Gerry de Grijper
WBG079
Welkom op de website van projectgroep 079, een geweldige groep vol met gemotiveerde studenten en hun geweldige grijper Gerry.
Gerry moest aan enkele randvoorwaarden voldoen (en dat kon hij natuurlijk ook)
namelijk:
-
De grijper moet bekertjes,flesjes of pakken met een massa van =< 0.5 kg
-
Waarbij de bekertjes een doorsnede hebben van > 50 mm
En het bekertje is gevuld met water en een rietje/lepel (deze dient in het bekertje te blijven). -
De flesjes en pakken hebben een inhoud van 0.5 liter en standaard afmetingen.
-
Het voorwerp moet worden opgepakt en vervolgens 150mm omhoog en enkele tientallen millimeters horizontaal wordt verplaatst en weer worden neergezet waarna de grijper weer naar zijn startpositie (de laagste stand) terugkeert.
-
De grijper mag niet meer dan 250 mm in de breedte in beslag nemen en moet aangedreven worden door pneumatische cilinder-actuatoren.
Verder op deze website zal duidelijk worden hoe Gerry tot stand is gekomen en wat hij daadwerkelijk kan met uitgebreid beeldmateriaal.
Wensen
Naast de eisen hebben we nog wensen voor onze grijper, namelijk dat deze de volgende eigenschappen bezit:
-
Simpel
-
Veilig
-
Goedkoop
-
Snel aan te sluiten
-
Verzorgd uiterlijk
Wij zijn de geweldige projectgroep 79 .Gerry.
INLEIDING
HET PROCES
ONTWERPPROCES
FABRICAGE
ANALYSE
Wat ging er minder goed en hoe kon het beter? Hebben we aan de eisen voldaan?
Het in elkaar zetten van de grijper en de werking van de grijper filmen.
Welke grijper is het best? Hoe bevestigen we de grijper? Welk mechanisme gaan we gebruiken?
Ontwerpproces
Elk groepslid heeft een eigen ontwerp gemaakt van een grijper. Wij hebben al deze ontwerpen vergeleken en door middel van een morfologisch schema bepaald welk ontwerp het beste is. Eerst hebben we een schema gemaakt waar we schetsen van de grijper onderdelen hebben gemaakt. Die tabel staat hieronder:
Morfologisch schema
Schema mechanismen
Schema met cijfers
Uitleg ontwerp keuze
We hebben hier alle grijpermechanismen onder elkaar gezet. De criteria die wij belangrijk vinden hebben we horizontaal uitgezet. We hebben elk mechanisme per criteria een cijfer gegeven. Dit cijfer gaat van 1 t/m 5. 1=erg weinig…., en 5= erg veel…. Achter elk criteria hebben we een factor neergezet. Deze factor gaat van I t/m III. Het beste ontwerp met het hoogste cijfer hebben we dikgedrukt en onderstreept. De onderstreepte mechanismen hebben we uiteindelijk gebruikt in ons definitieve ontwerp.
Initieel concept
Het idee dat we kregen uit het morfologisch schema was een grijper die op de grond stond op een draaipunt waartegen een actuator duwde om de gehele grijper te draaien, dit draaipunt was met een stang omhoog verbonden aan een blokje hout dat verbonden was met de armen, 4 armen in totaal. Aan het andere uiteinde ook verder met een blok hout waar bovenop de grijper zat (schaar constructie). De grijper wordt omhoog door een actuatoren bevestigd aan de armen en aan het bord. Dit ontwerp is hiernaast getekend.
Verbeteringen
De eerste verbetering was voor de verplaatsing in de horizontale richting.
In plaats van de stang op een roterend punt zijn we veranderd naar een scharnier aan het bord waardoor de ingewikkeldere draaiconstructie vereenvoudigd werd.
De tweede verbetering die we hadden toegepast was de verandering van het grijpersysteem, in plaats van een scharende beweging gaan we voor een grijper waarvan de ene zijde stationair is en slechts de andere zijde naar de stationaire zijde toe beweegt.
De actuator de het geheel verticaal beweegt is verplaatst van de het bordt naar het eerste blokje want de afstand tussen de armen en het bordt werd erg groot.
We hebben dit allemaal toegepast in één ontwerp en hier hebben we een schets van gemaakt. Deze schets is hiernaast te zien.
Schetsen
Maten en lasersnij tekening
Verder hebben we ook een werktekening gemaakt van al onze onderdelen. Hierbij zijn de maten te zien van elk onderdeel en onder andere ook de hoek ervan. Deze maten hebben we gebruikt om de lasersnij tekening te maken. De werktekening die we hebben gemaakt staat hier rechts weergegeven. Op het 2e plaatje is de lasersnijtekening weergegeven.
Systeemanalyse
Wij hebben de werking van ons systeem (de grijper) geanalyseerd. We hebben daarvoor éérst per tekening de krachten die werken op een bepaald onderdeel geanalyseerd. Vervolgens hebben we een tekening gemaakt van de krachten die werken gemeten vanaf het bord. Dit is onder andere hier te zien.
Grijper sluit:
De eerste actuator zorgt dat de grijper sluit om het bekertje. De actuator zit vast aan een uitstulping van de beweegbare grijphaak en het blokje waar de grijper aan vast zit. De actuator aan het uiteinde heeft een bepaalde verplaatsing . Deze verplaatsing is te zien in onze berekeningen
Afbeelding van gehele grijper met lengtes
Met zwaartekrachten
Losse onderdelen. (1e blok, 2blok, een arm, 3e blok, grijper als geheel)
Krachten analyse van de gehele grijper
Krachten analyse van een arm:
Een schets van de krachtenverdeling in de arm die verbonden is aan de actuator:
Krachten analyse van de blokken:
(van links naar rechts: blok 1, blok 2, blok 3)
Berekening van het Moment rond de schroeven in het bord
Versimpelde weergave van de krachten die de verschillende onderdelen uitoefenen en de straal hiervan.
De tabel met gegevens van de verschillende blokken (B1t/m3) een enkele arm en alle armen bij elkaar (Arm, Atot) en twee onderdelen van de ‘klauw’ van de grijper (G1, G2)
(g is de gravitatieversnelling van ongeveer 9.81 m/s^2, r is het aangrijpingspunt op de x-as,
de dichtheden van hout en perspex komen uit CES-edupack)
Momentberekening:
∑M=0; M0-g*(MB1*r1+MB2*r2+MB3*r3+MAtot*r4+MG1*r5+MG2*r6)
Invullen geeft M0=2.90 N/m
Er zijn twee schroeven dus beiden schroeven hebben elk een moment van 1.45 N/m.
Berekening van de volumes
VolumeB1 = 9.50*6.60*4.00=251 cm^3
VolumeB2 = 26.5*6.60*4.00=700 cm^3
VolumeB3 = 9.50*13.2*4.00=502 cm^3
Volumearm = 33.0*3.00*0.500= 49.5 cm^3
VolumeG1 (via solidworks) = 25.9 cm^3
VolumeG2 (via solidworks) = 11.2 cm^3
Resultaat
Dit is ons filmpje. Hier is te zien hoe onze grijper werkt.
Solidworks
Wij hebben ons ontwerp ook in Solid Works gemaakt. Hiervan hebben we een tekening van de bovenkant en een zijaanzicht gemaakt. Deze tekeningen staan hier rechts en hieronder:
Filmpje
Discussie
Tijdens het project hebben wij ten eerste ons zelf de vraag gesteld wat we wilde bereiken met de
door ons te ontwerpen grijper.
Hierbij hebben wij eisen opgesteld samen met een aantal wensen,
waaraan onze grijper moest voldoen. Tijdens het ontwerpproces is er enige onenigheid geweest
over het uiteindelijke ontwerp van de kop van de grijper.
Hiervoor hebben wij, ieder apart, een ontwerp gemaakt voor het mechanisme en de vorm van de grijper kop.
Bij het in elkaar zetten van de gemaakte onderdelen zijn wij nog op het probleem gestuit.
Dit probleem was dat er geen bouten aanwezig waren die lang genoeg waren voor ons ontwerp.
Hierdoor was de afstand tussen de armen van onze grijper, en daarbij ook de breedte van de verbinding tussen het bord en de arm en tussen de arm en de grijper kop anders. Deze moesten dus iets aangepast moesten worden. Tijdens het moment van testen zijn we er achter gekomen dat de (grote) actuator, welke wij gebruiken voor de verticale beweging van de grijper, het gewicht van de grijper houdt. Dit gewicht bestaat uit de massa en de weerstand die wordt veroorzaakt door de verbinding tussen de armen en de blokken hout.
Door grotere gaten te boren, bij de draaipunten van de verticale beweging, hebben wij een groot deel van de eerdere wrijving weggenomen, wat resulteerde in een soepelere verticale beweging. Hierdoor was de geleverde kracht van de actuator voor de verticale beweging uiteindelijk groot genoeg, om de grijper omhoog te
laten bewegen.
Een belangrijke eis die wij ons zelf vooraf hadden gesteld, is dat de grijper de drie bewegingen
soepel en rustig moet voltooien.
Tijdens het testen van de grijper zijn wij er echter achter gekomen dat zowel de horizontale beweging als het dichtgaan van de grijperkop, niet rustig verloopt.
De door ons bedachte oplossing hiervoor, is het plaatsen van elastieken welke de werking van de
actuatoren tegen gaan.
Het gaat hierbij om het tegenwerken van het uitschuiven van de actuator, welke aan de grijper kop vast zit. Ook gaat het over het tegenwerken van het inschuiven van de actuator, welke voor de horizontale beweging zorgt.
Conclusie
Wij zijn zeer tevreden met het eindresultaat. De grijper werkt en hij voldoet aan de eisen. Ook vinden we dat de grijper erg mooi is geworden en dat hij het goed doet. We zijn wel tegen een paar dingen aan gelopen, zoals beschreven staat in de discussie, maar deze problemen hebben we altijd op kunnen lossen.
De samenwerking ging verder goed. We hebben allemaal een belangrijk aandeel toegevoegd aan de grijper. Verder hebben we altijd overlegd en hebben we samen de problemen opgelost die we tegenkwamen. Wat betreft de samenwerking zijn we dus niet echt tegen problemen aan gelopen.
We hebben ook veel geleerd van het project. Ten eerste zijn we erachter gekomen hoe belangrijk het is dat je duidelijke afspraken onderling maakt. Ook zijn we erachter gekomen hoe om te gaan met tijdsdruk en dat het vooral hiervoor heel erg belangrijk is duidelijk af te spreken wie wat gaat doen.
Verder vonden we het ook een heel leuk project. Het was erg leuk dat ons idee dat we bedacht hebben ook echt werkt in de praktijk. Het is erg leuk om te zien dat het ons gelukt is van ons ontwerp een echt werkend product te maken.
Onze grijper voldoet aan de eisen en voldoet naar voldoening van de groep aan de wensen, een heel mooi resultaat dus!
Over ons
Commissaris bronnen
Commissaris koffie en chocomelk
Commissaris tafel-claimen
Records: koffie drinken, taart halen (1),
Commissaris solid works
Commissaris beunen
Records: meeste gemeenschappelijke vrienden met 79-genoten
Commissaris TS college (gedeelde taak)
Commissaris sarcasme (quote: Nee ik doe niet aan leuk. Ik doe aan sarcasme, meer niet)
Records: online onbereikbaar (geen fb o.o ), aanwezigheid bij colleges van TS
Voorzitter
Commissaris nieuws
Commissaris filmen
Records: rookpauze, meeste taarten te goed
Secretaris
Commissaris film assistent
Records: langste tijd een taart te goed
Commissaris TS college (gedeelde taak)
Commissaris site
Records: chubby bunny
Yardèn Lyppens
Aka: (Yar)Denneboom
Jelle van Mil
Aka: (Milner/Maaslander) Kaas
Michiel van der Waal
Aka: bami-chips
Obbe Ordelman
Aka: Orgelman
Tobias Neeft
Aka: Tobie
Pieter Reichmann
Aka: Pino
Neem contact met ons op
Vragen of opmerkingen? Vul uw naam, E-mailadres, het onderwerp en uw bericht hieronder in.
