Chips Catcher

Vous voulez faire un apéro sans avoir les mains grasses à cause de la boîte de chips ?

Vous voulez impressionner vos invités ?

Avec le Chips Catcher prendre l’apéro n’aura jamais été aussi cool !

     Problématique

     Recherches

1. Etude de marché

2. Analyse fonctionnelle

     Prototypage

1. Esquisses 

2. Calculs

3. Modèle CAO 

4. Prototype 

5. La tige et le toboggan

     Conclusion et flyers

PROBLEMATIQUE

       Nous prenons tous des apéritifs de temps en temps, que ce soit seul, entre amis ou en famille. Parmi les choix possibles, les chips en forme de tuiles sont très populaires. Cependant, il est toujours compliqué de savoir comment les servir. En mettant les mains dans la boîte, celles-ci deviennent grasses et lorsqu’il n’en reste plus beaucoup il est compliqué de les attraper sans avoir à pencher la boîte. C’est pourquoi nous avons inventé un produit permettant d’ouvrir la boîte et de sortir les tuiles sans mettre les mains à l’intérieur.

Nous voulions également un produit qui présente convenablement les chips sur la table pour remplacer les assiettes ou les bols dans lesquels elles ne sont pas présentées de manières élégantes.

Notre produit, le Chips Catcher, est simple et fun à utiliser.

RECHERCHES

      • Etude de marché

       Le but du projet de ce semestre était de concevoir un objet innovant (améliorer un produit déjà existant ou en créer un nouveau). Avant de se lancer dans la réalisation de notre prototype, il nous a donc fallu chercher si le marché actuel proposait déjà des produits similaires.

Nous nous sommes rendu compte qu’il existait des produits permettant de satisfaire les fonctionnalités individuelles de notre produit telles qu’ouvrir les boîtes et présenter les chips. En revanche, il n'existe aucun produit combinant les deux. De plus, il n'existe que très peu de présentoirs ou d’ouvre-chips dans le commerce spécialisé pour chips. C’est pourquoi nous voulions rassembler les deux fonctionnalités dans un seul produit.

                                                                                 Présentoir pour chips                                                           Ouvre boîte de la marque KIBO

De plus dans les années précédentes un groupe avait créé un objet au concept similaire, néanmoins nous souhaitions réaliser un produit avec lequel la boîte de chips achetée est directement utilisée, sans avoir à déplacer les chips.

Photo du projet "Lift and Eat" des PL2 2020

      • Analyse fonctionnelle

1.  Besoin fondamental du produit 

Pourquoi le produit existe-t-il ?

• Parce que les chips sont difficiles à attraper
• Parce que la boite est trop petite pour récupérer les chips
• Parce que renverser la boîte pour attraper les chips les abimes

Pour quoi ce besoin existe-t-il ?

• Parce qu’il y a un manque de confort pour manger des chips (une activité avec du plaisir)
• Pour accéder aux chips plus facilement 

Qu’est-ce qui pourrait le faire évoluer ?

• Système automatique de présentation des chips
• Changement de packaging
• Système d'étalement des chips (partie présentoir)

Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître?

• Packaging solide non perforable
• Disparition des chips

           Dans sa forme actuelle, le besoin est-il validé ? Pourquoi ?

Oui.

• les apéritifs existent et existeront toujours
• les boîtes de chips ne sont pas prêtes de changer

2.  Interactions avec l’environnement 

Fonctions principales :

FP1 : Ouvrir/ entailler la boîte de chips par le dessous

FP2 : Saisir les chips facilement

Fonctions secondaires (contraintes) :

Fc1 : Supporter le poids de la boîte de chips

Fc2 : Loger à l’intérieur de la boîte de chips

Fc3 : Être facile d’utilisation

Fc4 : Être recyclable

Fc5 : Résister au gras des chips

Fc6 : Ne pas endommager la boîte

Fc7 : Ne pas abimer les chips

Fc8 : Résister à l’eau pour le laver

Fc9 : Être adapté au milieu qui l’entoure (pression, uv…)

Fc10 : Être non toxique pour l’Homme

Notre projet est un prototype et non le produit fini, ainsi toutes les fonctions secondaires ne sont pas satisfaites. Des fonctions comme la toxicité et la recyclabilité ne sont pas opérationnelles.

PROTOTYPAGE

      • Esquisses

          Nous avons commencé le prototypage de notre produit par des esquisses afin d’avoir une idée plus claire de son design global et de trier les solutions en fonction de leur faisabilité. Nous avons choisi des éléments de base qui constituent notre produit : une plaque qui remonte les chips par le dessous de la boîte et une manivelle qui actionne des engrenages pour la faire monter.

Nous nous sommes ensuite concentrés sur le fait de trouver le mécanisme permettant d'élever les chips.

- 1^ère idée : barre télescopique

         Notre première idée était de réaliser une barre télescopique afin de faire monter les chips au fur et à mesure de l’apéritif.

Mais au cours de la réflexion, nous nous sommes rendu compte de la complexité de la mise en œuvre et n’avons donc pas retenu cette idée.

- 2^ème idée : Cric

         En cherchant une autre solution à ce problème, nous avons trouvé une autre possibilité d’élévation qui fonctionne plus simplement. Cette solution est basée sur le même principe qu’un cric.

Nous avons donc retenu la 2^ème idée comme moyen d’élévation dans notre prototype.

- 3^ème idée : Perçage de la boîte par le dessous

          Dans un premier temps nous avions pensé à réaliser une plaque dentée à l'extrémité du cric afin de venir percer le dessous de la boîte directement puis de continuer à montrer les chips sans bouger la boite. Cependant nous nous sommes rendu compte que pour l’épaisseur en aluminium du fond de la boîte de chips, une plaque dentée en plastique n’était pas envisageable pour la perforer. Nous avons donc opté pour une solution plus simple en deux temps : ouvrir la boîte à l’aide d’un ouvre boîte classique puis poser la boîte sur notre mécanisme.

          Après avoir trouvé le moyen de faire monter les chips, nous avons également réfléchi à une manière de disposer les chips. Pour cela nous avions pensé à une plaque qui tournerait avec le même mouvement de la manivelle et un toboggan pour exposer les chips. Ces composants sont présents sur les croquis et les schémas cinématiques, malheureusement nous n'avons finalement pas pu les réaliser et les intégrer à notre prototype final.

Une fois les esquisses terminées, celles-ci nous ayant permis de fixer une version finale à réaliser pour le prototype de notre produit, nous avons dessiné des croquis et des schémas pour comprendre au mieux le système de fonctionnement et pouvoir le réaliser en CAO.

          Croquis du prototype                         Schéma cinématique 3D                                         Schéma cinématique 2D  

      • Calculs complémentaires

       Notre prototype contient une vis sans fin qui nécessitait des calculs plus approfondis pour permettre son bon fonctionnement et sa modélisation future sur CREO. En effet, il était nécessaire de définir le pas et le nombre de filets de la vis, ainsi que ses dimensions globales.

      • Modèles CAO

      Pour notre projet, nous avons modélisé les différentes pièces de notre produit sur CREO afin de les imprimer en 3D. Nous avons modélisé la vis sans fin, les engrenages coniques, la plaque de fond, la manivelle ainsi que le cric, celui-ci étant composé de tiges et d’accroches femelles et mâles.

Modèle CAO des engrenages

      Après avoir fini les premiers modèles de CAO et commencé les impressions, nous avons constaté quelques erreurs de taille et d'échelle. Par exemple, les engrenages n'effectuaient pas une bonne transmission de mouvement, il a donc fallu repenser leur modélisation et leurs dimensions. Certains ensembles comme l’attache entre le cric et la plaque haute qui pousse le fond de la boîte de chips, n’étaient pas aux bonnes dimensions après impression et ne s'emboitaient pas. La manivelle qui actionne les engrenages a également connu une première impression à une échelle trois fois plus grande que souhaitée.

 
Mauvaise correspondance de taille

      • Prototype final

Une fois toutes les pièces imprimées, nous les avons assemblées pour former notre prototype final.

                                             Vis sans fin                                    Accroche mâle et femelles                                           Cric     

                                                                               Engrenages                                                                Plaque support     

Maquette assemblée

• La tige et le toboggan

        Une partie de notre prototype mérite d'être expliqué plus en détails car nous n'avons pas eu le temps de la réaliser. En effet, nous voulions ajouter un toboggan et une tige pousse chips pour présenter nos chips. D'un côté, nous avons pu faire notre tige pousse chips, composée d'une tige et d'une plaque, mais nous avons rencontrer un problème lors de l'assemblage. En effet, au vu de toutes les pièces à modéliser puis à imprimer en 3D nous avions mal déterminer le temps dont nous aurions besoin. Ce qui nous a amener à assembler seulement à la fin, tous les morceaux de notre prototype. C'est à ce moment là que nous nous sommes rendu compte que notre vis sans fin et notre tige rentraient en colision lors de la rotation de l'engrenage sur lequel la tige est fixée.

D'un autre côté, il y a le toboggan qui nous aurait permis de bien disposer les chips lorsque la tige pousse les chips. Cependant, avec le temps imparti nous n'avions plus le temps de réaliser le toboggan en modélisation avant de l'imprimer. En effet, cette partie demandais des compétences que nous métrisions mal et donc qui nous ont pris beaucoup plus de temps que ce que nous avions prévu. Ce qui a abouti au fait que nous ne pouvons pas le réaliser. Nous avons pensé à fabriquer un autre système de support pour les chips une fois pousser mais nous n'avions plus assez de temps pour le réaliser combiner au fait que notre tige pousse chips ne fonctionnait pas correctement avec notre vis sans fin.

Avec un peu plus de temps ainsi qu'une meilleure gestion du temps nous aurions donc pu arriver au prototype que nous avions prévu de réaliser dans notre introduction et dans nos premiers dessins.

CONCLUSION

Pour conclure nous pouvons dire que ce projet nous a permis d’acquérir de nouvelles compétences. Il y a eu le travail de groupe, la modélisation et l’impression 3D ou encore la réflexion de créativité pour tenter de créer un produit innovant. 

Concernant le travail en groupe, cela nous a appris à séparer les tâches, à communiquer sur  les avancées ainsi que sur nos difficultés ou erreurs. Le travail de groupe nous à également permises d’être plus créatives avec les idées de chacunes. Pour la modélisation 3D nous avons dû “inventer” nos pièces du début à la fin sans plan initial. Nous nous sommes bien sûr inspirés de pièces déjà existantes mais en les modifiant pour qu’elles conviennent à notre prototype. Du côté de l’impression 3D, cela nous a permis de découvrir le fonctionnement de certaines imprimantes 3D ou de découpe que nous n’avions jamais utilisées. Une des amélioration possible dans notre travail de groupe aurait été une meilleure gestion du temps ou mieux déterminer le temps dont nous avions besoin pour réaliser notre prototype avec les compétences que l'ont possède.

Même si nous avons réussi à fabriquer un prototype, il ne correspond pas à celui que nous voulions au départ, et il reste tout de même de nombreuses améliorations possibles en plus des pièces quer nous avions déjà prévues de rajouter (toboggan et tige). Dans un premier temps il serait préférable d’améliorer la matière utilisée pour qu’elle soit 100% non toxique et puisse être au contact d’aliments. De plus, nous aurions voulu un produit capable d’ouvrir la boîte de chips et ensuite de soulever et distribuer les chips sans avoir à redéplacer la boîte après ouverture. Cette idée aurait pu être réalisée à l’aide d’une plaque dentée mais nous n’avions pas assez de temps pour la réaliser. De plus, le plastique n’était pas assez solide pour perforer l’épaisseur du fond de la boîte de chips. Peut-être qu’utiliser des dents en métal pour cette partie serait une bonne solution. Une autre amélioration possible serait de disposer les chips sur un plateau tournant (après le toboggan) pour que le service des chips soit encore plus simple.

FLYER