DESIGN
Design
Ons designproces is begonnen met brainstormen over welke eigenschappen ons het
belangrijkst leken voor het ontwerpen van een goede grijper. Daarnaast is er natuurlijk ook op gelet
dat dit ontwerp niet alleen op papier mooi was maar ook daadwerkelijk uitvoerbaar voor ons.
De bekerhouder
In een van de eerste bijeenkomsten is er besloten om de grijper niet daadwerkelijk als een hand
iets samen gaat grijpen maar als een bekerhouder die onder de beker geschoven werd.
Naarmate de bekerhouder omhoog gebracht werd, zou de beker blijven hangen doordat de
bovenkant een grotere diameter heeft dan de onderkant. Hiervoor werd gekozen omdat de
beker aan de bovenkant een grotere diameter heeft dan aan de onderkant. Dit ontwerp bleek
na nadere analyse niet voldoende te zijn. Het uiteindelijke ontwerp bestaat uit twee halve-
cirkel-vormige grijpklauwen, die bij elkaar komen om de beker er tussen te klemmen.
lasersnijdtekeningen met afmetingen
Verplaatsing van de grijper
Een van de eisen aan de grijper was de beker door middel van de grijper 25cm omhoog te laten
bewegen. Een juiste snelheid is hier belangrijk, zodat de inhoud in de beker blijft. Het eerste
idee was de opwaartse beweging te laten verlopen via een railconstructie. De grijper zou dan
aan een ketting over de rail getrokken worden door een elektromotor. Deze constructie zou
lijken op de constructie die in bijvoorbeeld achtbanen wordt gebruikt om de karretjes om hoog
te trekken. Dit was echter te ingewikkeld om te realiseren. Uiteindelijk is de beslissing gemaakt
om aan de bovenkant van de constructie een katrol te bevestigen. Wanneer het touw, wat aan
de katrol bevestigd is, opgewonden wordt, zal het grijpsysteem omhoog bewegen.
katrol overbrenging van grijper
Algemene ontwerp
De bekerhouder en de verplaatsing van de grijper waren de twee onderdelen die lastigst waren
te realiseren. Echter, aan de constructie zelf werden ook enkele eisen gesteld:
- Stabiliteit van de gehele constructie
- Een gewicht van minimaal 500 gram moet getild kunnen worden
- Er mag geen horizontale verplaatsing plaatsvinden tijdens het omhoog bewegen van de
beker
grijper met kooiconstructie
Het eerste ontwerp bevatte een kooiconstructie zoals in de afbeelding weergeven. Later bleek
dat de horizontale pvc buis, waarop de katrollen op bevestigd zijn, alleen al sterk genoeg was.
Hierdoor werd het mogelijk de constructie aanzienlijk te verkleinen. Ook zorgde dit voor een
gemakkelijker bouwproces en een verlaging van de materiaalkosten.
In de volgende tabel is een overzicht te zien van alle ontwerpcriteria en de daarvoor bedachte
oplossingen:
| criteria\oplossingen | oplossing 1 | oplossing 2 | oplossing 3 |
|---|---|---|---|
| grip | rubber | 2 halve kokers+ | schuurpapier |
| niet te hard samenknijpen | maximale stand | overbrenging waardoor kleine kracht geleverd wordt+ | |
| budget | niet te dure materialen(pvc, hout)+ | alles voortijdig uitrekenen, zodat niet teveel ingekocht wordt | |
| langzaam omhoog | overbrenging+ | ketting met motor langs rails | |
| geen horizontale verplaatsing | langs een rails omhoog+ | ||
| 25cm tillen | rails van op zn minst 25 cm hoog+ | ||
| laagste stand = oppakstand | hij kan niet verder naar beneden+ | ||
| stabiel | stevige grondplaat+ | zwaartepunt laag | |
| sterk | hout+ | pvc+ | |
| mogelijkheid tot grijpen | 2 vingers + bodemplaat | 2 halve cirkels die om elkaar komen+ | 2 draaiende grijpklauwen |
Bij het criteria over de grip viel uiteindelijk de keuze voor twee halve cirkels, zodat het bekertje goed vastgegrepen kan worden. Het is belangrijk dat dit met een niet te grote kracht gedaan wordt, omdat er anders onderdelen kunnen beschadigen. In eerste instantie was de oplossing hiervoor een drukregelaar. Deze bleek later overbodig te zijn door het grijpsysteem zo vorm te geven dat de grijper precies de juiste lengte had om niets te beschadigen.
Materiaal keuze
Vanaf het begin was duidelijk dat de basis van de constructie van hout zou zijn. Hiervoor is
gekozen omdat hout goed te bewerken is, en weinig kost in aanschaf. De buizen naar boven zijn
gemaakt van gesmeerde pvc-buizen in plaats van de oorspronkelijk bedachte vierkante kokers,
zodat de wrijving die ontstaat tijdens het optakelen aanzienlijk verlaagd kon worden.
Daarnaast is ook het materiaal van de grijpers aangepast. Oorspronkelijk was gekozen voor
twee halve pvc-buizen. Er is echter gekozen voor twee grijpers van acryl, die de stabiliteit
tijdens het vastpakken van het bekertje bevorderen.
