top of page
Deze site is ontworpen met de
.com
website builder. Maak je website vandaag nog.Nu beginnen

Het werkproces voor het produceren van onze mechanische grijper is opgebouwd uit verschillende stappen die wij hebben uitgevoerd over acht weken. De afgelopen weken hebben wij het ontwerpproces doorlopen en zijn wij uiteindelijk tot de fabricage gekomen van onze mechanische grijper.

Hieronder presenteren wij ons ontwerpproces.

 

Stap 1. Ontwerpeisen en oplossingen.

 

Wij zijn begonnen met het vaststellen van de ontwerpeisen voor een functionerende grijper.

Wij hebben de volgende ontwerpeisen opgesteld:

  • Max. 3 pneumatische actuatoren (1 grote, 2 kleine) gebrukt

  • Bekertje met inhoud: max. 0,5 kg kunnen oppakken

  • Verschillende soorten bekertjes kunnen oppakken

  • Tilhoogte van min. 250 mm

  • Inbouwbreedte van max. 250 mm

  • Startpositie in de hoge stand

  • De grijper is stabiel en stevig

  • De grijper werkt snel

  • De grijper is gemakkelijk te gebruiken

  • Het ontwerp is realiseerbaar

 

stap 2. Schetsen en keuze.

 

Onze volgende stap was het visualiseren van onze bedachte oplossingen. Hiertoe heeft ieder groepslid individueel een schets gemaakt. Deze verschillende schetsen met de mogelijke oplossingen voor de grijper hebben wij aan elkaar gepresenteerd. Vervolgens hebben wij als groep zorgvuldig de schetsen en verschillende oplossingen tegen elkaar afgewogen en hebben wij uiteindelijk de meest geschikte oplossing gekozen om te fabriceren. Als uiteindelijke oplossing hebben wij de beste eigenschappen van de verschillende bedachte grijpers gecombineerd.

 

Hieronder zijn enkele van onze gemaakte schetsen getoond:

(klik op foto voor uitvergroting)

Hieronder de tabel waarin wij de grijpers tegen elkaar hebben afgewogen:

Uit de tabel is gebleken dat oplossing 2, 5 en 7 de beste oplossingen zijn. Uit deze oplossingen lijkt de grijparm van oplossing 7 de beste grijparm. Deze grijparm is effectief en redelijk eenvoudig. De grijparm van oplossing 2 wordt redelijk ingewikkeld door het gebruik van touwen. De grijparm van oplossing 5 wordt gecompliceerd doordat het bekertje aan de bovenkant breder is dan aan de onderkant. Daarom is de grijparm van oplossing 2 volgens ons de beste. Het optilmechanisme van oplossing 2 is volgens ons weer het beste optilmechanisme. Dit optilmechanisme is eenvoudig en effectief. Het optilmechanisme van oplossing 5 lijkt hierop, maar met dit mechanisme wordt het lastig om het bekertje recht te houden. Het optilmechanisme van oplossing 1 is origineel, maar heeft wel een moeilijke constructie en het wordt lastig om deze constructie te maken.  

 

Schets uiteindelijke grijper:

Stap 3. Grijper gereed voor fabricage.

 

Als derde stap hebben wij ervoor gezorgd dat wij gereed waren om de grijper te gaan fabriceren. We hebben bepaald hoe groot de verschillende grijper onderdelen moesten zijn en welke kracht de actuatoren minimaal moesten leveren. Deze gegevens waren natuurlijk van cruciaal belang omdat we aan onze ontwerpeisen moesten voldoen. Zo waren de afmetingen van de grijper van belang omdat we in staat moesten zijn om het bekertje minimaal 250 millimeter op te tillen. De kracht geleverd door de actuatoren was belangrijk omdat we in staat moesten zijn om verschillende gewichten tot aan 0.500 kilogram op te kunnen tillen.

 

Krachtenanalyse

In het  practicum dat we in de tweede week hebben uitgevoerd hebben we gemeten dat de grote actuator een kracht van ongeveer 39 newton kan leveren. Met behulp van een krachtenanalyse hebben we berekend welke massa de grijper kan optillen wanneer deze wordt aangedreven door de grote actuator. Van te voren hebben we een schatting gemaakt van de massa van de grijper en het aangrijpingspunt van de zwaartekracht van de grijper. We hebben de massa van de grijparm op 1.00 kilogram geschat en hebben geschat dat het aangrijpingspunt vand de zwaartekracht van de grijper op een afstand van 150 millimeter van het draaipunt af ligt.

 

                                                                            Er geldt:  Fzw,beker        = (39.1 * 8 - 9.81 * 15) / 30                                      

 

                                                                           Dus:  Factuator * r1 = Fzw,grijper * r2 + Fzw,beker * r3                

 

Als we deze formule invullen krijgen we:  Fzw,beker        = (Factuator * r1 - Fzw,grijper * r2)    

 

                        Dus:  Fzw,beker        = 5.5 Newton.

 

De grijper zou dus een massa van 0.560 kilogram moeten kunnen optillen. Hiermee zou de grijper dus moeten voldoen aan de ontwerpeis dat de grijper bekertjes met een massa tot 0.500 kilogram kan optillen.

 

Hieronder zijn de krachtanalyses te zien:

Hieronder zijn de schetsen te zien die wij hebben gemaakt om te bepalen wat de afmetingen voor de grijper moeten zijn:

Om de grijper gereed te maken voor fabricage hebben wij ook de materialen geregeld die wij nodig hadden voor de grijper. Wij hebben gebruik gemaakt van hout, bouten, schroeven en perspex. Het perspex werd geleverd door de TU. Wij hebben hiervoor een template moeten aanleveren met hierop de maten en vormen waarin wij het perspex gesneden wilden hebben. Deze template hebben wij gemaakt met behulp van MS Visio en is uiteindelijk gesneden door een lasersnijder.

 

Template voor lasersnijder:

                                                                                                                

Stap 4. Grijper fabriceren

Als vierde stap konden wij onze grijper eindelijk in elkaar gaan zetten. Hieronder hebben wij enkele filmpjes en foto’s van ons tijdens het fabriceren van de grijper

Stap 5. Testen grijper

 

Na het fabriceren van de grijper konden we hem testen en zien of hij daadwerkelijk aan de ontwerpeisen voldeed die wij vooraf hadden gesteld. De grijper bleek aan alle eisen te voldoen! Wij hebben getest op verschillende eigenschappen van onze mechanische grijper. Wij hebben gekeken naar hoe hoog hij de bekertjes optilt, hoe snel hij de verschillende gewichten optilt en met welke kracht de grijper knijpt. Zie details voor de resultaten van onze metingen. Aan de hand van deze metingen hebben wij vervolgens zelfs nog een kleine aanpassing aangebracht en hebben wij op de grijper rubberen isoleer strips aangebracht om de grip van de grijper op de bekertjes te verhogen.

 

Hierionder enkele foto’s en filmpjes van tijdens het testen:

Stap 6. Website maken

De laatste stap van ons ontwerpproces is de presentatie van onze grijper. Hiertoe hebben wij dan ook deze website gemaakt hierop hebben wij onszelf voorgesteld en onze grijper gepresenteerd door middel van tekst, foto’s en filmpjes.

 

Hieronder een afbeelding van ons terwijl wij bezig waren met het maken van de website:

bottom of page