This Master's Thesis is focused on the design and control of a small-series production line, for the production of segmetal arches and plastic reductions. It is about the conversion from a semi-automatic line to a fully automatic line. The production line consists of an extruder, a cutting unit, a exhaust unit, three pressing machines and a manipulator. Every single machine has a custom control for which was selected a baseplate with microcontroler ATmega 128 and designed powerful part of inputs and outputs. There is a simple communication between the machines. Appropriate elements were used for conversion of every individual part of the production line. The whole system is programmed with software called AVR Studio4.

Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik (IGMR) der RWTH Aachen University entwickelt aktuell die Software „Mechanism Developer“ (kurz MechDev) zur Analyse und Synthese ebener Mechanismen mit einem sowie mehreren Freiheitsgraden. Fokus der Entwicklung ist es, ein leistungsfähiges Tool für die Lehre und für die Produktentwicklung in der Praxis zu schaffen, welches sich neben seinem Leistungsumfang ebenso durch eine intuitive Bedienung auszeichnet. Dadurch soll die Benutzung auch denjenigen zugänglich gemacht werden, die keinen tieferen getriebetechnischen Hintergrund besitzen. Der vorliegende Beitrag stellt die Anwendung der Software in den Vordergrund. Dazu wird zunächst der aktuelle Funktionsumfang von MechDev zusammengefasst. Dieser umfasst die kinematische Analyse ebener Kurbelgetriebe bestehend aus Dreh- und Schubgelenken und Wälzgelenken sowie die kinetostatische Analyse zur Berechnung der Antriebsmomente aufgrund von Massenkräften, externen Kräften und Feder-Dämpfer-Elementen. Eine Berücksichtigung von Gelenkreibung ist dabei ebenfalls möglich. Darüber hinaus bietet MechDev die Funktion, durch Vorgabe von Bewegungen auch komplexe Kurvengetriebe zu synthetisieren bzw. anhand einer importierten Kurvenscheibengeometrie das Kurvengetriebe zu analysieren. Die Bewegungsvorgabe, welche die Grundlage der Synthese von Kurvengetrieben darstellt, kann ebenso zum Bewegungsdesign von Servomotoren verwendet werden. Des Weiteren ist sowohl die Entwicklung und Analyse von Räder- und Räderkoppelgetrieben möglich. Im Anschluss wird der Funktionsumfang sowie weitere Features anhand eines Anwendungsfalls (Schneidgetriebe) präsentiert. Der Beitrag beinhaltet den kompletten Prozess der Auslegung von der Definition des Getriebes in MechDev bis hin zur interaktiven Optimierung des Antriebsmoments. / The Institute of Mechanism Theory, Machine Dynamics and Robotics (IGMR) at RWTH Aachen University is currently developing the software 'Mechanism Developer' (MechDev for short) for the analysis and synthesis of planar mechanisms with one and several degrees of freedom. The focus of the development is to create a powerful tool for teaching and for product development in practice, which is characterized not only by its performance but also by its intuitive usability. Thereby, the use should also be made accessible to those who do not have a deeper mechanism theory background. This article focuses on the application of the software. For this purpose, the current functionality of MechDev is summarized first. This includes the kinematic analysis of planar mechanisms consisting of rotary and prismatic joints and roller joints as well as the kinetostatic analysis for the calculation of drive torques due to inertia forces, external forces and spring-damper elements. Consideration of joint friction is also possible. In addition, MechDev offers the function to synthesize even complex cam gears by specifying motions or to analyze the cam mechanism based on an imported cam geometry. The motion specification, which is the basis for the synthesis of cam mechanisms, can also be used for the motion design of servo drives. Furthermore, both the development and analysis of linkages and mechanisms containing pairs of gears is possible. Subsequently, the functional range as well as further features are presented based on a use case (cutting gear). The paper includes the complete design process from the definition of the gearbox in MechDev to the interactive optimization of the drive torque.

No description available.

The door lock - a key function in every modern home, as well as a product which is today undergoing drastic change. The digital revolution has not left the door lock untouched, and there is today a wide variety of digital door locks utilizing technologies ranging from touch displays to fingerprint readers. The premises of the project was to try a different approach to the digital door lock and implement it schoolyard-style using a secret knock sequence, set by the user. The secret sequence would consist of two elements, both a rhythmical and a positional pattern. To unlock the door, the user would therefore need to simultaneously knock the correct rhythm and knock at the correct positions. To record and analyze the knock vibrations, piezo electric sensors connected to an Arduino Uno were used. To unlock the door, a small servo motor, two gears and a timing belt were used to turn the lock turning knob . Despite a short time frame and hardships due to the limitations caused by the coronavirus outbreak, a fully functional prototype which fulfilled both reliability and consistency was achieved. It could with good consistency recognize the test sequence, which was the intro rhythm to ”We Will Rock You” knocked in a square pattern. But even with flawless functionality, the conclusion would have been the same. The security of the system may be exceptional from a technical perspective, but it falls flat when the human factor is taken into account. The ability for a potential burglar to simply watch as one executes the secret knock is too much of a security hazard for the system to ever be considered as a competitor to other alternatives. The usage of the system is therefore better suited for applications where the thrill of using the product is more important than the actual security of it. / Dörrlåset - en grundläggande funktion i varje modernt hem, och samtidigt en produkt som idag genomgår drastisk förändring. Som resultat av den digitala revolutionen finns det idag en uppsjö av olika digitala dörrlås som utnyttjar allt från touchskärmar till fingeravtrycksläsare. Syftet med projektet var att testa en annorlunda tappning på det digitala dörrlåset, och förverkliga något många hade drömt om i barndomen - ett dörrlås aktiverat genom ett eget hemligt knackningsmönster. Det hemliga knackningsmönstret skulle då bestå av både ett rytmiskt och ett positionellt mönster. Därmed skulle den som ville öppna dörren behöva knacka både rätt rytm, och på rätt ställen på dörren. För att spela in och analysera vibrationerna från knackningarna användes piezoelektriska sensorer kopplade till en Arduino Uno. Mekanismen som styrde själva upplåsningen bestod av en liten servomotor, två kugghjul och en kuggrem som kopplade samman det hela. Trots en begränsad tidsram och motgångar orsakade av coronaviruset lyckades en fullt fungerande prototyp med hög pålitlighet färdigställas. Den kunde med hög tillförlitlighet känns igen testsekvensen, som var introrytmen till ”We Will Rock You” knackat i mönstret av en kvadrat. Men även med felfri prestanda hade slutsatsen varit densamma. Säkerheten för systemet må vara exeptionell ur ett rent tekniskt perspektiv, men den faller platt när den mänskliga faktorn tas med i beräkningen. Risken att en potentiell inbrottstjuv helt enkelt tittar på när någon knackar det hemliga mönstret är för stor för att systemet någonsin skulle kunna betraktas som en seriös konkurrent till andra digitala dörrlås. Produkten är därmed bäst lämpad för användningsområden där nöjet av att använda den är av högre prioritet än själva säkerheten.

The magnetic field analysis by MKP and magnetic probe project deals with magnetic field analysis of asynchronous machine cross section. This analysis is written in detail along with the necessary theory of asynchronous machine and the ANSYS program. The magnetic field of selected machine is measured by magnetic probe and results are compared with calculation. The next part of thesis is draft of device for the magnetic field analysis.

The master thesis encompasses the possibilities of position evaluation and drive control with the aid of SMI work enviroment. Furthermore the thesis is directed to create a program through a designed control algorithm. The work is realised on the elevator model with electronically commuted motor. An incremental scanner is used as the position sensor. The motor control unit is set up and programmed in the SmartMotorInterface software. In the next part, measurements with altered parameters are conducted. On the basis of these measurements the influence of parameters on the positioning process and its accuracy is evaluated. At the conclusion of the work, a design of laboratory task for educational purposes is created. The laboratory task is composed in such a way, that students would become familiar with the SMI work enviroment and would be able to practicaly test the setup of incremental position sensor and motor control with the aid of entered algorithm.

The introduction of this document presents some basic principles of visual telepresence with analysis of important aspects of the design. Afterwards there is a brief ovrewview of some of the applications of telepresence systems. Subsequently there is a description of the basic parameters and functions of the human visual perception system including the head motion parameters. This document examines the creation of telepresence apparatus through which is the user able to percieve visual stimuli accross distance. The device consist of camera with wide FOV positioned on the last link of the servo-motor chain with 3 DOF. Camera view is projected into scene in position read from actual motor posture. The scene is perceived through the HMD Oculus Rift (DK1, DK2) where the actual head-orientation read from the HMD inertial sensors is the entered end value for the rotation angles of the servomotors. A \csharp (WPF) program was developed for the controling and setting of motors which handles the byte communication through RS485-USB converter and also configures and starts the telepresence mode. The telepresence scene is drawn with help of SharpDX and SharpOVR - the \csharp wrappers of DirectX and LibOVR.

Thesis deal with proposal construction Chalder for centreless grinding machine Jupiter 125. Chalder is designed for workpiece with maximum average 12 mm, maximum longitude 120 mm and mass 0,1 kg. In the thesis are described components that were used at solving and intended time exchanges workpiece, the economics estimation and processed needed design documentation.

Im Rahmen dieser Arbeit werden Methoden präsentiert, die Anwender bei der Auslegung von taktzeitoptimalen Bewegungen für typische Rast-in-Rast-Charakteristiken unter Verwendung von normierten Bewegungsgesetzen nach der VDI-Richtlinie 2143 unterstützen. Es wird eine Herangehensweise vorgestellt, die bei Vorgabe von kinematischen Bewegungsgrenzen zu verwenden ist. Führt dabei die resultierende Bewegung zu einer unzulässigen Erwärmung des Antriebs, lässt sich mit Hilfe anderer Werkzeuge die minimal mögliche und somit optimale Taktzeit effizient bestimmen.:1 Einleitung 2 Stand der Forschung 3 Grundlagen 4 Taktzeitoptimierung bei kinematischen Restriktionen 5 Taktzeitoptimierung bei thermischen Restriktionen 6 Anwendungsbeispiele 7 Zusammenfassung und Ausblick / This paper presents methods to help users design motions with ideal cycle times for rest in rest applications by using the normalized laws of motion according to the VDI guideline 2143. The approach shown is used for systems that are limited by their kinematic parameters. If the resulting movement leads to inadmissible heating of the drive, other tools are able to determine the minimal cycle time considering the thermal limit.:1 Einleitung 2 Stand der Forschung 3 Grundlagen 4 Taktzeitoptimierung bei kinematischen Restriktionen 5 Taktzeitoptimierung bei thermischen Restriktionen 6 Anwendungsbeispiele 7 Zusammenfassung und Ausblick

Je jasné, že nejúspěšnější konstrukce zahrnuje postup vícefázového řízení, ve kterém každá fáze může být považována za samostatný modul. Provoz kterékoliv z jednotek musí mít minimální vliv na ostatní, a to tak, že v případě selhání jedné jednotky ostatní mohou být v provozu neovlivněny. Modulární řešení vyžaduje minimální elektrické, magnetické a tepelné ovlivnění mezi fázemi řízení (měniče). Synchronní stroje s pulzním tokem a permanentními magnety se jeví jako atraktivní typ stroje, jejíž přednostmi jsou vysoký kroutící moment, jednoduchá a robustní konstrukce rotoru a skutečnost, že permanentní magnety i cívky jsou umístěny společně na statoru. FS-PMSM jsou poměrně nové typy střídavého stroje stator-permanentní magnet, které představují významné přednosti na rozdíl od konvenčních rotorů - velký kroutící moment, vysoký točivý moment, v podstatě sinusové zpětné EMF křivky, zároveň kompaktní a robustní konstrukce díky umístění magnetů a vinutí kotvy na statoru. Srovnání výsledků mezi FS-PMSM a klasickými motory na povrchu upevněnými PM (SPM) se stejnými parametry ukazuje, že FS-PMSM vykazuje větší vzduchové mezery hustoty toku, vyšší točivý moment na ztráty v mědi, ale také vyšší pulzaci díky reluktančnímu momentu. Pro stroje buzené permanentními magnety se jedná o tradiční rozpor mezi požadavkem na vysoký kroutící moment pod základní rychlostí (oblast konstantního momentu) a provozem nad základní rychlostí (oblast konstantního výkonu), zejména pro aplikace v hybridních vozidlech. Je předložena nová topologie synchronního stroje s permanentními magnety a spínaným tokem odolného proti poruchám, která je schopná provozu během vinutí naprázdno a zkratovaného vinutí i poruchách měniče. Schéma je založeno na dvojitě vinutém motoru napájeném ze dvou oddělených vektorově řízených napěťových zdrojů. Vinutí jsou uspořádána takovým způsobem, aby tvořila dvě nezávislé a oddělené sady. Simulace a experimentální výzkum zpřesní výkon během obou scénářů jak za normálního provozu, tak za poruch včetně zkratových závad a ukáží robustnost pohonu za těchto podmínek. Tato práce byla publikována v deseti konferenčních příspěvcích, dvou časopisech a knižní kapitole, kde byly představeny jak topologie pohonu a aplikovaná řídící schémata, tak analýzy jeho schopnosti odolávat poruchám.