All Rights for the image reserved to John Hope photostream from flickr, if you keep them,please keep the credit.

“I admit I was very envious each year when colleagues werenamed to The Best Lawyers in Virginia. I am thrilled to now have this singular honor among the rest.”

Grijper    #7

Grijper  #11

ONTWIKKELING

 

 

Iedereen uit onze groep heeft 2 concepten voor grijpers en armen bedacht en gepresenteerd.

Uit 12 grijpers en 12 armen hebben we de beste gekozen. We hebben vooral gekeken naar de functionaliteit: Hoe werkt de grijper? Is de grijper multifunctioneel?

Ook keken we naar de eenvoud: Is de grijper eenvoudig te maken? Zijn de onderdelen makkelijk te verkrijgen?

 

Hieronder presenteren we de twee beste concepten van grijper en arm

 

 

 

 

 

There are not many of us, but the goals we establish are the best the world has ever known, we, are, group 55. 

 

Six men, one goal

 

- Aart Mommersteeg

 

55 GRAB-O-TRONIC

arm  # 8

arm  #10

De rups is het concept van Jelle.

 

De arm kan draaien om zijn as door middel van van een wieltje aan de onderkant. De grijper blijft stabiel door het gebruik van een parallellogram. 

De grote actuator heeft twee functies; als het haakje boven los zit dan beweegt de arm naar voren en kan de grijper het bekertje pakken. 
Als het haakje vast zit beweegt de arm omhoog.

 

 

Het vier-stangen mechanisme is het concept van Aart.

 

Door een vier-stangen mechanisme toe te passen kan deze grijper de richting naar voren en omhoog samenbrengen tot 1 beweging.
 

Dit betekent dat er 1 actuator minder nodig is.
 

Keuze concepten

 

 

Tussen de grijpers was de harmonica sterker op het gebied van eenvoud, echter was de PVC grijper de baas op het gebied van functionaliteit; de manier van grijpen is veiliger en kon ook meer vormen vastpakken.

We waren enthousiast over beide armen, echter waren we als groep geen fan van het haakje bij de rups. Wel vonden we de eenvoud van het vier-stangen mechanisme aantrekkelijk en het gebruik van maar 2 actuatoren ook interessant.

 

Op democratische wijze hebben we dus gekozen voor de pvc grijper en het vier-stangen mechanisme als arm.
 

 

Uitwerking

 

 

stevigheid  stangen

 

Voor versteviging van de stangen zijn de perspex onderdelen 3 laags op elkaar gemonteerd.  Door gebrek aan ruimte op de perspex plaat is er voor de overige stangen aluminium profiel gebruikt. Dit is sterk en licht. 2 parallellogrammen zorgen ervoor dat de grijper horizontaal blijft.

bevestiging  grijpklauwen

 

 

Om de PVC buizen te monteren aan het perspex dachten we aan lijmen, lijm heeft als nadeel dat je het niet meer kan demonteren. We hebben dus gekozen voor een schroefverbinding.

Bewegings controle

 

 

Door de pneumatische aansturing is het moeilijk om het bekertje voorzichtig op te tillen. Om de arm toch gecontroleerd te laten bewegen hebben een hydraulische beweging demper op de arm gezet.

 

Wanneer de snelheid toeneemt geeft de demper meer weerstand.
Tussen de zuiger en een flesje kan water heen- en weer stromen door het slangetje.
We kunnen de maximale bewegingssnelheid instellen door het slangetje meer of minder in te knijpen.

De onderdelen hebben we ontworpen in SolidWorks en daarna uitgeprint.

 

The gravity compensator

 

Wij vermoedden dat de actuator te weinig kracht kon leveren om uit de twee uiterste standen te komen. Tijdens het eerste keer testen kwamen we erachter dat dat vermoeden juist was. Toen hebben we de tweede keer iteratief een Gravity Compensator gemaakt. Dat is in de vorm van een lang elastiek. Om te onderzoeken hoe de krachten in het systeem werken, zijn er twee krachtanalyses gemaakt. Een van de beginstand, en een van de uiterste stand.

 

Uit de eerste analyse bleek dat de verhouding tussen W1 en Fzuiger,1 gelijk is aan 1:4,5. Volgens de datasheet van de actuator kan deze een kracht van 47 N leveren als hij uitschuift bij 6 bar. 47/4,5=10,4 N < W1. De actuator kan dus in de beginstand niet genoeg kracht leveren om de arm in beweging te brengen.

Uit de tweede analyse bleek dat de verhouding tussen W2 en Fzuiger, 2 gelijk is aan 1:10. Volgens de datasheet van de actuator kan deze een kracht van 40 N leveren als hij inschuift bij 6 bar. 40/10=4 N < W2. De actuator kan dus ook in de uiterste stand niet de arm in beweging brengen.


Er is een compensatie van minimaal W2 - 4=14,1 N nodig. De Gravity Compensator die bij testen het beste werkte levert een kracht van 16,7 N. Door die kracht kan de actuator de arm in beide posities in beweging brengen.
 


 

Met behulp van Autodesk Inventor hebben de lengte van de stangen bepaald en konden we een simulatie maken.

Scharnierpunten  ARM

 

Door de 2 parallellogrammen in ons vier-stangen systeem hebben we maar liefs 10 werkende scharnierpunten nodig. Omdat we een asymmetrisch systeem hebben moet speling minimaal zijn. Hierdoor hebben we in plaats van gewoonweg bout-door-gat systeem gekozen voor voorgespannen kogellagers.

"Niet gegrepen is altijd mis"

                                     - Joris Lieftinck

problemen  en  oplossingen

 

 

 

 

"Je weet wat ze zeggen over mannen met grote voeten"

                                                                                  -Ries

 

 

Opzetstukjes bewegingsdemper uit SolidWorks

Evaluatie
 

Wat kon beter?

We hebben in 8 van onze 10 scharnierpunten in de arm gekozen voor kogellagers. In de twee normale scharnierpunten ondervonden we ook weinig speling. We kwamen tot de conclusie dat we dus voor een volgende keer minder kogellagers kunnen gebruiken.

Volgende keer zou een krachtenanalyse voor de realisatie van grijper een goed idee zijn want hierdoor zouden we gelijk gezien hebben dat de actuator niet uit zichzelf de grijper en de arm vooruit zou kunnen drukken.

 

We zijn gelijk uit gegaan van drie-laags perspex voor stevigheid, de ruimte op de perspex plaat was hierdoor snel op. We hadden eerst moeten overwegen of er nog ander opties zouden zijn geweest om het perspex gebruik te beperken.
 

We hebben de grijper niet zonder bewegingsdemper getest. Een volgende keer zouden we de grijper met- en zonder demper moeten testen zodat we kunnen zien of deze daadwerkelijk nodig is.



De communicatie kan verbeterd worden ; er kunnen betere afspraken gemaakt, waardoor we tijdens de projecttijd effectiever kunnen werken. Het gebeurde weleens dat we tijdens projecttijd bezig waren met andere huiswerk opdrachten.

 

Verder had de organisatie van de documenten op en nettere en georganiseerdere manier gekund maar toch was het delen van de documenten via google drive een goede keuze geweest en ging niet ten koste van ons eindresultaat.

 

Volgende moeten we een duidelijke lijst maken van de materialen nodig hebben. Dit bespaart ritjes naar de Praxis.

 

Wat hebben we geleerd?

 

De samenwerking is vanaf het begin tot eind goed verlopen. We konden goed met elkaar omgaan en we hielpen elkaar zoveel mogelijk. Iedereen heeft zijn bijdrage kunnen leveren tijdens het ontwerpen, bouwen, discussiëren en de verslaggeving van de grijper.
Dit heeft een mooi eindresultaat opgeleverd.


Door dit project hebben goed geleerd in een grote groep samen te werken en onderling taken te verdelen op een manier waar iedereen het mee eens is.
 

We kennen en begrijpen het principe van een vierstangen mechanisme.

Ook hebben we geleerd om 3D modellen te maken in SolidWorks.

Tenslotte zijn we technischer naar oplossingen en ideeën gaan kijken tijdens het ontwerpen en bouwen, waardoor we op een creatieve manier ons doel hebben behaald.

 

Over ons


De sfeer tussen de groep was vanaf dag nul al meteen gezellig zelfs zonder een weekendje samen
zijn we nooit met elkaar op de vuist gegaan. Met onze geweldige voorzitter Jelle Mens die ten alle
tijden de planning strak in de gaten hield hebben we alles mooi op tijd afgekregen. Ook onze eis
van een budget onder de tien euro per persoon werd goed verzorgd door de altijd kritische
penningmeester Ries Meijssen (maatje negenenveertighalf). Iedereen was enorm actief in het
verzamelen van ideeën en creatieve oplossingen die allemaal netjes genotuleerd werden door
onze notulist Aart Mommersteeg. Onze humanresourcemanager Marnix Louwinger hield iedereen
goed aan zijn werk en zorgde er onder andere voor dat Joris Lieftinck ruim op tijd begon met
filmen en het in elkaar zetten van een mooi filmpje voor onze site. De kracht binnen het team
hield Joep van Mosel voor zijn rekening. Naast orde houden zorgde hij ervoor dat er een prachtige
website verscheen van alle ingebrachte stukjes. Zo had iedereen naast de helpende handen van
zijn groepsgenoten toch een eigen taak en zijn we op een grijper uitgekomen waar we trots op
mogen zijn.

De harmonica is het concept van Ries.

 

Deze grijper kan met 1 actuator naar voren bewegen en dichtklappen. 2 vliegen in 1 klap dus!

 

Het nadeel is alleen dat de arm ook weer terug trekt wanneer het object los gelaten moet worden,

hierdoor kan het object omvallen.

 

Grijper is eenvoudig te assembleren en heeft niet veel materiaal
nodig.

De PVC grijper is het concept van Aart.

 


Deze grijper bestaat uit 2 halve cilinders met een laag rubber er omheen. Wanneer de grijper dichtgaat vormt de rubberlaag mee.

 

Voordelen hiervan zijn dat de grijper zowel het vierkante tetrapak als het ronde bekertje kan pakken. Het rubber zorgt ook nog voor grip tijdens het oppakken.

 

Deze grijper heeft relatief veel materiaal nodig en het kan ook lastig worden om het juiste rubber te vinden.

Vierstangen mechanisme

 

 

Om het vierstangenmechanisme op de gewenste manier te laten bewegen, hadden we de juiste verhoudingen nodig van de stangen.

Met behulp van de website: ‘http://www.walla.co.il’, hebben we met verschillende verhoudingen geëxperimenteerd om de beste beweging te realiseren. In de meest ideale beweging zijn de stangen zo klein mogelijk en de bewegingslijn zo groot mogelijk.

 

Uiteindelijk kwamen we op deze verhouding uit:

beginstand 1
beginstand 2
beginstand 3
eindstand 1
eindstand 2
eindstand 3

Krachten in beginstand uiterstestand en kracht gravitiy compensator

 

 

"#nofilter"

                               -Joris

 

 

Jelle-Aart-Ries-Joep-Marnix-Joris