Greifer mit dielektrischem Elastomer-Aktor

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Greifer mit dielektrischem Elastomer-Aktor
Die Einsatzbereiche für dielektrische Elastomer-Aktoren (DEA)
sind vielfältig. Bisher waren DEAs nur als Aktoren in Ventilen
vorgesehen. Im Innovation Center auf der Hannover Messe
präsentierte die Mikrosystemtechnik-Forschung nun einen
energieeffizienter Kleinteilegreifer mit DEAs als
Antriebselemente.
DEA-Greifer:
Modell und Display
Der Greifer enthält zwei übereinandergestapelte dielektrische
Elastomer-Aktoren, die jeweils aus mehreren hundert
hauchdünnen Silikonlagen bestehen. Zwischen den
Elastomerschichten befinden sich flexible Elektroden aus
Kohlenstoff-Material. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung
an die Elektroden werden die dazwischen liegenden ElastomerSchichten komprimiert, das heißt der Aktor verkürzt sich.
Typische Längenänderungen liegen hierbei im Bereich von fünf
Prozent der Ausgangslänge des Aktors. Die Betriebsspannung im
Greifer beträgt circa 1,7 kV. Die Hubbewegung der Aktoren wird
auf die Greifermechanik mit Festkörpergelenken übertragen und
öffnet die Greiffinger, wenn die Aktoren aktiviert werden.
Gewichtsmessung über Drucksensor
Im Greifergehäuse ist ein Drucksensor integriert, der für die
Gewichtsmessung herangezogen wird. Der Anschlussflansch des
Greifers übt dabei auf diesen Sensor eine Kraft aus und verändert
somit seine Kapazität in Abhängigkeit des Gewichtes. Dabei wird
sowohl das Gewicht des Greifers als auch das Gewicht des
Greifobjektes gemessen. Die unterschiedlichen Gewichte der zu
greifenden Objekte werden mittels der LED-Balkenanzeige
visualisiert.
Vorteile und Einsatzbereiche
Die Vorteile solcher dielektrischen Elastomer-Aktoren sind die
hohe Energieeffizienz, weil sie keinen Haltestrom benötigen und
eine Proportionalsteuerung leichtbauend und geräuscharm zu
realisieren ist. Eine günstige Kraft-/Hubcharakteristik ist ein
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weiterer positiver Aspekt von DEAs, die sich im Betrieb durch die sehr kleinen Lade- und
Entladeströme nicht erwärmen.
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Dieser leichtbauende DEA-Greifer ist ideal für dynamische Bewegungen und eignet sich
besonders für den Reinraum-Betrieb und die Laborautomation.
Schauen Sie sich die Funktionsweise des Greifers im Video an.
Weitere Infos zu DEAs finden Sie in unseren Forschungsprojekten und bei „Technik in 60
Sekunden“.
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