken dat het duurzaamleven versterkt, geeft voldoening het belang van operatoren in een bedrijf 1 Het maakproces Je bootst een echt bedrijf na tijdens het maakproces, waarin je individueel een ecologische zaklamp in stukwerk maakt. Het bedrijfje heet Cyborg & Co. De verlichting, de productiemachines en -apparaten werken op elektriciteit. Uit marktonderzoek weet het bedrijf dat er een grote behoefte bestaat aan lampjes zonder te vervangen batterijen: klanten worden steeds milieubewuster. Cyborg & Co heeft zich gespecialiseerd in het maken van ecologische lampen. Een ontwerpbureau heeft enkele prototypes ontwikkeld: na ruim overleg en klantenonderzoek werd uiteindelijk het derde type gekozen. schudlamp knijplamp draailamp 101

2 Techniek Alles beweegt en natuur 2 Je maakt de ecologische zaklamp Maken 1 Onderzoek de opdracht 1 Onderdelen bestellen Je moet weten hoeveel producten het bedrijf Cyborg & Co zal maken alvorens je de onderdelen kunt bestellen. Vul de bestelbon in. Alle onderdelen van de ecolamp worden door een leverancier afgeleverd aan school. De onderdelen komen uit China: een containerschip verscheept deze grondstoffen naar België. B e s t e l b o n aan: Cyborg & Co Bestelling nr: Datum: Klant: Product: Gewenst aantal: Levertijdstip: Handtekening van de klant: 2 Kwaliteitseisen De klanten zijn tegenwoordig zeer veeleisend. Om te kunnen concurreren en groeien, moet je rekening houden met enkele kwaliteitseisen. de lamp ligt goed in de hand de draaihendel is handig in gebruik de draaihendel kun je vlot in de lamp opbergen alle onderdelen zijn juist gemonteerd onderdelen zijn goed vastgeschroefd de schakelaar werkt: 1 of 3 leds lichten op de draaihendel draait vlot rond de accu laadt op na een tijd draaien de gsm laadt op tijdens het draaien 3 Technische tekeningen Deze tekeningen ondersteunen je maakproces: raadpleeg de inspiratiekaart tekenen. Ploftekening: op deze ruimtelijke tekening (3D) staat het product alsof het explodeert. Alle onderdelen staan in de juiste volgorde. Isometrische tekening: dit is een ruimtelijke tekening (3D) met maataanduidingen. 102

3 WEEK WEEK 5 & 16 Blokschema: dit schema geeft op een eenvoudige manier aan hoe het systeem werkt. Je leest per deelsysteem af hoe het technisch systeem werkt. Je vindt er ook de samenhang tussen de verschillende deelsystemen. 103

4 Techniek Alles beweegt en natuur Stroomkringschema: hierop staan alle componenten van de elektrische kring getekend. Merk de verschillende symbolen op: raadpleeg de inspiratiekaart elektronica. Maken 2 Stel het maakproces op Onderzoek de 5M-en om het maakproces te omschrijven. 1 Middelen De juiste kruisschroevendraaier ligt klaar en de soldeerbouten staan veilig opgesteld. 2 Mens Je voert de taak uit van een operator: je maakt je eigen ecologische zaklamp in stukwerk. De leerkracht verdeelt de onderdelen en speelt zo de rol van logistiek operator. Werk zeer ordelijk en zorgzaam met de kleine onderdelen. 3 Milieu Zorg dat je werkpost overzichtelijk geschikt is. Houd tijdens de productie je werkpost proper. Tijdens het solderen adem je geen dampen in en als je extra soldeertin moet gebruiken, neem je loodvrij tin. 4 Methode Hoe je deze ecologische zaklamp maakt, lees je in maakstap 3. Foto s en de technische tekeningen ondersteunen het maken. Ecolamp behuizing draaihendel statisch deelsysteem tandwielkast dynamisch deelsysteem printplaat 104

5 WEEK WEEK 5 & 16 5 Materiaal In de materialenlijst vind je alle onderdelen, gegroepeerd per deelsysteem. Overloop de lijst en ontdek de onderdelen. Wees zeer zorgzaam: sommige onderdelen zijn klein! Deelsysteem behuizing bovenkast (met schakelaar) (1) onderkast (2) met draaihendel L en R handgreep in rubber (3) voorstuk met ledshouder (spiegel) en beschermkap (4) 4 kruiskopschroeven (9 mm): samen houden van bovenen onderkast (5) deelsysteem draaihendel en tandwielen draaihendel (6) in onderkast met tandwiel (39 tanden) (9) dynamo met 2 soldeerpunten maakt de elektrische energie (gelijkstroom) (7): op de as is het aandrijftandwiel gemonteerd (15 tanden diameter 7 mm) (13) De tandwielen verbinden de draaihendel met de dynamo 1 volledige draaibeweging van de draaihendel laat de dynamo ruim 100 keer ronddraaien! 3 asjes (8): diameter 2 mm, l: 14 mm 5 tandwielen (-koppels): tandwiel 1: 39 tanden (9) tandwielkoppel 2: 39 tanden (diameter 21 mm) + 12 tanden (diameter 10,7 mm) (10) en met metalen afsluitring tandwielkoppel 3: 40 tanden (diameter 21 mm) + 12 tanden (diameter 7 mm) (11) tandwielkoppel 4: 43 tanden (diameter 21 mm) + 12 tanden (diameter 7 mm) (12) deelsysteem tussenplaat: (13) hierin past de dynamo (7) met klein tandwiel (15 tanden) hierop schroef je de printplaat (16) 1 gsm-plug*(14) met 3 snoerverbindingen (15) 2 kleine kruiskopschroeven (4mm) (16): bevestigen van de dynamo deelsysteem printplaat Alle elektronicacomponenten zijn reeds op de printplaat gesoldeerd. Zij verwerken gegevens van bijvoorbeeld de schakelaar waardoor 1 of 3 leds oplichten 1 printplaat met printsporen (17): dit is de drager van de componenten en de printsporen (geleiders van de elektrische stroom) platte, ronde Li-ion-accu (lithium-ion) (18): 3,8V; 80mAh (oplaadtijd: 14h à 8mA) en dubbelklevende strook: laadt de opgewekte elektrische energie op 1 schakelaar (drukknop op zwarte behuizing: 4 standen) gelijkrichter (zwart blokje): als je links of rechts draait met de hendel levert de dynamo een andere stroomzin deze moeten gelijkgesteld worden om de accu op te kunnen laden 3 leds (diameter 5 mm; wit; 3,7 V; mcd) + 3 weerstanden (1 x R: 15 ohm - kleurringen: O(ranje)-Z(wart)-Z(wart) en 2 x R: 29 ohm kleurringen: O(ranje)-Z(wart)-Z(wart): de weerstanden beperken de stroom door de leds wat de levensduur van de leds sterk verhoogt 1 (schotky) diode (1N5819): bepaalt of er 1 of 3 leds oplichten 1 condensator* (16V 100 uf): zwart blokje met 2 aansluitingen aan dezelfde kant 1 weerstand* (R: 150 ohm): kleurringen - B(ruin)-G(roen)-B(ruin) 1 zenerdiode* (6.8V 1.3W, onder transistor 1 transistor*(2sd882): bezit 3 geplooide aansluitpunten 2 vrije aansluitdraadjes (19): moet je nog solderen op de 2 soldeerpunten van de dynamo 1 kruiskopschroef (7 mm) (20): hiermee monteer je de printplaat in de behuizing *: De zenerdiode, condensator, transistor en weerstand voorzien samen de gsm-plug (21) van 6 V. deelsysteem verbindingssnoertje Dit breng je aan tussen de gsm en de gsm-plug (15). Pas op: om de gsm-accu op te laden draai je aan de draaihendel, maar dan laadt de accu van de lamp niet op! 105

6 Techniek Alles beweegt en natuur Maken 3 maak het product Je bent nu operator. Volg stap per stap het maakproces dat de productietechnicus heeft ontwikkeld. Gebruik ook de technische tekeningen. stap n beschrijving foto & opmerking tandwielen in de onderkast van de behuizing plaatsen 1 Neem de onderkast (2) van de behuizing. Op de draaihendel is reeds een tandwiel (9) gemonteerd. 2 Plaats de 3 asjes (8). onderkast met tandwiel 3 asjes 3 Plaats tandwielkoppel 4 (10). De tandwieltjes voldoende diep op de asjes schuiven! 2 tandwielen 4 Plaats tandwielkoppel 3 (11) met het kleine tandwiel naar boven. Het grote tandwiel sluit aan op het kleine tandwiel van tandwielkoppel 4. 3 tandwielen 5 Plaats tandwielkoppel 2 (10) met het kleine tandwiel naar onder. Het grote tandwiel sluit aan op het kleine tandwiel van tandwielkoppel 3 en het het kleine tandwiel sluit aan op het tandwiel (9) dat op de draaihendel is gemonteerd. De metalen afsluitring ligt boven. 4 tandwielen controlemoment 1 a Draai heel traag aan de draaihendel. Draaien alle tandwielen mee? aandachtspunten Alle tandwieltjes moeten meedraaien. Elk volgend tandwiel draait in tegengestelde zin. Oplossing: kijk of alle tandwielen voldoende diep op de asjes geschoven zijn en in elkaar passen. b Ga na of alle tanden van de tandwielen voorzien zijn van vet. Normaal gezien is er voldoende vet aan de tandwielen. Door dit vet zijn de tandwielen verder onderhoudsvrij. Oplossing: neem eventueel wat vet af van de zijkanten van de tandwielen en smeer het op de tanden. 106

7 WEEK WEEK 5 & 16 stap n beschrijving foto & opmerking 3 snoertjes van de gsm-plug solderen 6 Neem de tussenplaat (13) met daarop de gsmplug (14) met drie aansluitdraden (15). 7 Leg de printplaat (17) er naast. 8 Steek de draadjes door de drie kleine openingen en plooi de geleiders onder een hoek van minstens 90. rood draadje door het gaatje met + aanduiding middelste zwart draadje door het gaatje met een aardingssymbool ander zwart draadje door het gaatje met een - aanduiding tussenplaat met de drie snoertjes en de printplaat 9 Soldeer de drie draadjes op de juiste drie tineilandjes. Hoe soldeer je? 1 zet de soldeerbout aan en wacht enkele minuten 2 leg het metaal van het aansluitdraadje op het tin van het tineilandje 3 voorverwarmen (tel 1): plaats gedurende 1 tel de soldeerpunt op het draadje én het tin soldeerbout 4 tin aanbrengen (tel 2) de soldeerbout blijft op het tin en het draadje: breng gedurende 1 tel tin aan 5 tin verwijderen (tel 3): neem het tin weg tijdens tel 3 6 uitsmelten (tel 4): gedurende 1 tel blijf je naverwarmen: het draadje ligt nu in het gesmolten tin 7 einde van het solderen (tel 5): neem pas nu de bout weg en houd het draadje stil: het tin stolt en het draadje is stevig bevestigd Opmerking: hoe groter het tineilandje of hoe dikker de aansluitdraad, hoe langer je moet voorverwarmen (tot maximaal 3 seconden). Pas op, werk veilig! De punt van een soldeerbout wordt zeer warm. Zet de bout steeds terug in de houder en schakel hem ook zo snel mogelijk weer uit. controlemoment 2 a Zijn de aansluitdraden goed ingesmolten in het tin? aandachtspunten Het tin vormt een glanzend kegeltje waarin het draadje helemaal ingebed is. Oplossing: je kunt het tin nog eens opnieuw verwarmen en tin toevoegen (draadje vast houden). b Trek lichtjes aan de gesoldeerde draadjes. Liggen de 2 draden helemaal vast? Oplossing: opnieuw solderen indien dit niet het geval is. 107

8 Techniek Alles beweegt en natuur stap n beschrijving foto & opmerking Dynamo en printplaat monteren op de tussenplaat 10 Neem de tussenplaat (14) en de dynamo (7) met klein tandwiel. tussenplaat, dynamo en 2 schroefjes kruisschroevendraaier 11 Plaats de dynamo in de uitsparing van de tussenplaat en met het tandwieltje door de opening. 2 contacten naar boven tussenplaat met dynamo 12 Schroef de dynamo vast op de tussenplaat met de twee kleine kruiskopschroefjes (16). tussenplaat met vastgeschroefde dynamo 13 Leg de tussenplaat met de tandwielen van de dynamo naar beneden. 14 Leg de printplaat (17) met de componenten naar boven, op de tussenplaat. 15 Schroef de printplaat op de tussenplaat met een kruiskopschroef (20). vastschroeven printplaat op tussenplaat 16 Kleef de Li-ion-accu (18) vast met de dubbelklevende strook. bevestiging van de accu controlemoment 3 a Probeer de dynamo wat te verdraaien. b Probeer de printplaat te verplaatsen. c Probeer voorzichtig de accu wat los te maken. aandachtspunten De dynamo en de printplaat mogen niet kunnen bewegen. Oplossing: de schroefjes wat harder aandraaien. De accu mag niet los hangen of los komen. Oplossing: de accu beter aandrukken op de dubbelklevende strook. 108

9 WEEK WEEK 5 & 16 stap n beschrijving foto & opmerking Twee aansluitdraden vast solderen 17 Soldeer de twee vrij draadjes (19) van de printplaat op de twee soldeerpunten van de dynamo (7). aansluitdraadjes solderen controlemoment 4 a Zijn de aansluitdraden mooi ingesmolten in het tin? aandachtspunten Het tin vormt een glanzend kegeltje waarin het draadje helemaal ingebed is. Oplossing: je kunt eventueel nog eens opnieuw verwarmen en tin toevoegen (draadje vast houden): het draadje moet volledig in het tin liggen ook bovenaan! b Trek voorzichtig aan de twee draadjes. De draadjes mogen niet los komen. Oplossing: opnieuw solderen indien ze los komen. De tussenplaat met de dynamo en printplaat in de behuizing plaatsen 18 Schuif het voorstuk (4) over de drie leds met het gebogen kant naar boven. 19 Plaats de tussenplaat met de vier openingen op de vier steunen met gaatjes. De 3 asjes passen ook mooi in 3 openingen in de tussenplaat. Het voorstuk (4) past in de uitsparing van de onderkast (2) en het dynamotandwieltje (7) in de tandwielreeks in de onderkast (2). overzicht resterende onderdelen 20 Schik de aansluitdraden van de gsm-plug tussen behuizing en tussenplaat printplaat. tussenplaat in onderkast met voorstuk 21 Schuif de linker- en rechter handgreep (3) in de gleuven van de bovenkast (1), met de welving naar de bovenzijde en het smalste deel aan de led-zijde. bovenkast met handgrepen 22 Plaats de bovenkast (1) met handgrepen (3) op de onderkast (2). Zorg de de handgrepen mooi in de gleuven van de onderkast passen. samengevoegde behuizing 109

10 Techniek Alles beweegt en natuur stap n beschrijving foto & opmerking 23 Houd de behuizing mooi samen en draai om. Nu kan je de vier kruiskopschroeven voldoende hard inschroeven. afgewerkte lamp controlemoment 5 a De beide delen van de behuizing (1) en (2) sluiten goed op elkaar aan. b Is de gsm-plug (14) recht geplaatst en mooi effen met de behuizing? c Zit de voorkap (4) mooi ingebouwd tussen de 2 delen van de behuizing (1 en 2)? aandachtspunten Controleer of er geen draadjes tussen de twee delen klemmen. Controleer of de drie asjes in de openingen van de tussenplaat en de grondplaat passen. Oplossing: de 4 kruiskopschroeven iets beter aandraaien. opnieuw monteren: heb aandacht voor de plaatsing van de asjes. Verbeterd door de vier schroeven steviger aan te schroeven? Oplossing: de bovenen onderkast opnieuw open maken en beter plaatsen. Er mogen geen openingen zijn tussen het voorstuk en de bovenen onderkast. Oplossing: opnieuw monteren: waarschijnlijk moet je de voorkap omdraaien. d Sluiten de L- en R-handgreep (3) goed aan op de bovenen onderkast? Er mogen geen openingen zijn tussen de handgrepen en de bovenen onderkast. Oplossing: opnieuw monteren: waarschijnlijk moet je de handgrepen omwisselen of omdraaien. Maken 4 Evalueer het product laatste kwaliteitstest beoordeling Alle kwaliteitstesten zijn reeds uitgevoerd. Enkel de algemene werking test je nu nog uit. a De hendel draait vlot rond. b Draai gedurende 180 seconden, en druk daarna op de schakelaar: 1 keer: middelste led licht op 2 keer: geen enkele led licht op 3 keer: de 3 leds lichten op 4 keer: geen enkele led licht op c Sluit je gsm met lege accu aan op de gsm-plug en draai de draaihendel rond gedurende een zekere tijd. d Neem de ecologische zaklamp in de hand: hoe ligt hij in de hand? Indien dit niet het geval is moet je de lamp opnieuw monteren vanaf de maakstap 19. Indien de leds niet oplichten maak je de behuizing weer open en controleer je de snoerverbindingen. Eventueel zoek je nog verder of de dynamo met alle tandwielen goed verbonden is met het tandwiel van de draaihendel. Kun je de gsm opnieuw gebruiken om iemand op te bellen of een berichtje te versturen? Ja / nee. Waarschijnlijk nog niet lang genoeg de draaihendel rondgedraaid. Draai aan de draaihendel: is de draaihendel handig te gebruiken? Kun je de draaihendel handig wegbergen in de lamp? 110

11 WEEK WEEK 5 & 16 Maken 5 Evalueer het maakproces Je evalueert het volledige maakproces opnieuw aan de hand van de 5 M en. Kijk terug naar maakstap 2 en beoordeel: Wat is goed verlopen of wat kan beter? Schrijf dit op in de 5 kaders. Mens Methode maken van de ecolamp Milieu Materiaal Middelen 111

12 Techniek Alles beweegt en natuur 3 Nadenken over maken Waarom noemen we deze zaklamp een ecologische zaklamp? Je hebt een ecologische zaklamp gemaakt. Wat betekent dit voor jou? Welk gevoel heb je daarbij en waarom? Welk gevoel heb je na de maakopdracht en waarom? De operatoren zijn in een bedrijf heel belangrijk: kun je enkele redenen geven? 4 Taal & techniek Marktonderzoek Klanten Prototype Bipolair Bedrijven stellen doelgerichte vragen aan mensen over noden en behoeften. Een enquêtebureau spreekt mensen aan op straat of via de telefoon, per brief of op het internet. Mensen die een product kopen in een bepaalde winkel zijn klant bij deze winkel. Het eerste testproduct (testmodel) dat de technici samen met de ontwerpers maken. Hierop gebeuren proeven en testen om alle tekortkomingen van het testproduct te ontdekken. Bi staat voor 2, polair staat voor polen: een bipolaire led zal een kleur (rood of groen) tonen als de polen + - verbonden zijn en het ander kleur tonen als de polen - + verbonden zijn. 112