Optimierte Anordnung von Prüfmerkmalen für Messungen mit Multisensor Koordinatenmessgeräten. - 58 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der zeitlichen Optimierung von automatischen Messungen an Koordinatenmessmaschinen. Der Schwerpunkt wird dabei auf die Verkürzung der Messwege gelegt. Dazu werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben anhand vorgegebener Messpunkte eine möglichst kurze Route zu berechnen. Hierzu wurden üblicherweise in der Routenplanung verwendete Algorithmen recherchiert und anschließend in Microsoft Visual Basic for Application (VBA) programmiert. Die Qualität der berechneten Routen wurde anhand einer geringen Anzahl, zufällig generierter Punkte mit den bestmöglichen Routen verglichen. Für eine große Anzahl von Punkten konnte keine qualitative Aussage getroffen werden, so dass hier die ausgewählten Algorithmen untereinander verglichen wurden. Weiterhin wird untersucht, wie Sensorwechsel Einfluss auf die Messdauer haben und wie man diese Zeit minimieren kann. Es wird dabei sowohl die Dauer des Sensorwechsels als auch die Messart benachbarter Punkte berücksichtigt. Abschließend werden die gemessenen Zeiten ausgewertet und daraus Rückschlüsse über die Effizienz der eingesetzten Maßnahmen zur Zeitverkürzung gezogen. Dabei wird nicht nur die Wegminimierung betrachtet, sondern auch die Einflüsse weiterer Maßnahmen: wie die Veränderung der Messstrategie oder die Anpassung der Sicherheitsebene.
Aufbau, Inbetriebnahme und Validierung eines automatisierten optischen 3D-Messsystems zur vollständigen geometrischen Vermessung von Blechteilen in der Rohkarosseriefertigung. - 97 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Inhalt dieser Bachelorarbeit ist die Vorstellung eines automatisierten, optischen, dreidimensionalen Messsystems zur Kontrolle von Blechteilen in der Rohkarosseriefertigung. Im Bereich der Zentralen Qualitätssicherung der Adam Opel AG in Rüsselsheim soll durch Aufbau einer Pilotzelle ein solches System auf seine Tauglichkeit geprüft, validiert und optimiert werden. - Ziel der Arbeit ist es, dem Leser die Funktionsweise der Messzelle, basierend auf fundierten theoretischen Grundlagen, näherzubringen. Zusätzlich sollen die verwendeten Komponenten dokumentiert und erste Vorbereitungen für einen unternehmensweiten Einsatz dieses Messsystems gemacht werden. Zu diesem Zweck werden zunächst verschiedene optische Messprinzipien dargestellt und deren theoretische Grundlagen erläutert. Basierend folgt eine Erläuterung des für die Pilotzelle verwendete Sensors ATOS III+ Triplescan der Firma GOM mbH hinsichtlich seiner technischen Merkmale sowie seiner Funktionsweis. Hinzu kommen sowohl die Vorstellung und technische Beschreibung alle weiteren relevanten Komponenten der Scanzelle, wie z.B. der Auswerte-PC, der Roboter inkl. Controller, der Drehtisch mit Motor und die neuartige universelle Messaufnahme als auch die Darstellung und Erläuterung des Layouts sowie des Sicherheitskonzept der Pilotzelle dargestellt und erläutert. Auch wird ein Überblick der verwendeten Messsoftware ATOS V7 Professional, inkl. ihrer Besonderheiten wie z.B. den virtuellen Messraum, gegeben. Daraufhin folgt eine Untersuchung der Verwertbarkeit sowie der Vertrauenswürdigkeit der Messungen hinsichtlich ihrer Genauigkeit und in diesem Zusammenhang eine Erläuterung der Abnahme optischer Messsystem gemäß der VDI Richtlinie 2634. Abschließend wird ein kurzer Zukunftsausblick hinsichtlich dieser Messmethode gegeben und noch offene Punkte aufgeführt.
Verfahrensvergleich für Methoden zur geometrischen Messung in digitalen Bildern. - 64 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Eine fertigungsintegrierte Qualitätsprüfung ist fester Bestandteil des Qualitätsmanagements eines modernen Unternehmens. Dabei spielt die Messung der geometrischen Größen eines Bauteils oder einer Baugruppe eine große Rolle, da die geometrische Größe ein ungemein wichtiges Qualitätsmerkmal ist. Von Interesse für die vorliegende Arbeit war die berührungslose optoelektronische geometrische Messung und anschließende Auswertung mit einer Bildverarbeitungssoftware. Um eine solche Messung durchzuführen, müssen die Kanten des zu messenden Objekts im digitalen Bild angetastet werden. Dazu sind die bekannten Kantendetektionsmethoden recherchiert worden. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über klassische und moderne Verfahren zum Lokalisieren der Grenze zwischen benachbarten Strukturen in einem digitalen Bild zu geben. Dafür wurden auch Verfahren mit Subpixelgenauigkeit und verschiedene Resamplingmethoden beleuchtet. Des Weiteren wurden kommerziell verfügbare Programme hinsichtlich der dort verfügbaren Methoden untersucht und eine Auswahl der Programme auf ihre praktische Relevanz für einen Anwendungsfall getestet und bewertet.
Konzept zur Kalibrierung von Messmitteln. - 64 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die BorgWarner Transmission GmbH Arnstadt gilt als internationaler Lieferant in der Automobilindustrie. Ihr Hauptgebiet ist die Produktion und Montage von Doppelkupplungen für diverse Automobilhersteller. Grundlage hierfür ist die weltweit immer mehr in Anspruch genommene Zertifizierung nach ISO/TS 16949:2009. Es gilt diese Norm zu erfüllen und in allen qualitätsrelevanten Gebieten umzusetzen. Inhaltlicher Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Kalibrierung von Messmitteln. Es wird zu Beginn auf metrologische Grundlagen eingegangen und die Anforderungen an die Prüfmittelüberwachung verdeutlicht. Im weiteren Verlauf werden mögliche Kalibrierarten beschrieben und die Anforderungen an Kalibrierlaboratorien nach DIN EN ISO/IEC 17025 bzw. DAkkS akkreditierte Kalibrierlaboratorien verdeutlicht. Im Anschluss werden die in der Nabenfertigung eingesetzten Messmittel auf interne Kalibrierbarkeit überprüft. Hierbei erfolgt der Vergleich zwischen interner und externer Kalibrierung hinsichtlich Kosten und Ausfallzeiten. Auf mögliche auftretende Probleme wird hingewiesen. Letztendlich wird aus den gewonnenen Erkenntnissen abgewogen, bei welchen Messmitteln eine interne oder externe Kalibrierung bevorzugt werden sollte und wie bei weiteren Messmitteln vorzugehen ist, um auch bei diesen eine möglichst effektive Kalibrierung durchzuführen.
Messtechnische Untersuchungen an einem Werkzeugvoreinstellgerät mit Bildverarbeitung. - 127 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Gegenstand dieser Bachelorarbeit sind verschiedene messtechnische Untersuchungen an einem Bildverarbeitungssystem der Präzisionsmesstechnik. Zunächst werden allgemeine Grundlagen zur Thematik der Werkzeugvoreinstellgeräte und Bildverarbeitungssysteme erklärt. Auf dieser Basis wird anschließend auf die Beschreibung der Hard- und Software des aktuellen Prototyps eingegangen. Nach umfangreichen theoretischen Vorbetrachtungen erfolgen die messtechnischen Untersuchungen im Praxisteil. Die durchgeführten Tests beinhalten hauptsächlich Analysen der Justier- und Kalibriervorgänge, Messungen zur Bestimmung der Wiederholpräzision und Reproduzierbarkeit sowie umfangreiche Motorbelastungstests. In der Schlussbetrachtung werden die Ergebnisse der Arbeit zusammengefasst und es werden Ansatzpunkte für weitere denkbare Untersuchungen und Verbesserungen am aktuellen Prototyp gegeben.
Analyse und Auswahl von Algorithmen zur Erkennung der Anwesenheit von THT- Bauelementen. - 103 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die Qualitätskontrolle mittels automatischer optischer Inspektionssysteme hat im Bereich THT-(Through Hole Technology) Fertigung in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die auf dem AOI-Sektor verfügbaren Systemlösungen sind jedoch vornehmlich auf die Prüfung von SMD-(Surface Mounted Device) Bauteilen spezialisiert und meist kostenintensiv in Anschaffung und Wartung. Daher besteht der Wunsch nach preisgünstigeren Alternativen, die für die Kontrolle von THT-Bauelementen optimiert sind. Neben den Einsatz neuer Hardwarekomponenten bedarf es an dieser Stelle auch einer leistungsfähigen Algorithmik zur Auswertung und Klassifikation der erfassten Bilddaten. In dieser Arbeit werden drei verschiedene Basisalgorithmen hinsichtlich ihrer Eignung für die THT-Anwesenheitskontrolle analysiert. Einer anfänglichen Literaturrecherche zu bestehenden AOI-Systemlösungen folgt eine Einführung in die Grundlagen der verwendeten Algorithmik. Weiterhin werden der typische Ablauf einer automatisierten maschinellen Prüfung sowie der prinzipielle Aufbau eines AOI-Systems vorgestellt. Anschließend sollen die wesentlichen Fehler, die während der Inspektion auftreten können, erläutert sowie bedeutsame Qualitätsforderungen aufgezeigt werden. Unter Beachtung der aufgeführten Aspekte werden verschiedene Versuchsszenarien konzipiert und konkrete Anforderungen, welche an die zu analysierenden Bildverarbeitungsalgorithmen zu stellen sind, formuliert. Im Anschluss werden die wesentlichen Ergebnisse der praktischen Untersuchungen aufgezeigt und diskutiert. Anhand objektiver Zielkriterien erfolgt schließlich eine Bewertung der Bildverarbeitungsalgorithmen hinsichtlich ihrer Eignung für die THT-Existenzkontrolle sowie die Auswahl des optimalen Algorithmus.
Konzeption eines mechanischen Systems zur bildanalytischen Beurteilung verschiedener Gesteinsarten der Korngröße 8 bis 16 mm. - 81 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
Inhalt dieser Diplomarbeit ist die Konzeption und der Entwurf eines Demonstrators zur bildgestützten petrographischen Untersuchung an Korngemischen (Gesteinsgut, Betonzuschlag) aus einem Schüttgut. Die Arbeit schildert den gesamten konstruktionsmethodischen Entwicklungsprozess. Dieser beinhaltet die Zusammenstellung prozesstechnischer Anforderungen sowie die Aufarbeitung des Standes der Technik aus Literatur, industriellen Markt und Patenten. Mittels der Ergebnisse wird in der Konzeptphase ein für die Zuführung zum Kamerasystem geeignetes Dosierverfahren mit Hilfe eines konstruktionsmethodischen Bewertungsverfahrens bestimmt. Aufbauend darauf wird ein Mechanismus zum Vereinzeln der Objekte konzipiert und das technische Prinzip dargestellt. Auf die Konzeptphase folgt die Berechnung funktionaler Baugruppen, sowie die gestalterische Dimensionierung einzelner Komponenten des Demonstrators. Die Arbeit endet mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und einem Ausblick, in welchem mögliche Verbesserungsvorschläge bzw. -ansätze für weiterführende Arbeiten aufgezeigt werden.
Untersuchungen zur visuellen und automatischen Sichtprüfung von stark reflektierenden metallischen Teilen. - 83 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
Inhalt dieser Arbeit ist, die Auseinandersetzung mit dem Problem der optischen Erfassung und Bewertung einer Crimpstelle, in einem stark reflektierenden runden Antennenstecker. Dabei wird gezeigt, wie problematisch die Beleuchtung und die Sichtbarkeit der Qualitätsmerkmale für die Kamera ist. Weiterhin wird ein kurzer Überblick über Beleuchtungstechniken und deren Eigenschaften gegeben. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird ein entsprechender Prüfstand konstruiert und erläutert. Mit seiner Hilfe werden Aufnahmen des Steckers gemacht, die als Grundlage für eine Softwareentwicklung dienen. Dabei wird genau erläutert worauf bei diesem speziellen Erkennungsproblem geachtet werden muss. Mit der Bildbearbeitungssoftware Halcon wurden abschließen drei Programme erstellt, über die die Qualitätsmerkmale erkannt und damit der Stecker bewertet werden konnte. Diese Arbeit bietet damit die Grundlage für eine automatisierte Steckererkennung, die anhand der hier gezeigten Lösungswege entwickelt werden kann.
Analyse, Optimierung und konstruktive Überarbeitung einer Justiervorrichtung für Spektrometerbaugruppen. - 129 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Im Fachgebiet Qualitätssicherung der Fakultät für Maschinenbau an der Technischen Universität Ilmenau wurde in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner eine Justiervorrichtung für optoelektronische Funktionsgruppen entwickelt. Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse, der Optimierung und der konstruktiven Überarbeitung der bisherigen Entwicklungen. Zu Beginn der Arbeit dient eine Erläuterung der einzelnen Justagestationen und der damit zu fügenden optoelektronischen Funktionsgruppen als Einstieg in das Thema. Auf Basis einer Prinzip- und Gestaltanalyse werden Optimierungsthesen aufgestellt. Anhand dieser Kritikpunkte werden optimierte Varianten ausgewählt und konstruktiv umgesetzt. Die Ergebnisse werden anhand des virtuellen Modells erläutert und die prozessbedingten Justageabläufe in einer Bedienungsanleitung beschrieben.
Konzeption messtechnischer Lösungen zur Fehlererkennung an Gummi-Metall-Teilen. - 105 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit Prüfungen an Gummi-Metall-Teile von hydraulisch dämpfenden Elastomerlagern, welche zukünftig innerhalb einer Prüfzelle der Firma AWM AG zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden sollen. Zu Beginn der Arbeit erfolgt eine kurze Erklärung der Funktion der hier betrachteten Lagerelemente als Einstieg in das Thema. Im Anschluss daran stehen die Eigenschaften des verwendeten Kautschuks sowie der Herstellungsprozess im Mittelpunkt. Hierbei werden auch die dabei entstehenden Fehler aufgearbeitet. Aus diesen Betrachtungen entsteht eine Forderungsliste, welche im weiteren Verlauf als Orientierung für die Auswahl geeigneter Prüfverfahren dient. Die Ausgewählten Prüfungen werden alle kurz erläutert, bevor abschließend eine Bewertung der einzelnen Methoden durchgeführt wird. Das Ergebnis der Arbeit ist eine Übersicht in der alle Prüfungen den Fehlern gegenübergestellt sind und mit Hilfe einer Bewertungssymbolik benotet wurden.