Het verplaatsen van een appel kan op veel manieren. Wij, Leendert, Martijn, Martijn, Mattia, Matthijs, Maurits en Niels van groep WB70, zijn van de faculteit 3ME en zijn eerstejaars studenten van de studie werktuigbouwkunde en wij hebben hier revolutionaire concepten voor. Met oog voor veiligheid, precisie en efficiëntie ontwikkelen wij een grijper die in staat is een appel langs een muur te tillen. In ons concept streven we naar eenvoud. De appel wordt daarom met zo min mogelijk handelingen verplaatst. De functie van de grijper is teruggedreven tot de essentie, met zo min mogelijk bewegende delen.
Op deze site zal een beeld worden gegeven van ons proces, onze werkomgeving en natuurlijk onze resultaten aan de hand van foto's en filmpjes.
In een brainstormsessie in de eerste uren van het project is een breed scala van concepten opgezet. Hiervan is een groot morfologisch overzicht gemaakt om alle mogelijkheden duidelijk op een rijtje te hebben. WB70 heeft zijn best gedaan iedere mogelijkheid te overwegen en ook de niet voordehand liggende oplossingen te bekijken. Deze houding leverde ons een groot arrangement aan mogelijkheden op. Vervolgens is WB70 opgesplitst in 4 groepen. Ieder groepje heeft aan de hand van de diverse mogelijkheden een concept gemaakt van hoe zij het mechanisme wilde hebben. Als eerste werden er tekeningen gemaakt van hoe de grijpers eruit zouden komen te zien. Daarna werd er in de onderlinge groepjes gedebatteerd hoe het ontwerp verbeterd kon worden en zo nodig werden aanpassingen gemaakt. Als het groepje van twee personen tevreden was, werd het ontwerp getest door middel van spuugmodellen van karton. Door deze spuugmodellen kon er duidelijk gezien worden wat de zwakke punten van het ontwerp waren. Als deze oplosbaar waren werd dat snel opgelost. Na het afronden van de spuugmodellen werd het ontwerp gepresenteerd aan de hele groep en werd er besproken wat er goed was aan het ontwerp en waar het ontwerp verbeterd kon worden. Uiteindelijk zijn we uitgekomen op 4 verschillende grijpers en 4 goed werkende soorten mechanismen. Om uiteindelijk op een definitief ontwerp uit te komen heeft WB70 besloten om een puntensysteem te hanteren met weegfactoren van verschillende eisen en wensen waar de grijper aan moest voldoen. Het heeft uiteindelijk geleid tot een ontwerp dat compleet verschilt van andere. Door de verplaatsing van de appel te versimpelen tot één grote draai in plaats van een horizontale verplaatsing in twee richtingen heeft onze grijper een beweging minder nodig dan andere grijpers om de opdracht te volbrengen.
Dit concept heeft alle drie de actuatoren nodig om de appel te verplaatsen. Een grijper pakt de appel vast met een horizontale beweging mogelijk gemaakt door een actuator in een scharnier. Grip op de appel wordt veroorzaakt door elastieken. Een verticale beweging om de appel over de muur te verplaatsen wordt gedaan met twee vier-stangen mechanismen in de vorm van een parallellogram met op de diagonaal een actuator. Om een zijdelingse verplaatsing mogelijk te maken is de gehele grijper vastgemaakt aan een verticale as die aan het boord vast zit. Om deze as kan de grijper horizontaal scharnieren. Ook deze beweging wordt mogelijk gemaakt door een actuator.
Van ons gekozen concept hebben wij nog een prototype gemaakt. Omdat het mechanisme een schakelbak is, hebben wij alleen een prototype gemaakt uit karton van de grijper. Hierdoor konden wij de maten testen die al berekend en bepaald waren. Er kon ook getest worden hoe de appel opgepakt zou worden en hoeveel kracht dat echt zou kosten, want hier waren er twijfels over in de groep. Ook waren er nog twijfels of de grijper de appel echt op zou kunnen pakken. Dit is allemaal meerdere keren uitgeprobeerd waardoor er voldoende vertrouwen was opgebouwd in onze grijper.
Helaas voldoet de grijper niet aan alle eisen, simpelweg omdat de grijper niet goed functioneert. De grijper kan de appel niet verplaatsen en is hierdoor vanzelfsprekend ook niet instaat om de appel weer los te laten. Ook is de grijper te zwaar waardoor het moment te groot wordt en de grijper niet meer stabiel is. Echter voldoet de grijper wel aan de wensen. Het ziet er namelijk aantrekkelijk uit, kan in theorie functioneren met twee actuatoren en kost per persoon maar acht euro aan extra spullen. Aan de resterende opdrachten voldoet de grijper wel. Het is alleen jammer dat WB70 de grijper niet werkend heeft gekregen.
Genomen door Martijn O.
Na het testen van de grijper zijn er enkele problemen naar voren gekomen die de grijper belemmeren in zijn functioneren. In de analyse zal aan bod komen wat deze problemen zijn, wat de oorzaak van de problemen is en wat een oplossing voor het probleem zou kunnen zijn.
Een grote oorzaak van de problemen is dat de kwaliteit van uitvoering per onderdeel verschilt. Onderdelen, zoals het draaimechanisme en de versnellingsbak, die in een vroege stage van de bouw gemaakt zijn werken naar behoren. Terwijl het grijpmechaniek zelf, dat bijna als laatste is gemaakt, niet geheel functioneert. Het mag duidelijk zijn dat er een ongelijke distributie van tijd over de bouw van verschillende onderdelen is geweest. In de toekomst kan dit opgelost worden door vanaf het begin al te beginnen aan ieder deel van het systeem.
Een andere oorzaak van de problemen is het te laat samenvoegen van de deelsystemen. Mede omdat de grijper pas in een laat stadium van de bouw klaar was zijn de grijper en het draaimechanisme pas laat samengevoegd. Problemen in de ophanging zijn daardoor laat aan de oppervlakte gekomen. Wederom kan dit opgelost worden door vanaf het begin al te beginnen aan ieder deel van het systeem.
Een derde oorzaak van de problemen is de matige uitwerking van enkele details in het mechaniek. De meest simpele delen van het mechaniek zoals bijvoorbeeld ophangingspunten en verbindingen zijn niet voldoende doordacht waardoor onvoorziene problemen pas bij de assemblage van het mechaniek aan de orde kwamen. Een belangrijke les mag dus zijn dat ieder detail doordacht moet zijn en er bijzonder kritisch gekeken moet worden of er geen aannames zijn gemaakt.
