Schwenkbare Halterung für Mikroskopkamera mit Ansteuerung in drei Freiheitsgraden

Zusammenfassung: Bei der Montage von Mikrosystemen mit Hilfe von Positioniervorrichtungen ist die visuelle Information zur Positionierung und Fügung der Einzelkomponenten unerlässlich. Wegen den kleinen Abmessungen dieser Komponenten, ist eine vergrösserte Darstellung mit Hilfe einer Mikroskopkamera erstrebenswert. Deren Bild bietet jedoch nur eine geringe Tiefenschärfe. Um bei der Beobachtung der Montagevorgänge einen dreidimensionalen Eindruck erhalten zu können, wurde in dieser Studienarbeit eine bewegliche Halterung für eine Mikroskopkamera entwickelt. Sie kann in zwei Freiheitsgraden, entsprechend der θ- und φ-Komponente der Kugelkoordinaten, geschwenkt werden. Die Bewegung in Richtung der r-Komponente ermöglicht die Verschiebung der Fokus-Ebene der Kamera. Als Eingabegerät für die gewünschte Kameraposition dient ein Joystick, der in einem Projektseminar entwickelt wurde. Die Positionierung erfolgt durch eine analoge Servo-Nachlaufregelung. Dabei werden zur Positionsmessung Präzisionspotentiometer eingesetzt. Die Aktoren sind durch Gleichstrommotoren realisiert. Der Regler bietet eine variable, nichtlineare Kennlinie und optional ein additives I-Verhalten. Die Parameter des Reglers können dem mechanischen Aufbau derart angepasst werden, dass dem Anwender ein angenehmes Arbeiten mit dem Gerät ermöglicht wird. Technische Daten: * Bewegungsbereich: φ: 180° θ: 60° r: 1cm * Positionierungsaufloesung: φ: < 5° θ: < 1° r: < 0,1mm * Positioniergeschwindigkeit: φ: < 1s θ: < 1s r: < 0,5s * Abmessungen: B: 100mm H: 200mm T: 110 m