Greifarm (IPT)

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT(Aachen)

Kompakte Piezosteuerung für einen Präzisions-Greifarm

Immer mehr technische Produkte sind nur noch durch den Einsatz von Mikrobaugruppen realisierbar. Dabei werden sehr kleine Komponenten mit hoher Präzision zu einer Baugruppe zusammengefügt – sie benötigen bei Ihrer Montage Positioniergenauigkeiten von bis zu 100 nm.

Derzeit entwickeln sich diese klassischen Mikroprodukte aufgrund steigender Anforderungen an die Komplexität in Richtung komplexer Baugruppen mit relativ großen Abmessungen und vielschrittigen Montagevorgängen.

Ein anschauliches Beispiel ist die Montage einer Diodenlaserbaugruppe, bei der mehrere kleine Optiken in einem relativ großen Bauraum hochpräzise justiert werden müssen. Marktgängige Handhabungssystem bieten derzeit entweder eine hohe lokale Präzision, oder einen großen Arbeitsbereich. Zur wirtschaflichen und automatisierten Montage heute möglicher Mikrosysteme sind jedoch neue Freiheitsgrade erforderlich, bei denen eine hohe Präzision und ein großer Arbeitsbereich gleichzeitig erzielt werden müssen.

In einem Forschungsprojekt des Fraunhofer IPT wurde ein herkömmliches Positioniersystem um einen hoch präzisen Montagekopf ergänzt. Somit bildet das klassische System den großen Arbeitsbereich ab, während der Montagekopf lokal für eine hohe geregelte Positioniergenauigkeit sorgt.

Unsere Leistungen:

Konzeptfeinerstellung der Elektronik
Bauteilauswahl
Schaltplanerstellung
Layouterstellung
Fertigung
Inbetriebnahme und Test

Technische Daten:

Ansteuerung von 24 elliptec Piezoantrieben (3×6 und 6 Kanäle)
9 x Sensorchips zum Auslesen von Präzisions-Glasmaßstäben
6 x analoge Stromkanäle (Regelung der Piezo-Resonanz)
Stromversorgung +24V
DC/DC Wandler 5 V / 9 A und 3.3 V / 3A
32-bit Atmel uController
SPI und JTAG Schnittstellen
4 x Ventile für +24V
sehr kompakter Aufbau

Abschlussbericht:

Präsentation Kolloquium Mikroproduktion