About us ...
Groep WB030
| teamlid | Naam |
|---|---|
| 1 | Bram |
| 2 | πter |
| 3 | Martijn |
| 4 | Thijs |
| 5 | Wessel |
| 6 | Erik |
| 7 | Sil |
Motto's
Project site WB1130 - Groep WB030 -
Bij de studie werktuigbouwkunde aan de TU Delft is er ieder jaar een eerstejaarsproject. Het project van dit jaar was het bouwen van een pneumatische robot arm die een bekertje of een pak met een maximale massa van 0,5kg 150mm kan optillen en zijwaarts verplaatsen. Voor het project kregen wij een plaat perspex van 490 x 240 x 5 mm, 3 actuatoren waarvan 2 kleine en 1 grote actuator. Op deze site willen wij graag laten zien wat ons resultaat is en hoe wij tot dit resultaat zijn gekomen.
WB030 is een projectgroep van 7 jongens, Erik Thijs Sil Wessel Martijn Bram Pieter. Iedereen is rond de 18 jaar en is eerstejaars werktuigbouwkunde. Samen hebben wij de afgelopen tijd gewerkt aan de grijper. Wij hebben allemaal erg genoten van het samen werken.
achtergrondinformatie op de site van
de Faculteit 3ME van de TUDelft.
.
Aan het begin van het project was het voor ons nog wel onduidelijk wat de precieze eisen waren dus de eerste week hadden wij wel een paar ideeën die wij misschien wilden gaan uitvoeren. Ook hebben wij toen al onderzoek gedaan naar wat groepjes vorig jaar hebben gedaan, maar nog niets concreet vastgesteld. Toen de eisen eenmaal bekend werden hebben wij een lijst opgesteld met eisen en wensen waarbij ieder punt een waarde kreeg in hoeverre wij het een belangrijk punt vonden.
Eisen ontwerp
| Eis | Weging |
|---|---|
| Voorwerp niet laten vallen | 5 |
| Voorwerp niet kapot drukken | 5 |
| Voorwerp neerzetten op een 15 cm hoger gelegen plateau | 5 |
| Voorwerp minimaal 10cm horizontaal verplaatsen | 5 |
| Maximale afwijking van 1 cm in de bewegingen | 4 |
| Terug naar de beginpositie | 5 |
| Onder de 5 minuten op/afbouwen (inc. actuatoren monteren) | 4 |
| Onder de 20 seconden voorwerp van begin naar eindpositie | 3 |
| Onder de 30 euro aan extra materiaal | 1 |
| mooi | 2 |
| Maximaal 10 procent van de inhoud uit het voorwerp laten vallen | 4 |
De volgende stap voor ons was dat iedereen een eigen ontwerp maakte en dat ontwerp ook op papier wist te zetten. Wij hebben geprobeerd alle ontwerpen samen te voegen tot één grijper. Dit deden wij door alle sterke punten van iedereens grijper te beoordelen en dan het beste onderdeel van iedere grijper samen te voegen tot één grijper waarvan wij dachten dat het alles bevatte dat nodig was.
Het ontwerp wat wij nu op papier hadden moest nog worden omgezet naar losse onderdelen met de juiste afmetingen zodat de grijper aan de eisen zou voldoen. Dit hebben wij gedaan door een prototype te bouwen en dat op de actuatoren aan te sluiten. Met behulp van dit prototype konden wij ook al bepalen tegen wat voor problemen wij aan zouden lopen als wij de grijper in het echt zouden gaan bouwen, hierdoor konden wij al enkele problemen oplossen voordat er materiaal was gebruikt dat niet opnieuw gebruikt kon worden. (zie filmpje: 'Denkproces')
Nadat wij het prototype hadden bepaald hebben wij in Solidworks een 2D DXF-File gemaakt die wij hebben geüpload op Blackboard. De woensdag daarna begon het echte werk, wij konden de onderdelen ophalen in de IWS en beginnen aan de assemblage. De assemblage had meer voeten in aarde dan in eerste instantie bedacht. Het netjes afmeten en afzagen van een plank bleek toch een stuk ingewikkelder, want de zaag ging toch wel vaak net even scheef.
Ieder lid van onze groep moest een eigen idee inbrengen voor zowel het frame als de grijphand. Iedereen zocht dan ook naar eigen inspiratie. Elk groepslid zou op het internet zoeken naar verschillende grijpers. Ook is er gekeken naar de grijpers van vorig jaar. Wij hebben besloten om de individuele ontwerpen te splitsen in de arm van de grijper en de grijphand. Over mogelijke ideeën woord de grijphand is er gezamenlijk nagedacht, waarbij zo veel mogelijk mogelijkheden genoemd werden. Elk lid moest daarna zijn eigen grijphand tekenen.
De verschillende ideeën voor de arm en de hand zijn gepresenteerd voor de gehele groep. Hierna is er gestemd op het beste arm en de beste grijphand. Zo is het uiteindelijke ontwerp een combinatie van ideeën en inspiraties geworden. De keuze voor het frame viel uiteindelijk op het parallellogram omdat overstaande zijdes, en dus de grijphand, dan altijd evenwijdig blijven staan. Als de ene zijde recht blijft, blijft de grijperhand dus ook recht. Voor de hand waren er twee mogelijkheden: een hand met 'vingers', zoals bij protheses, of een hand met elastiek. Beide mogelijkheden kunnen verschillende vormen vast houden. Wij hebben gekozen voor het elastiek, omdat deze naar onze verwachting gemakkelijker te maken was. (zie filmpje: 'Bouw')
|
|
Het voorwerp verplaatst niet precies zoals gewenst. De verticale beweging is 1,5 cm te groot en de horizontale verplaatsing 2 cm te klein. Het voorwerp valt tijdens de beweging niet, maar bij het loslaten valt het voorwerp 1,5 cm naar beneden. Het flesje en het tetrapak blijven staan, de beker blijft de helft van de keren staan na het loslaten. Het flesje en het tetrapak vervormen niet bij het grijpen, het bekertje ondervindt een lichte vervorming. De grijper kan het gewicht van elk voorwerp (leeg en gevuld) tillen. Bij verschillende testjes van het grijpen wordt het voorwerp nauwkeurig teruggezet. Hiermee wordt bedoeld dat er niet veel verschil is tussen de locaties waar het voorwerp staat na het loslaten. Tijdens het grijpen gaat er bij het flesje en het tetrapak geen inhoud verloren, het bekertje verliest ongeveer de halve inhoud. Dit verschil bedraagt maximaal een halve centimeter. De grijper kan terugkeren naar de beginpositie na het loslaten van het voorwerp zonder het neergezette voorwerp aan te raken. Het kost de grijper ongeveer 15 seconde om het voorwerpen te pakken, te verplaatsen en neer te zetten. Binnen deze 15 seconde is de grijper ook terug in zijn beginpositie. In de grijper zit naast het perspex hout, laderails en draadeind. De kosten voor de extra materialen waren €40,-, wat €10,- boven het gewenste bedrag is.(zie filmpje: 'De Grijper'')
Als wij kijken naar onze grijper in het geheel tijdens het testen, hebben wij meerdere verbeterpunten en verbeteringen gevonden. Het grootste verbeterpunt is het gewicht van de grijper. Deze was dusdanig groot dat wij de grijper moesten ondersteunen met het naar boven bewegen door middel van elastieken en een hoge luchtdruk. Dit bracht andere problemen met zich mee, zoals het kapot knijpen van het bekertje en het verliezen van de inhoud in het bekertje. Ook hadden wij van te voren beter kunnen nadenken over de plaatsing van de actuatoren, aangezien wij tijdens het testen tegen problemen aan zijn gelopen, zoals de juiste hoek vinden voor de actuator of de plaatsing van de actuator op de rails. Als laatste verbeterpunt hebben wij de plaatsing van de grijper op het bord. Wij hebben de grijper nu via een verbinding van 2 houtblokken met daartussen een rails verbonden aan het bord, aangezien de gaatjes in de laderails niet overeen kwamen met de gaatjes in het bord.
Wij hebben verschillende oplossingen voor de problemen bedacht. Zo kunnen wij het kapot knijpen van het bekertje voorkomen door de grijphand eerder te laten stoppen door middel van een blokje. Dit blokje stopt het bewegende deel van de grijphand vroegtijdig, zodat het bekertje minder wordt samengeknepen. Wij verwachten dan ook dat inhoud beter in het bekertje blijft zitten. Een andere oplossing voor dit probleem is het dichtknijpen van het slangetje die naar de actuator aan de hand van de grijper loopt. Door het dichtknijpen van de slang wordt de druk in de actuator langzamer opgebouwd en zal de hand van de grijper ook langzamer dicht gaan. Wij zijn van mening dat het bevestigen van de grijper aan het bord anders kon, namelijk zonder een extra bevestiging met behulp van ander materiaal. Wij konden dit verhelpen door een andere laderails te kiezen die direct aan het bord vast kon. Door onze huidige aanpak zijn wij namelijk materiaal inefficiënt geweest en wij konden op dit vlak zowel kosten als materiaal besparen.
Wij zijn dit project begonnen met zeven personen met als doel een goed project af te leveren voor de deadline. In week zes stopte Erik echter met de studie en twee dagen later werd werd Sil ziek. Voor anderhalve week werkten wij met vijf man. Deze periode was erg belangrijk aangezien wij de grijper moesten bouwen, testen en verbeteren. Wij hebben de taken van Sil en Erik verdeeld onder de andere vijf personen. Door een hogere werkdruk en het maken van de grijper met minder man was het niet mogelijk om ook nog voldoende beeldmateriaal te maken. Bij het maken van de site en de filmpjes liepen wij dan ook tegen het probleem aan dat wij minder beeldmateriaal hadden dan gewenst. Onze manier van samenwerking over het project was over het algemeen constant en werkte goed. Wij stelden iedere week deadlines op zodat alles duidelijk was wat die week of tijd moesten doen. Hierdoor hadden wij een wekelijkse progressie die goed in het schema paste die ons werd gegeven door de TU. Buiten de ingeroosterde projecttijd hebben wij ook veel afgesproken om de deadlines te halen en te bespreken wat wel en wat niet lukte. Als een groepslid tegen een probleem aanliep werd het probleem aangekaart in de groep en opgelost met andere groepsleden. Een voorbeeld hiervan is dat het maken van de website stroef begon, aangezien niemand ervaring had met programmeren. Wij hebben er toen voor gekozen de website te maken met twee groepsleden. Ook de DXF-file voor de lasersnijder zorgde voor problemen, maar dat werd vervolgens ook door meerdere groepsleden opgelost.
| Video's |
|---|
 |
 |
 |
 |
| teamlid | Naam |
|---|---|
| 1 | Bram |
| 2 | πter |
| 3 | Martijn |
| 4 | Thijs |
| 5 | Wessel |
| 6 | Erik |
| 7 | Sil |