Dimensionering Grijper

Voor het maken van de grijper hebben wij verschillende materialen gebruikt. Afhankelijk van de eigenschappen van de materialen hebben wij deze toegepast in de uiteindelijke fabricage van onze grijper. De keuze van het materiaal is essentieel voor het goed functioneren en de duurzaamheid van ons product. Wij zijn allen overtuigd dat alle gebruikte materialen elk bijdragen aan het halen van de eisen. Echter voordat de beweegredenen van onze keuzes zullen worden verklaard per onderdeel maken wij de volgende aannames:

• Als na het verklaren van de functie van een materiaal opnieuw wordt vermeld dat het materiaal wordt gebruikt, dan zal het gebruik alleen opnieuw worden verklaard als de reden voor gebruik afwijkt van de eerste definitie.
• Voor het vermelden voor een verbinding vermeld ik of ze van elkaar kunnen bewegen (los) of vast aan elkaar zitten (vast).
• Het noteren van het gebruik van de schroeven en bouten en de daarbij behorende afwegingen achten wij overbodig. Immers, de schroeven, bouten en overige metalen die verbinden worden gebruikt voor de functie waarvoor ze zijn gefabriceerd. Deze zijn verstrekt door de TU waardoor wij geen reden hebben aan de duurzaamheid of kwaliteit. Echter zal de functie wel worden gemeld. Deze redenatie geld ook voor de onderstaande onderdelen.
• Het materiaal van de actuatoren
• Het materiaal van de werkplaat
• Alle statements over de materialen worden onderbouwd door de gegevens uit CES edupack 2016

Opdelen onderdelen grijper

De grijper delen wij op in drie delen. Indien nodig worden aparte onderdelen hierin individueel onder de loep genomen:

1. Het verticale aspect: 4-stangen mechanisme
2. Horizontale aspect: scharnier
3. De grijper

Het verticale aspect: 4-stangen mechanisme

Het 4-stangen mechanisme bestaat uit 2 metalen U- profielen gemonteerd aan de muurplaat via 2 scharnieren, met hiertussen nog twee kortere metalen verbindingsplaten (U- profiel). Aan de twee lange metalen profielen zijn 4 perspex latten gemonteerd. Tussen de latten die verticaal onder elkaar liggen zijn bij beide sets een perspex lat los gemonteerd met dezelfde lengte als het verschil tussen de verticale latten. Hierdoor beweegt het latje evenwijdig aan de muurplaat.
Tussen de twee latjes is een houten blok vast gemonteerd met dezelfde dikte als de latjes. Onder het blok zitten twee metalen latten gemonteerd die functioneren als houder voor de grijper, deze staan altijd loodrecht van de werkplaat en op dezelfde hoogte.
Ongeveer halverwege de bovenste 2 lange perspex stangen is een beweegbare metalen stang in U-vorm hieraan zit de actuator. De actuator zit los gemonteerd aan een van de lange metalen U- profielen.
Er zijn drie materialen gebruikt in dit onderdeel:

1. Metalen U-platen:
   Deze metalen platen zijn in een u vorm gebogen, dit geeft als voordeel dat een horizontaal onderdeel aan een verticaal onderdeel kan worden gemonteerd(of iets wat 90* van elkaar staat). Als nadeel heeft het materiaal zijn gewicht wat relatief zwaar is, echter omdat de platen aan de muur zitten is dit geen probleem. Ook is het materiaal sterk en buigt het niet onder het gewicht van de grijper.
2. Hout:
   We hebben hout gebruikt omdat het een relatief sterk maar licht materiaal is. Hierdoor kan je een redelijk volume bevestigen zonder dat het te zwaar wordt Ook kan er makkelijk in worden geboord. Hout kan wel uitzetten met als gevolg verzwakking van het systeem. Als we de grijper goed op een droge plek bewaren zouden de gevolgen hiervan beperkt blijven.
3. perspex:
   perspex is een plastic geleverd door de TU voor de grijper. Voor zijn gewicht is het erg sterk en buigt niet mee. Dit en omdat we onderdelen konden laser snijden was het uitermate geschikt voor de meeste onderdelen. Als nadeel heeft het dat de tekening voor het snijden perfect moet zijn maar dat je ondanks dat ook te maken hebt met een foutmarge die vooral bij hele precieze onderdelen problemen kan veroorzaken

De aangegeven onderdelen zijn voor de 4-stang gebruikt

Horizontale aspect: scharnier

Aan de linker lange U-plaat zit een U-plaat die uit de muur steekt. Hieraan vast zit een uitstekende U-plaat met aan het uiteinde een stuk metaal met een gat waardoor de actuator gaat. Deze kan los bewegen. In samenwerking met de scharnieren aan de rechterkant veroorzaakt dit de horizontale verplaatsing. Alle gebruikte materialen zijn al beschreven.

De grijper

Op de ondersteuningsstaven onder het houten blok ligt de grijper. Op de staven is een houten blok bevestigd met daarin het midden een gleuf. Aan de linkerkant is een metalen U-buis gemonteerd hierin wordt de actuator gezet. De buis dient tevens als contragewicht waarbij eventueel gewicht kan worden toegevoegd om balans te kunnen houden.
Aan uiteinde van de actuator zit een metalen L- koppelstuk gemonteerd die de actuator verbindt met een pin. Deze pin schuift door de gleuf in het houten blok. Daartussen liggen perspex staven die het begint vormen de daadwerkelijke grijper. Deze staan naar buiten. Alles vanaf nu is synchroon. Daar aanvast zit los de L-vormige perspex platen. Deze zitten vast aan de plaat. Tussen deze twee L-vormige zit een perspex verbindingsplaat. Tussen de L-vormige plaat en de verbindingsplaat ligt een perspex plaat die samenkomt met een andere perspex plaat die vanuit de hoek van de L-vormige plaat komt. Hieraan zit de perspex driehoek (die grijpt aan het bekertje). Eerst gebruikten we elastiek voor meer grip bij de driehoek, later hebben we dit vervangen door rubberen strips.
We gebruiken een nieuw materiaal in twee vormen namelijk rubber:

elastiek

Eerst kozen we voor elastiek maar dit droogte te snel uit en bleef niet op zijn plaats. Als voordeel had elastiek dat het makkelijk te vervangen was.

Rubberen strips

Deze strips zijn redelijk stevig en blijven goed op hun plek zitten. Het voordeel van rubber is dat het ingedrukt kan worden door het bekertje. Dit voordeel en het feit dat het ruw is zorgt voor een stevige grip op het bekertje. Wel droogt het redelijk snel uit, echter is het ook simpel te vervangen.

Gebruikte onderdelen grijper