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Zweibackengreifer mit Kraft- und Positionssensorik auf Basis eines Kreuzspulaufbaus

Drexler, Thomas (1997):
Zweibackengreifer mit Kraft- und Positionssensorik auf Basis eines Kreuzspulaufbaus.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

Zum Greifen von mikromechanischen Bauteilen wird ein Greifwerkzeug mit mehreren Freiheitsgraden benötigt. Dazu wurde in dieser Studienarbeit ein Zweibackengreifer aufgebaut, mit dem mikromechanische Bauteile beliebiger Bauform gegriffen werden können. Für die Greifbewegung werden zwei Greifbacken durch jeweils ein Kreuzspulelement bewegt. Das elektrodynamische Aktorprinzip erlaubt es aus den Ansteuerströmen und der gemessenen Winkelposition der Greifbacken die Kraft auf das mikromechanische Bauteil zu berechnen.

Für die Ansteuerung der Kreuzspulen wurden spannungsgesteuerte Stromquellen mit einstellbaren Offset aufgebaut. Durch den Offset wird die Auflösung der D/A-Wandler zur Positionierung optimal genutzt. Der Offset ist durch eine negative Referenzspannungs-Quelle mit anschließenden einstellbaren Spannungsteiler realisiert.

Die Winkelmessung ist mit Hallsensoren und Permanentmagneten realisiert. Die Stromversorgung der Hallgeneratoren ist mit der Referensspannungsquelle REF 200 und einer Operationverstärker-Schaltung realisiert. Die Hallspannungen der beiden Hallgeneratoren werden mit Differenzmeßverstärkern auf maximal ±10V verstärkt, die dann den A/D-Wandlern zugeführt. Die Winkel/Strom-Kennlinie des Aktors und die Winkel/Spannungs-Kennlinie der Winkelmessung wurden aufgenommen und zeigten die geforderten Eigenschaften.

Technische Daten :

* Ansteuerung Stromaufnahme: 4x280mA

* maximales Drehmoment: 2,87mNm

* max. Kraft auf das Bauteil: 100mNm

* Positionierung: Theoretische Auflösung bei 8,09°

* Greif-Verfahrwinkel: 0,002°

* Positionsmessung Ansteuerstrom: 2 x 5mA

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 1997
Creators: Drexler, Thomas
Title: Zweibackengreifer mit Kraft- und Positionssensorik auf Basis eines Kreuzspulaufbaus
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Zum Greifen von mikromechanischen Bauteilen wird ein Greifwerkzeug mit mehreren Freiheitsgraden benötigt. Dazu wurde in dieser Studienarbeit ein Zweibackengreifer aufgebaut, mit dem mikromechanische Bauteile beliebiger Bauform gegriffen werden können. Für die Greifbewegung werden zwei Greifbacken durch jeweils ein Kreuzspulelement bewegt. Das elektrodynamische Aktorprinzip erlaubt es aus den Ansteuerströmen und der gemessenen Winkelposition der Greifbacken die Kraft auf das mikromechanische Bauteil zu berechnen.

Für die Ansteuerung der Kreuzspulen wurden spannungsgesteuerte Stromquellen mit einstellbaren Offset aufgebaut. Durch den Offset wird die Auflösung der D/A-Wandler zur Positionierung optimal genutzt. Der Offset ist durch eine negative Referenzspannungs-Quelle mit anschließenden einstellbaren Spannungsteiler realisiert.

Die Winkelmessung ist mit Hallsensoren und Permanentmagneten realisiert. Die Stromversorgung der Hallgeneratoren ist mit der Referensspannungsquelle REF 200 und einer Operationverstärker-Schaltung realisiert. Die Hallspannungen der beiden Hallgeneratoren werden mit Differenzmeßverstärkern auf maximal ±10V verstärkt, die dann den A/D-Wandlern zugeführt. Die Winkel/Strom-Kennlinie des Aktors und die Winkel/Spannungs-Kennlinie der Winkelmessung wurden aufgenommen und zeigten die geforderten Eigenschaften.

Technische Daten :

* Ansteuerung Stromaufnahme: 4x280mA

* maximales Drehmoment: 2,87mNm

* max. Kraft auf das Bauteil: 100mNm

* Positionierung: Theoretische Auflösung bei 8,09°

* Greif-Verfahrwinkel: 0,002°

* Positionsmessung Ansteuerstrom: 2 x 5mA

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Drehwinkelmessung, Greifkraftmessung, Kreuzspulsystem, Stromquelle spannungsgesteuert
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design (dissolved 18.12.2018)
Date Deposited: 13 Sep 2011 07:08
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1350

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 11-11-1996

Ende Datum: 22-08-1997

Querverweis: 17/24 EMKD 1334

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKS 1350
Referees: Kunstmann, Dipl.-Ing. Christian and Weißmantel, Prof. Dr.- Heinz
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