Richter, Olaf (1996)
Miniatur-Gefriergreifer.
Technische Universität Darmstadt
Studienarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Zusammenfassung:
In dieser Studienarbeit wird das Prinzip eines Miniatur-Gefriergreifers für mikromechanische Bauteile untersucht. Dabei sollen die Bauteile durch Aufbringen einer geeigneten Flüssigkeit und Anfrieren an einer Greiferspitze gegriffen werden. Durch Aufschmelzen wird die Verbindung wieder gelöst.
Für den Greifer werden zwei Peltierelemente verwendet, die eine Greiferspitze kühlen. Die Anordnung erlaubt es die Greiferspitzen auszutauschen und so mit Spitzendurchmessern von 0,2 bis 0,55mm zu arbeiten. Dieser Aufbau wird über ein Kugelkopfgelenk am Mikromontageroboter des Instituts montiert. Die Ansteuerung der Kühlelemente erfolgt über einen PC und eine dazugehörige Elektronik.
Die Greiferspitze wird in ein Vorratsgefäß mit destilliertem Wasser eingetaucht, dann auf das Bauteil aufgesetzt und festgefroren. Ein definiertes Absetzen ist ebenfalls möglich. Durch Erwärmen der Spitze wird dabei das Lösen der Verbindung unterstützt. Der Verdunstungsprozeß des Wassers und damit dessen Entfernung vom Bauteil wird ebenfalls beschleunigt.
Versuche mit diesem Aufbau zeigen, daß es möglich ist Bauteile sowohl im als auch außerhalb des Schwerpunktes zu greifen. Die Zeit zur Entfernung des Wassers hängt stark von der Haltedauer ab, da sich während des Haltens immer mehr Luftfeuchtigkeit auf dem Bauteil und dem Greifer niederschlägt und später verdunstet werden muß. Dies ist ein grundsätzliches Problem des Prototypen. Nach einiger Zeit schlägt sich soviel Luftfeuchtigkeit auf dem Greifer nieder, daß die Leistung der Peltierelemente nicht mehr ausreicht. Das Bauteil fällt ab.
Es zeigt sich außerdem, daß mit abnehmender Oberflächenrauheit der Bauteile die Zuverlässigkeit des Systems kleiner wird. Seitliche Fügekräfte, also Kräfte senkrecht zur Schwerkraft können bei polierten Siliziumoberflächen nicht aufgebracht werden.
| Typ des Eintrags: | Studienarbeit |
|---|---|
| Erschienen: | 1996 |
| Autor(en): | Richter, Olaf |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Miniatur-Gefriergreifer |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Kunstmann, Dipl.-Ing. Christian ; Weißmantel, Prof. Dr.- Heinz |
| Publikationsjahr: | 12 Juli 1996 |
| Zugehörige Links: | |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Zusammenfassung: In dieser Studienarbeit wird das Prinzip eines Miniatur-Gefriergreifers für mikromechanische Bauteile untersucht. Dabei sollen die Bauteile durch Aufbringen einer geeigneten Flüssigkeit und Anfrieren an einer Greiferspitze gegriffen werden. Durch Aufschmelzen wird die Verbindung wieder gelöst. Für den Greifer werden zwei Peltierelemente verwendet, die eine Greiferspitze kühlen. Die Anordnung erlaubt es die Greiferspitzen auszutauschen und so mit Spitzendurchmessern von 0,2 bis 0,55mm zu arbeiten. Dieser Aufbau wird über ein Kugelkopfgelenk am Mikromontageroboter des Instituts montiert. Die Ansteuerung der Kühlelemente erfolgt über einen PC und eine dazugehörige Elektronik. Die Greiferspitze wird in ein Vorratsgefäß mit destilliertem Wasser eingetaucht, dann auf das Bauteil aufgesetzt und festgefroren. Ein definiertes Absetzen ist ebenfalls möglich. Durch Erwärmen der Spitze wird dabei das Lösen der Verbindung unterstützt. Der Verdunstungsprozeß des Wassers und damit dessen Entfernung vom Bauteil wird ebenfalls beschleunigt. Versuche mit diesem Aufbau zeigen, daß es möglich ist Bauteile sowohl im als auch außerhalb des Schwerpunktes zu greifen. Die Zeit zur Entfernung des Wassers hängt stark von der Haltedauer ab, da sich während des Haltens immer mehr Luftfeuchtigkeit auf dem Bauteil und dem Greifer niederschlägt und später verdunstet werden muß. Dies ist ein grundsätzliches Problem des Prototypen. Nach einiger Zeit schlägt sich soviel Luftfeuchtigkeit auf dem Greifer nieder, daß die Leistung der Peltierelemente nicht mehr ausreicht. Das Bauteil fällt ab. Es zeigt sich außerdem, daß mit abnehmender Oberflächenrauheit der Bauteile die Zuverlässigkeit des Systems kleiner wird. Seitliche Fügekräfte, also Kräfte senkrecht zur Schwerkraft können bei polierten Siliziumoberflächen nicht aufgebracht werden. |
| Freie Schlagworte: | Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Greifer mikromechanischer Bauteile, Halten mikromechanischer Bauteile, Kühlung mit Peltier-Element, Thermisches Ersatzschaltbild, Zugversuch |
| ID-Nummer: | 17/24 EMKS 1297 |
| Zusätzliche Informationen: | EMK-spezifische Daten: Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate, Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1297 Art der Arbeit: Studienarbeit Beginn Datum: 06-11-1995 Ende Datum: 12-07-1996 Querverweis: keiner Studiengang: Elektrotechnik (ET) Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.) Abschluss: Diplom (EMK) |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018) |
| Hinterlegungsdatum: | 30 Sep 2011 09:14 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:53 |
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| Referenten: | Kunstmann, Dipl.-Ing. Christian ; Weißmantel, Prof. Dr.- Heinz |
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