top of page

Ontwerp 1

Bij dit ontwerp van de grijper, staat de actuator loodrecht op de grijper, door middel van een plaatje PMMA die vast zit zowel aan de grijper als aan de actuator.

Ontwerp 1

Het concept van grijper 1 is de grijper waar we uiteindelijk voor gekozen hebben. Door middel van een actuator loodrecht op de grijper te plaatsen en deze te verbinden met een plaatje PMMA, wordt de beweging verwezenlijkt. Er wordt gebruik gemaakt van meerdere lagen armen, zodat de grijper meer contact maakt met de armen en dus meer grip heeft.

Ontwerp 2

De grijper bestaat uit 4 losse pmma onderdelen en 4 scharnieren. de actuator is aangesloten op het achterste scharnier. de twee scharnieren naast elkaar verbinden elk een gewoon pmma onderdeel met een grijp onderdeel. de laatste scharnier zit op de plek waar de twee grijp onderdelen elkaar kruisen. Als de actuator zich uitrekt dan wordt de hoek tussen de twee gewone pmma onderdelen groter waardoor de hoek tussen de twee grijper onderdelen ook groter wordt en dus de grijper zich opent. als de actuator zich intrekt gebeurt het tegenovergestelde.

Ontwerp 3
Ontwerp 4
Ontwerp 5
Ontwerp 6

Een ander concept was om een karretje te maken waarop een uitschuifbare arm zou staan. De aandrijving zou gebeuren door middel van een soort kruk drijfstangmechanisme zoals met locomotieven gebeurt. De uitschuiving zou gebeuren door een schaarmechanisme. Een voordeel hiervan was dat we de appel heel precies zouden kunnen plaatsen doordat we precieze grenzen kunnen aangeven. Een groot nadeel was er echter van dat het hele systeem veel te complex zou worden. Een ander nadeel is dat het systeem niet helemaal betrouwbaar en kwetsbaar was. Hierdoor zijn we uiteindelijk niet voor dit ontwerp gegaan.

Deze grijper wordt verbonden aan de beweegarm door middel van een houten plaatje tegen het eerste verbindingstuk. Dit eerste verbindingsstuk maakt een verticale beweging en is bedoeld om de grijper omhoog te bewegen door middel van de grootste actuator. Het verticale verbindingsstuk zit vast aan het horizontale verbindingsstuk. Deze bestaat uit twee dubbele PPMA platen en maakt de horizontale beweging door te draaien om een as van dik schroefdraad. Deze wordt aangedreven door een van de kleine actuatoren. De grijper zelf werkt als volgt: een van de kleine actuatoren zit in het verlengde van de grijper vast aan een scharnierpunt. Als deze vervolgens intrekt gaan de twee stukken vast aan dat scharnierpunt naar achteren. Dit brengt uiteindelijk de twee gekromde plaatjes in beweging en zal er voor zorgen dat deze inklemmen waardoor de appel vastgepakt kan worden.

Ontwerp 8
Ontwerp 7

Het schaarmechanisme van de grijper zorgt voor een grijpende beweging. Doormiddel van de actuatoren op het achterste gedeelte van de grijper wordt hij samengetrokken. De actuator wordt aan een zijwaarts component verbonden zodat de hele arm een horizontale beweging kan maken. De derde actuator wordt schuin aan een omhoogstekend component verbonden zodat de arm een verticale beweging kan maken. Doormiddel van het inklemmen van een bout tussen twee bouten wordt de overgang gemaakt van horizontale platen naar verticale platen. De handen van de grijper zijn twee tegenover één zodat er meer grip zit op de appel.

Keuze voor conceptontwerp

De taak was hier om een beargumenteerde keuze te maken tussen de in onze groep ontwikkelde concept ontwerpen, volgens de gewogen criteria methode.

Wij hebben enkele schema’s gemaakt op het whiteboard om een snel en duidelijk inzicht te krijgen. Hieronder staan de schema’s in chronologische volgorde:

Schema van criteria

Allereerst is er een schema gemaakt om te bepalen wat het belangrijkste was om rekening mee te houden tijdens ons ontwerp:

We hebben gekozen voor 7 criteria:

  1. Zo min mogelijk ander materiaal

  2. Appel intact

  3. Precisie

  4. Snel gemonteerd

  5. Herhaaldelijk bruikbaar

  6. Soepelheid

  7. Snelheid

Hierbij is de herhaaldelijke bruikbaarheid duidelijk als winnaar uit de bus gekomen. We hebben uiteindelijk de criteria op volgorde van gewichtigheid gezet en aan de hand daarvan deze lijst opgesteld:

Multiplier

Vervolgens is gekeken naar hoe belangrijk de criteria precies zijn en hoe deze in verhouding tot elkaar staan. Dit is ook op de vorige figuur weergeven. Uiteindelijk is hiermee het laatste keuzeschema opgesteld. In dit keuzeschema zijn alle ontwerpen tegen elkaar gezet, en aan de hand daarvan is een winnend ontwerp gekozen.

Uiteindelijk ontwerp

Alle scores tegen elkaar afgewogen hebben we uiteindelijk gekozen voor het tweede ontwerp van deze lijst. Althans in de basis, want in principe hebben we elementen bij elkaar gevoegd van verschillende ontwerpen.

Er is gekozen voor het monteren van het ontwerp tegen de wand, omdat dit de meeste stevigheid en stabiliteit kan garanderen. Dit was ook onderdeel van een van onze belangrijkste criteria, omdat het direct gelieerd is aan de herhaaldelijke bruikbaarheid van ons ontwerp, alsmede de snelheid van de monteerbaarheid.

Bovendien is er gekozen voor het horizontale verbindingsstuk eerst. Daarna komt pas het horizontale verbindingsstuk. Hiervoor is gekozen omdat het horizontale verbindingsstuk zo makkelijker gemonteerd kon worden aan één van de kleine actuatoren. Bovendien was het eenvoudiger de grijper te monteren aan de arm die verticaal kan bewegen. Deze is namelijk een stuk langer.

Daarnaast is er gekozen voor de grijper met de de actuator schuin aan de zijkant. Er is gekozen voor deze grijper omdat deze het minste aan PPMA behoefde. Ook liet deze grijper meer ruimte over voor de actuator. Op deze manier werd het probleem getackeld dat de actuator tegen andere delen van het ontwerp zou komen en moeilijk monteerbaar zou zijn. Dit was bij meerdere ontwerpen aan de orde.

Ten slotte hebben we gekozen voor het huidig ontwerp omdat deze goed scoorde op het gebied van complexiteit. Het ontwerp was dusdanig eenvoudig dat aanpassingen aan de afmetingen gemakkelijker gemaakt konden worden. Daarbovenop was dit concept naar ons idee robuust en zou deze het appels van verschillende groottes vrij precies en intact op het andere platform kunnen brengen.

Bij deze grijper is de actuator tussen de grijparmen geplaatst. Hierdoor sluiten de gehoekte delen van de arm wanneer de actuator ingetrokken is, en openen deze wanneer de actuator uitschuift. In dit ontwerp beweegt alleen het bevestigingsblok niet(waar de twee armen links onder in de afbeelding aan verbonden zijn). Dit blok zit vast aan de arm. Het grijpermechanisme is redelijk groot aangezien tussen de onderdelen in de actuator volledig in en uit moet kunnen schuiven.

De grijper heeft 2 armen die beide kunnen scharnieren om een gezamenlijke pin. De armen zijn zo ontworpen dat er bij het grijpende gedeelte een rond voorwerp tussen de armen past (zoals bij ons opdracht: een appel). Bij dit grijpende gedeelte zit er een fietsband ietwat strak gespannen vast aan beide grijpende armen, parallel aan de verbindingsstuk tussen de grijper en de rest van het uiteindelijke ontwerp. Deze zorgen ervoor dat er genoeg wrijving is tussen het voorwerp (de appel) en de grijper, zodat die er niet ongewild eruit valt. De verbindingsstuk met de rest van het uiteindelijke ontwerp zijn 2 eenvouding stroken PMMA boven elkaar, waartussen de armen van de grijper komen te liggen. De actuator komt te liggen tussen de verlengdes van de armen (het niet-grijpende gedeelte). Als de actuator in- en uitgeschoven wordt, gaat de grijper respectievelijk open en dicht (hefboom).

De bedoeling van concept 7 is om de appel te klemmen. Dit wordt mogelijk gemaakt door het hefboommechanisme waarmee de actuator de grijpklauwen dichtdoet. Hiermee wordt de appel vastgegrepen en kan die naar elke mogelijke plek geplaatst worden. De reden dat wij niet voor dit concept hebben gekozen, is omdat de grijpklauwen niet verstelbaar waren waardoor je de dichte en open stand niet variabel zijn.

Problemen tijdens het bouwen

 

Probleem: de gaatjes waren te klein gesneden.

Oplossing: gaatjes uitboren

 

Probleem: de grijper draaide te ver door

Oplossing: touwtjes spannen die er voor zorgen dat de grijper op het goede punt stopt met draaien

 

Probleem: grijper komt te hard naar beneden

Aanbeveling: blokje schuim eronder.

 

Probleem: actuator voor open/dicht maken grijper werkte niet goed.

oplossing: actuator op een andere manier bevestigen waardoor die het wel deed.

 

Probleem: schroef aan onderkant zit in de weg waardoor arm niet genoeg naar beneden kan

oplossing: verhogen van het plateau

 

Probleem: grijper raakt het plankje bij het omhoog/omlaag gaan

oplossing: twee actuatoren tegelijk activeren

Krachtenberekening

In deze krachten berekening zijn heel veel momenten van de actuatoren uitgerekend zodat er uiteindelijk een globale grafiek voor het moment van de actuator opgesteld kon worden.

bottom of page