De opdracht

"Ontwerp een mechanisme dat een appel kan oppakken en op een naastgelegen plateau kan plaatsen, om een wand heen, aangedreven door pneumatische actuatoren"

• In de beginstand ligt de appel in het midden van het vierkant naast het plateau.
• Het doel is om de appel precies in het midden van het plateau te plaatsen.
• In de beginstand mag geen enkel deel van het mechanisme zich boven het vierkant van het plateau bevinden.
• Na het plaatsen van de appel moet het mechanisme de appel weer loslaten.
• In de eindstand mag geen enkel deel van het mechanisme zich in de ruimte boven het plateau bevinden.
• Het mechanisme mag geen onveilige situaties opleveren.
• Binnen vijf minuten moet het mechanisme aan de actuatoren gekoppeld worden en gebruiksklaar gemaakt worden.

De testopstelling is hieronder weergegeven met de appel in de beginstand en rechts midden op het plateau de roos aangegeven.

Voor de fabricage en werking van de grijper is voor de projectgroep het volgende beschikbaar:

• Bouten M4x16, M4x30, M6x20, M6x40
• Moeren M4 en M6 (standaard en zelf borgend)
• Één PMMA (persplex) plaat van 490 x 240 x 5 mm (te gebruiken met lasersnijder)
• Pneumatisch systeem met daarbij drie actuatoren:
  • 1 x Festo DSNU-12-100 (diameter 12mm, slag 100mm)
  • 2 x Festo DSNU-8-100 (diameter 8mm, slag 100mm)
  De drie actuatoren zitten met een slangetje van maximaal ~500 mm vast aan een basisframe waar de luchtdruk op aangesloten zit.
  Het is niet verplicht om het mechanisme aan het basisframe vast te maken, maar voor de toevoer en bediening van de luchtdruk is het mechanisme wel afhankelijk van het basisframe.

Eisen en wensen

De gestelde eisen aan het ontwerp:

• In de beginstand mag het mechanisme zich niet boven de appel bevinden.
• Het apparaat moet in staat zijn om vanuit de beginstand de appel te benaderen. Van opzij benaderen is 130 mm en van boven is het 260 mm.
• Wanneer de appel binnen grijpafstand is, moet de appel opgepakt kunnen worden.
• Zodra de appel opgepakt is, moet de appel getransporteerd worden naar de andere kant van de muur van 260 mm hoog, 260 mm breed en 6 mm dik.
• Nadat de appel langs/over de muur is, moet het mechanisme het midden van het plateau benaderen. Het midden zit 130 mm van de zijkanten af.
• Na het plaatsen van de appel moet de appel worden losgelaten, zonder weg te rollen.
• In de eindstand mag het mechanisme zich niet boven het plateau bevinden.
• De appel mag niet beschadigen.
• Het apparaat moet in staat zijn om appels van verschillende afmetingen op te pakken. Als we de appel beschouwen als een cilinder met een diameter van minimaal 60 mm en maximaal 100 mm en een hoogte van minimaal 50 mm en maximaal 80 mm.
• Het proces moet negen van de tien keer succesvol doorlopen worden.
• De actuator moet stevig aan de constructie bevestigd worden, zodat er geen gevaarlijke situaties kunnen ontstaan.
• Het mechanisme moet binnen vijf minuten aangesloten kunnen worden.
• Het hele proces moet doorlopen worden in maximaal 30 seconden.
• Het apparaat moet eenvoudig te vervoeren zijn.

De wensen voor het ontwerp:

• Precisie: de appel moet precies in de roos gelegd worden.
• Low-budget: het mechanisme mag maximaal 35 euro kosten.
• Duurzaam: het mechanisme mag geen blijvende schade aan de omgeving veroorzaken en moet gemaakt zijn van milieuvriendelijke materialen.
• Eenvoudig: het mechanisme moet gemakkelijk te bouwen zijn zonder gebruik van geavanceerde gereedschappen.
• Lichtgewicht: het apparaat moet zo licht mogelijk zijn.
• Pakkende naam: met een weloverwogen naam, blijft het mechanisme beter hangen bij toeschouwers en andere geïnteresseerden.
• Succes rate: Het apparaat voltooid het proces altijd succesvol.