De CL4W-6000 is een snelle en accurate multifunctionele grijper. Objecten worden in een split-second tot een hoogte gebracht van ruim 30 cm! De enige voorwaarde: de voorwerpen moeten wel aardig stijf zijn.

Ons doel is dat hij op iets subtielere wijze ook wat breekbaardere voorwerpen kan verplaatsen. We zitten dus nog middenin het ontwerpproces.

Middels deze site willen we u op de hoogte houden van dit proces en u inzage geven in hoe bepaalde keuzes zijn gemaakt. Hieronder volgt een beschrijving van het proces tot nu toe.

 

 

Ontwerpen

Wij hadden meerdere ontwerpen voor de grijper bedacht. Ieder van ons heeft een ontwerp uitgewerkt door middel van een isometrische tekening. We hebben elk ontwerp beoordeeld door middel van zwakten en sterktepunten onder elkaar te zetten in de volgende tabel.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                              Aannames:   -alle grijpers kunnen het bekertje met genoeg wrijving oppakken

                                                                                    -het bekertje een niet tot de rand gevuld bekertje is.

                                                                                    -de grijper gaat zonder vibratie omhoog.

                                                                                    -alle grijpers van hetzelfde materiaal, gewicht dus bepaald op basis van de omvang.

 

 

 

Van de beste drie grijpers staan hieronder een isometrische tekening.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

figuur 2, Ontwerp 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

figuur 3, Ontwerp 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

figuur 4, Ontwerp 3

 

 

Ontwerp 1 kwam duidelijk als beste naar voren. Wij hebben er echter voor gekozen om ontwerp 2 en 3 samen te voegen, omdat grijper 1 weinig verschillende objecten kan oppakken. Daarbij is hij lastig te vervaardigen omdat er een ingewikkeld schuifsysteem in moet.

 

Krachtenanalyse

We hebben een krachtenanalyse gemaakt om te bepalen op welke punten het meeste kracht komt te staan. Zo wisten we welke verbindingen we moesten verstevigen. De krachtenanalyse was gemakkelijk te maken, aangezien er een ‘two-force’ member in de grijper zit en omdat de richting van de normaal kracht op de grijper bekend was.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

figuur 5, Krachtenanalyse grijperonderdelen
 

 

Bouwen

De grijper hebben wij van perspex gemaakt, omdat dit materiaal een relatief lage wrijvingscoëfficiënt heeft. In ons ontwerp hebben wij namelijk een 'rail'-mechanisme verwerkt. Van belang is dan natuurlijk, dat het bewegende onderdeel gemakkelijk over de rail glijdt.

De arm hebben wij van hout gemaakt. Dit hebben wij gedaan, vooral om de reden dat het makkelijk te verkrijgen en te bewerken is. Op de houten latten van de arm wordt niet erg veel kracht uitgeoefend, omdat de kracht verdeeld wordt over vier latten.

Sommige onderdelen hebben wij aan elkaar bevestigd of verstevigd met duct-tape. Dit om de reden dat duct-tape voor een stevige verbinding zorgt. Ook is duct-tape makkelijk te bevestigen en te verwijderen.

Het in elkaar zetten ging vrij soepel. Nadat we onze laser gesneden onderdelen hadden hebben we de houten onderdelen uitgezaagd. Vervolgens hebben we daar waar het moest een aantal onderdelen aan elkaar gelijmd, waarna we de grijper gemakkelijk met bouten en moeren in elkaar konden zetten.

 

De test

We hadden wel verwacht dat de grijper het zou doen. Alles was zo afgesteld dat hij het bekertje of soortgelijke voorwerpen niet zou verpletteren en ze tot de gewenste hoogte zou brengen. We wisten alleen niet zeker of het elastieksysteem de snelheid van de actuatoren kon minderen.

De test verliep vrij goed. We hadden pas laat toegang tot een bord, waardoor we niet veel tijd hadden. Eerst keken we of de arm met elastieken een beetje subtiel op en neer kon gaan. Dit viel ons tegen. De elastieken waren te zwak en het lukte ons om maar één bewegingsrichting te verlangzamen waardoor de teruggaande beweging zelfs versterkt werd. Hierdoor hebben we ervoor gekozen de elastieken achterwege te laten en te accepteren dat de grijper nogal snel beweegt.

Tijdens de test bleek dat dit niet eens zo een groot probleem was. De grijper zelf kan de plotselinge kracht goed verduren en het bekertje wordt lekker vlot en heel tot de gewenste hoogte gebracht, zoals te zien in het filmpje. Misschien is de stijgingssnelheid ietwat te hoog, maar wanneer er ongeveer een halve kilo lading in het bekertje zit, zal deze snelheid afnemen tot een iets redelijkere.

Het enige echte probleem is de snelheid en kracht waarmee het bekertje weer terug op de tafel wordt gezet. De lading kan zo beschadigd raken of uit het bekertje schieten. Wat we nog gaan proberen is of we toch nog elastieken kunnen gebruiken om deze neerwaartse beweging te remmen. Hierdoor versnelt wel weer de opwaartse beweging, maar die wordt als het goed is toch geremd door het gewicht.