WB074
Welkom op de website van groep WB74. Hier komt u alles te weten over onze grijper, het bouwproces en het leerproces. De vraag is natuurlijk of onze grijper kan wat hij moet kunnen… natuurlijk.
Het begon allemaal met brainstormen, de opdracht doorlezen en andere grijpers bekijken om zo een beeld te krijgen van de opdracht. Door dit beeld konden we wensen en eisen van de grijper opstellen:
Eisen
Moet bekertje met inhoud en tetrapak met inhoud (maximaal 0,5 liter) kunnen grijpen
De soepele beweging van de grijper zorgt ervoor dat de inhoud in het bekertje blijft. Ook pakt onze grijper met gemak een tetrapak met inhoud op.
Horizontale bewegingsmogelijkheid naar links en/of rechts (minimaal 10 cm)
De grijper kan het opgepakte object meer dan 10 cm naar links of naar rechts horizontaal verplaatsen.
Verticale bewegingsmogelijkheid omhoog (minimaal 15 cm)
Onze grijper kan alle objecten dat het oppakt minimaal 15 cm verticaal verplaatsen.
Niet het op te pakken object vervormen.
Aangezien de knijpkracht van de grijper van tevoren in te stellen is, zal de grijper de objecten nooit vervormen.
Inhoud moet in het bekertje blijven tijdens de verplaatsing.
Deze eis komt neer op de zorgvuldigheid in de beweging van onze grijper. Door goed met de druk op de actuatoren om te gaan, kunnen alle acties zorgvuldig uitgevoerd worden. De inhoud zal dus in het bekertje blijven tijdens de verplaatsing.
Aandrijving van gehele grijper moet met actuatoren.
Onze grijper gebruikt drie pneumatische actuatoren. Eén voor de grijperbeweging, één voor de horizontale beweging voor het verplaatsen van het object, en één voor de verticale beweging voor de verplaatsing van het object.
Actuatoren moeten snel in-en uitgebouwd kunnen worden.
De bevestiging van onze grijper gaat geheel met kabelbinders. Dat houdt in de bevestiging tegen de wand en de bevestiging van de actuatoren in de grijper.
Totale omtrek van alle PMMA onderdelen mag niet meer zijn dan 9 meter.
We hebben vrijwel volledig gebruik gemaakt van de maximale omtrek die werd gesteld voor het totaal van alle PPMA onderdelen waar de grijper uit mocht bestaan. Deze totale omtrek is 8642 mm.
Wensen
Makkelijk op te bouwen en af te bouwen
De gehele constructie is ontzettend gemakkelijk op te bouwen m.b.v. kabelbinders en af te bouwen m.b.v. een schaar of tang.
Gemaakt van de verschafte materialen
Er is nagenoeg alleen gebruik gemaakt van de materialen die ons zijn verschaft. Er zijn alleen enkele ringen, moeren en bouten gekocht voor de bevestiging van de uitgesneden PMMA onderdelen, en een (M10) schroefdraad, die gebruikt wordt als draai-as voor de horizontale beweging.
Knijpkracht in te stellen
Van de in totaal vier grijpvingers zijn twee in een vaste positie bevestigt. Deze vaste positie kan vóór het grijpproces echter worden veranderd, zodat de grijper verder of juist minder ver dicht kan. Zo kan de grijper geoptimaliseerd worden voor veel verschillende vormen en maten.
Goedkoop
Aangezien er nauwelijks extra spullen zijn gekocht voor de bouw van de grijper, is onze wens om het goedkoop te houden uitgevoerd.
Gemakkelijk te hanteren
Voor het grijpen en verplaatsen van objecten hoeven alleen de actuatoren bediend te worden.
Voert de benodigde acties snel uit
Alleen de actuatoren hoeven bedient te worden voor het grijpen en verplaatsen van een object. De actuatoren werken snel en doordat er geen externe handelingen nodig zijn voor het verplaatsingsproces zal alles snel verlopen.
Voert de benodigde acties zorgvuldig uit
Door goed te “spelen” met de druk op de actuatoren kunnen de actuatoren tamelijk rustig in- en uitschuiven.
Grijpvermogen verbeteren door rubber op de grijpvingers te bevestigen/elastiek binnen de grijpvingers te spannen
Het toevoegen van rubber aan de grijpvingers bleek niet nodig te zijn. Onze grijper grijpt objecten erg goed zonder de toevoeging van rubber.
Creatieve fase
Om een goed beeld te krijgen van alle mogelijke grijpers met armen, hebben we (zoals u hiernaast kan zien) alle ideeën uitgetekend op een whiteboard. Uiteindelijk na combineren en overleggen hebben we democratisch besloten met welke ideeën we gingen werken.
Uitwerk fase
Nu werd het tijd om de grijper uit te werken en te bouwen. Eerst hebben we verschillende tekeningen gemaakt op papier en op het programma Geogebra. Daarna konden we de onderdelen voor de lasersnijder gereed maken Echter liepen we tegen een probleem aan, de horizontale overbrenging naar een verticale overbrenging laten gaan was moeilijk te realiseren. Dit hebben we op gelost door twee bouten twee schroefdraden te laten klemmen. (zie afbeelding "boutconstructie" slideshow onder)
Toen we onze onderdelen binnen hadden zijn we begonnen aan het bouwen van de grijper. Dit liep vrij soepel ondanks dat sommige onderdelen niet perfect waren gesneden. Nadat de bouten en het plastic op z’n plek zaten moesten we alleen nog een "finishing touch" geven door de grijper perfect af te stellen en uitvinden hoe we de luchtdruk gingen regelen in de actuatoren.
Keuze grijp beweging:
Voor de grijpbeweging hadden wij in de eerste instantie gekozen voor oplossing 4 vanwege de eenvoud en hoeveelheid kracht. In de AWS kwamen wij erachter dat met deze oplossing toch niet genoeg ruimte bestond voor de actuator. Daarom hebben wij gekozen voor oplossing 3, die met dezelfde PMMA o onderdelen te maken was.
Verticale beweging:
De parallelconstructie leek ons van de vier oplossingen de beste. Deze oplossing is simpel, er is slechts PMMA voor nodig en het is een stuk stabieler dan een schaarmechanisme.
Horizontale beweging:
We hebben gekozen voor het roteren rond een as van M10 schroefdraad. Met deze optie bleven we dichter bij de ontwerpopdracht dan bij scharnieren of rails en was de constructie een stuk simpeler dan met een roterende voet die de gehele arm zou moeten ondersteunen.
Bevestiging / staan blijven:
We hebben gekozen voor oplossing 1 omdat we zo het effectiefst gebruik konden maken van de materialen die ons gegeven waren. We hebben deze gekozen boven oplossing 4 omdat de constructie zo sneller op en af te bouwen was.
Test fase
Na onze grijper getest te hebben zijn we erachter gekomen dat de actuator van de grijper niet in de arm pastte. Als oplossing hebben we twee vingers vastgezet en aan de andere twee de actuator vastgemaakt waardoor de actuator uitsteekt.
Reflectie
Samenwerking
Als groep kijken we tevreden terug op dit project. Wat betreft de samenwerking en communicatie liep het wat stroef in de eerste instantie. Gelukkig hebben we dit op tijd goed opgepakt.
Geogebra en Solidworks
Ook hebben we dingen, al zijn ze klein, over het hoofd gezien. We hebben gewerkt met het programma Geogebra. Hiermee konden we goede benaderingen doen van bijvoorbeeld het bewegingsbereik van delen van de grijper. Wij waren een aspect van onze grijparm vergeten in het model te verwerken. Hierdoor was de lengte van een onderdeel dat werd uitgesneden niet optimaal voor de werking van de grijper. Dit onderdeel was de verbinding van de pneumatische actuator met de grijpvingers. Hierdoor moesten we ons grijpconcept licht aanpassen.
Verbeterpunten
Zoals eerder gezegd doet onze grijper wat het hoort te doen, maar verbeterpunten zijn er zeker ook. Er is bijvoorbeeld een redelijk ingewikkelde overbrenging in onze grijper bedacht die bij nader inzien makkelijker had gekund. Toch heeft dit niet voor problemen met onze grijper gezorgd.
Een ander probleem wat wij ondervonden hebben is het doorbuigen van de grijper. Door de belasting geven onze verbindingen een klein beetje mee. Hierdoor gaat onze grijper in plaats van de veronderstelde 18 centimeter maar 16 centimeter omhoog. Als wij van tevoren geweten hadden dat deze doorbuiging opgetreden had, hadden wij de latten voor de verticale beweging enkele centimeters langer gemaakt en hiermee het bereik vergroot.
Waar wij trots op zijn
Natuurlijk hebben we ook veel dingen erg handig aangepakt als we op dit project terugkijken. We hebben ons aan alle eisen gehouden. De eisenlijst houdt het ontwerp eenvoudig en hierdoor voor een grijperconstructie die gemakkelijk in elkaar te zetten is en uit elkaar te halen is. Ons ontwerp bestaat namelijk alleen uit bouten, moeren, schroefdraad en PMMA plaatjes. Zo kunnen gemakkelijk aanpassingen aan de grijper worden gedaan.
Nog een voorbeeld is het vasthouden aan al onze wensen buiten alle eisen. We bleven werken naar een grijperconstructie die aan al onze wensen kon voldoen. Het resultaat was een grijper die aan al deze wensen voldeed op slechts één na!
Over ons
Emiel Tomassen
“Wacht even... kan je het nog één keer uitleggen?”
Buiten alle technische aspecten van dit project heb ik ook geleerd hoe belangrijk het is om structureel te blijven werken en vooral: te blijven communiceren.
Jelte Nieuwenhuis
“Doe je toch niet zo!?”
Het belangrijkste wat ik geleerd heb is het belang van het rekening houden met onnauwkeurigheden en iets grotere marges aan te nemen. Hiernaast is duidelijke communicatie altijd belangrijker dan je denkt.
Floris Krijgsman
"Liever te dik in de kist,
Dan weer een feestje gemist"
Dit project heeft mij geleerd dat bij een project je ontzettend veel moet testen. Het trial en error proces is zeer belangrijk omdat er altijd problemen boven water komen. Je moet hier op tijd iets aan kunnen doen. Ook is samenwerking bij een projectgroep belangrijk. Je moet dit zeer gestructureerd doen omdat je anders krijgt dat sommige mensen al het werk naar zich toe trekken waar andere mensen dan vervolgens niks te doen hebben.
Joost Kerkhof
"Mijn fiets is gejat..."
Op de middelbare school heb ik nog nooit zoiets gedaan, en waren het altijd opdrachten die je twee dagen van tevoren snel even in elkaar zet. Dit eist van iedereen een goede instelling en is het van belang dat iedereen goed met elkaar communiseert.
Ferdinand Weynschenk
‘Perspex is sterker dan ik dacht’
Van dit project heb ik geleerd dat samenwerking toch belangrijker is dan het lijkt en dat als iets 15cm omhoog moet je beter iets ontwerpt dat er 17 omhoog gaat.
