Untersuchungen zu effizienten Verfahren für die Navigation an Mikrobauteilen unter Ausnutzung eines dualen Sensorsystems. - 140 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der vorliegenden Arbeit werden Verfahren untersucht die die Navigation in Multisensorsystemen mittels einer Übersichtskarte ermöglichen. Der Einsatz von Navigationsalgorithmen in Übersichtsbildern wurde hinsichtlich Eigenschaften und Umsetzbarkeit überprüft. Als Navigationsansatz ist die Merkmalsauswahl und die so genannte Area of Interest Variante der beste Kompromiss aus Genauigkeit und Nutzerfreundlichkeit. Für die Erstellung der Übersichtskarte werden zwei Verfahren gemeinsam genutzt. Durch die Positionsangaben bei der Aufnahme der Einzelbilder kann eine grobe Positionierung innerhalb des Übersichtsbildes vorgenommen werden. Die grobe Positionierung erlaubt es pixelgenaue Bildfusion zu betreiben, ohne das der rechentechnische Aufwand zu hoch wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich auch große Messbereiche in einem Übersichtsbild darzustellen, wobei der zeitliche Aufwand für die Erstellung gering bleibt. Die Funktionen der Übersichtskarte werden in einer Klasse gekapselt, was den Einsatz in beliebigen Systemen erlaubt.
Entwicklung eines Messplatzes und Untersuchungen zur Bestimmung der Auflösungsgrenze in der optischen Koordinatenmesstechnik. - 130 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Bestimmung der Auflösungsgrenze der optischen Koordinatenmesstechnik. Die Arbeit ist unterteilt in Theoriebildung, Konstruktion des Messaufbaus, Hardwareintegration und Durchführung und Auswertung der systematisch durchgeführten praktischen Untersuchungen. - Es werden sowohl die grundlegenden Auflösungsgrenzen bestimmt, die Abhängigkeit der erreichbaren Auflösung von der Winkellage zwischen Bewegungsvektor der zu messenden Kante zur CCD-Matrix untersucht als auch der Einfluss der Vergrößerung auf das maximal Mögliche untersucht. - Zusätzlich wurde eine Korrektur der Messergebnisse vorgenommen. Diese war nötig, da sich bei den Messungen eine systematische Messabweichung einstellte, die abhängig vom Versuchsaufbau war. Durch diese Korrektur konnte eine deutliche Annäherung der Messergebnisse an den Erwartungswert erreicht werden. Ebenso konnte dadurch die Standardabweichung minimiert werden. - Die in der Literaturrecherche erlangten Erkenntnisse konnten durch die Untersuchung nur teilweise nachgewiesen werden. So konnte zum Beispiel die oft beschriebene Auflösungsgrenze von 10% des Pixelmittenabstandes bei einem Objektiv mit dem Abbildungsmaßstab 1 deutlich unterboten werden. Allerdings kam es bei Verwendung eines 10-fach Objektivs zu einer Annäherung an diese 10%. Dies lässt sich durch den größeren Einfluss von Abberationen erklären. - Zum Abschluss der Arbeit wird ein Ausblick auf zukünftige Untersuchungsmöglichkeiten gegeben, die auf dieser Diplomarbeit aufbauen.
Untersuchung zu Mess- und Navigationsstrategien für die Qualitätsprüfung von längenmesstechnischen Merkmalen mit Multisensor-Koordinatenmessgeräten. - 146 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der Mikrosystemtechnik werden Produkte und Bauteile mit stetig steigenden Anforderungen an Fertigungstoleranzen und einem zunehmenden Qualitätsanspruch entwickelt. Daraus leiten sich immer höhere Forderungen an die Qualitätsprüfung der Baugruppen ab. Aus diesem Grund wurde ein neuartiger Prototyp eines Multisensorkoordinatenmessgerätes entwickelt. Besonderheit bei diesem Koordinatenmessgerät ist, dass erstmals zwei optische Sensoren eingesetzt werden, ein Navigationssensor und ein Präzisionssensor. In der vorliegenden Diplomarbeit sollen mit Hilfe dieses Prototyps längenmesstechnische Merkmale ausgewählter mikrosystemtechnischer Bauteile untersucht werden. - Aufgrund der neuen Technologie und der bauteilspezifischen hohen Anforderungen an das Messsystem werden zahlreiche theoretische und experimentelle Untersuchungen verschiedener Navigations- und Messstrategien zur optimalen Vermessung der Mikro-Bauteile durchgeführt. Dazu werden unter anderem Möglichkeiten zur Erhöhung der Antastgenauigkeit sowie der Kontrastmaximierung zur Steigerung der Messgenauigkeit geprüft. - Neben den beschriebenen experimentellen Untersuchungen ist bei der Mitarbeit an der weiteren Systemintegration und Verifizierung des Multisensorkoordinatenmessgerätes unter anderem eine Kabelklemmung konstruiert worden.
Untersuchungen zum Konzept eines Werkzeugvoreinstellgerätes mit Bildverarbeitung. - 86 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Gegenstand der vorliegenden Diplomarbeit ist die Systemanalyse eines vorhandenen Werkzeugvoreinstellgerätes mit Bildverarbeitung, welches die Bezeichnung "OTP400c3" trägt und als Ausgangspunkt für eine Neuentwicklung im Rahmen einer Kooperation mit der japanischen Firma NT Tool anzusehen ist. Zunächst werden Recherchen zu den erteilten gewerblichen Schutzrechten sowie zu den geltenden Normen und Richtlinien durchgeführt. Des Weiteren wird ein Überblick über den Stand der Technik und die momentane Marktsituation gegeben. Unter Zuhilfenahme von Datenblättern werden anschließend alle für die Funktion des Gerätes relevanten Komponenten untersucht. Mit der Durchführung verschiedener Messreihen lassen sich die bisher gewonnenen Erkenntnisse ergänzen. Zusätzlich können Rückschlüsse zu den Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten gezogen und Auffälligkeiten bei der Benutzung des Werkzeugvoreinstellgerätes dokumentiert werden.
Konzeption einer LED-Beleuchtungseinrichtung für den Einsatz in der digitalen Bildverarbeitung. - 126 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Optische Messsysteme und dazugehörige Beleuchtungseinrichtungen sind elementare Bestandteile in einer Produktion und auch der damit einhergehenden Qualitätssicherung geworden. Die berührungslose, optische Messung von Strukturen gewinnt immer mehr an Bedeutung und findet mehr und mehr Anwendung, auch in konventionellen Produktionsvorgängen. Sie bietet eine berührungslose Möglichkeit zur Überprüfung von Fertigungsergebnissen in hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig geringer Messunsicherheit, bis hin zur 100% Prüfung. Da die zu erzeugenden Produkte in ihrer Struktur immer komplizierter und aufwendiger werden, müssen auch die Beleuchtungseinrichtungen entsprechend angepasst und verbessert werden. Aufgabe der Diplomarbeit war eine Beleuchtungseinrichtung zu konzeptionieren, welche mit Hilfe von Lumineszenzdioden betrieben werden soll. Die Bearbeitung umfasste, neben den nötigen Voruntersuchungen in Form von Simulation und Experiment weiterhin die konstruktive Ausführung der Einheit, der Auswahl der nötigen Komponenten für Elektrik und Optik, sowie der programmiertechnischen Anbindung an bestehende Bildverarbeitungsprogramme. Die Dokumentation zur Diplomarbeit enthält detaillierte Informationen, welche Überlegungen für die Bewältigung dieser mechatronischen Aufgabe getroffen worden sind, welche Probleme sich während der Bearbeitung ergaben und welche Lösungen gefunden worden sind. An Konzeption und Ausführung schloss ein entsprechender Praxistest die Arbeiten ab, welcher die Tauglichkeit der entstandenen Beleuchtungseinrichtung belegen sowie einige Werte zur Charakterisierung liefern sollte. Die Erstellung des Gehäuses sowie weitestgehend alle Arbeiten an der Elektronik konnten im Rahmen der Diplomarbeit realisiert werden. Im Bereich der Software wurde eine entsprechende Benutzeroberfläche erstellt, welche auf einem konventionellen PC lauffähig ist, und in elektronischer Form der Dokumentation beigefügt. Eine Fertigstellung der Elektronik sowie eine Inbetriebnahme des Gesamtaufbaus muss im Weiteren noch geleistet werden.
Untersuchung und Aufbau einer energieeffizienten Interfaceeinheit zur Auswertung dehnungsresistiver Signale. - 144 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der vorliegenden Diplomarbeit "Untersuchung und Aufbau einer energieeffizienten Interfaceeinheit zur Auswertung dehnungsresistiver Signale" wurde ein elektronisches Mikrocontrollersystem zur Bestimmung der mechanischen Durchbiegung an festen Tastarmen mobiler Schnelltastermessgeräte entwickelt. - Ein Hauptziel der Arbeit war die Definition eines berechenbaren Modells zur Rückführung der Ausgangssignale eines TDC-Wandlers (Time-to-Digital-Converter) zur Auswertung von Dehnungsmessstreifen auf die Durchbiegung des Tastarmes, sowie die Verifizierung der theoretischen Modellannahmen. - Durch iterativen Entwurf der Hard- und Firmwarekomponenten des Mikrocontrollersystems in Kombination mit der Entwicklung einer rechnerbasierenden Steuersoftware in der grafischen Programmiersprache LabVIEW zur Konfiguration wurde ein vollständiges System zur Erfassung dehnungsresistiver Signale geschaffen, das unter den Gesichtspunkten eines geringen Leistungsverbrauchs und der Modularität der Hard- und Softwaremodule relativ einfach in andere Anwendungen implementiert werden kann.
Optimierung von Kosten und Qualität im großtechnischen Siebdruckverfahren. - 84 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Auf Grund der zunehmenden Diskussion über Feinstaubbelastung in Städten und der Gefahr des Klimawandels gelangt auch die Automobilindustrie immer mehr unter Druck. Ein wachsendes Umweltbewusstsein und neue Gesetzgebungen sind nur zwei der Ursachen für das weltweit steigende Interesse an einem niedrigen Schadstoffausstoß von Kraftfahrzeugen und neuen Erzeugnissen, die einen solchen gewährleisten. In diesem Zusammenhang gewinnen Sauerstoffsensoren zur Emissionskontrolle immer mehr an Bedeutung. Im BaP werden solche Sensoren in keramischer Mehrlagentechnik gefertigt und anschließend in Lambdasonden, die der Erreichung einer effizienten Kraftstoffverbrennung dienen, verbaut. Die Komplexität der aus mehreren Keramikschichten bestehenden Produkte und die gleichzeitig hohen Anforderungen an das Erzeugnis selbst haben dazu geführt, die Herstellung in Form der Siebdrucktechnik durchzuführen. Im Jahr 1907 kam dieses Aufbringungsverfahren erstmals zum Einsatz und wurde bis zum heutigen Tag kontinuierlich weiterentwickelt. Bei der Herstellung planarer Sensoren erlaubt das Siebdruckverfahren die exakte Aufbringung von Gramm-Bruchteilen eines Materials. Innerhalb weniger Sekunden wird dieses Material mit größter Präzision hinsichtlich einer gleichmäßigen Dicke über das gesamte Objekt aufgetragen. Die hier vorliegende Diplomarbeit bearbeitet das Thema "Optimierung von Kosten und Qualität im großtechnischen Siebdruckverfahren". Ziel hierbei sind die Qualifizierung und Einführung eines alternativen Sieblieferanten für geeignete Druckschritte zur Kostensenkung. Die Arbeit gliedert sich in fünf Abschnitte. Nach der Einleitung werden in Kapitel 2 die wichtigsten Grundlagen für die Thematik des Siebdruckes und Qualität vermittelt, welche für das Verständnis dieser Arbeit unabdingbar sind. Kapitel 3 beschäftigt sich mit der Einführung neuer Siebe für den Heizer-Mäander der Sensorelementen Typ KF. Das vierte Kapitel beinhaltet Kostenoptimierung für die Druckschritte FB Referenzkanalfolie, Dichtrahmen 1 und Dichtrahmen 2 der Sensorelementen Typ KF durch Wechsel des Lieferanten. Zum Schluss werden die Ergebnisse dieser Diplomarbeit zusammengefasst.
Analyse der bereits durchgeführten Verlagerungen von Produktionen aus Europa nach Brasilien. - VI, 138 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Das Zusammenspiel von Leitwerken und Fertigungswerken in einen weltweiten Fertigungsverbund soll die Wettbewerbsfähigkeit von Rexroth langfristig sichern. In den vergangenen zwei Jahren erweiterte das Unternehmen die Produktionskapazitäten bereits in Slowenien, Ungarn und China. Die zusätzlichen Produktionswerke ergänzen die Leitwerke, an denen das Unternehmen Know-how und spezielle Fertigungstechniken konzentriert. Nun beginnt Rexroth in einem neuen Fertigungswerk in Bursa, Türkei mit der Produktion. - Am Standort Pomerode in Brasilien investiert Rexroth rund 40 Millionen Euro in den Ausbau der Fertigung von Hydraulikkomponenten und kompletten Hydraulikmodulen. Damit verdoppelt das Unternehmen die Produktionskapazität in Pomerode und plant, die Zahl der Mitarbeiter bis 2014 auf rund 1.000 zu erhöhen. In Brasilien fertigt das Unternehmen bereits seit 1964 Ventile, Ventilblöcke, Pumpe, Hydrozylinder und Hydroaggregate. Durch den Ausbau übernimmt das Werk Pomerode zusätzlich die Fertigung von Zahnradpumpen und Steuerblöcken für die Mobilhydraulik und beliefert verstärkt US-Werke von Rexroth mit Vorprodukten. Zudem erfolgt die Produktion fertigen Pumpen für US-amerikanischen Kunden zunehmend in Pomerode. Neben Pomerode ist Rexroth in Brasilien mit einem Standort in Atibaia sowie mit neun Vetriebsniederlassung vertreten. Zudem vertreiben rund 80 Vertriebspartner in Brasilien Produkte des Unternehmens. Zur Zeit sind bei Rexroth in Brasilien rund 660 Mitarbeiter beschäftig, in Pomerode sind es rund 360. Pomerode ist somit der Hauptproduktionsstandort von Rexroth in Brasilien. Die Stadt im Bundesstaat Santa Catarina, in dem ab 1861 vor allem deutsche Auswanderer eine neue Heimat fanden, liegt im industrialisierten Süden Brasiliens. - Durch die weltweit Einsatz von Rexroth, und die bevorstehenden Erweiterungen von Standorten im Niedrigenlohnländer sind weitere Produktionsverlagerung geplant. Damit die zukünftige Verlagerung eine sicherer Projektablauf haben, erfolgt im Rahmen diese Diplomarbeit eine Analyse der durchgeführten Verlagerungen nach Pomerode. Somit werden negative sowie positive Erfahrungen in Bezug auf die Planung, Vorbereitung und Durchführung erfasst. Ziel diese Arbeit ist die Erstellung eine verbesserten Vorgehensweise, bei zukünftigen Verlagerungen, welche die allgemeinen Projektmanagementsanfoderungen und die gewonnenen Erfahrungen der durchgeführten Verlagerungen in einem Standardprojektablauf übertragen. Diese Verfahrensanweisung wird als Hilfsmittel für bevorstehende Verlagerungen dienen.
Untersuchungen zur optimalen Bildfeldausleuchtung bei stark vergrößernden Objektiven in der optischen Koordinatenmesstechnik. - 86 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Gegenstand der hier vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung zur optimalen Bildfeldausleuchtung. - Dabei wird besonders auf den Einsatz in der optischen Koordinatenmesstechnik eingegangen. Die Grundlagen basieren auf den theoretischen Erkenntnissen der Lichttechnik. Im Einzelnen wurden die Möglichkeiten der Beleuchtung des Messobjektes untersucht, wobei besonders die Auflicht- und Durchlichtbeleuchtung im Mittelpunkt standen. Die Anordnungen der Beleuchtung an ein entsprechendes Messgerät sind entwickelt und konstruiert wurden. Zudem erfolgte eine Überarbeitung und Verbesserung der vorhandenen Konstruktionen. Weiterhin wurden verschiedene Lichtquellen in Bezug auf ihre Lichtintensität untersucht, mit dem Ziel, eine optimale Ausleuchtung des Messobjektes zu erzielen, und um alle Merkmale die dieses Objekt charakterisieren zu erkennen und auszuwerten.
Optimierung eines Kunststoffspritzprozesses zur Erreichung der vorläufigen Prozessfähigkeit anhand geforderter Toleranzen. - 153 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Bei der Fertigung von Kunststoffformteilen werden spezielle Spritzgießwerkzeuge benötigt. Da die Herstellung dieser Werkzeuge einen erheblichen Kostenfaktor bei der Produktrealisierung darstellt, besteht hier ein hohes Kostensenkungspotential. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Konzept zur modellgestützten Prozessoptimierung beim Spritzgießen zu entwickeln, um Formteile mit einer geforderten Qualität mit möglichst wenig Werkzeugrekursionsschleifen zu fertigen. Ausgehend vom Stand der Technik wurde das Konzept erarbeitet und beinhaltet die Phasen: Werkzeugbau, Parameterauslegung und Werkzeugkorrektur. Für die Bewertung des Konzeptes wurde die Parameterauslegung und die Zuverlässigkeit der Simulationssoftware Moldflow am Beispiel des Kompaktsteckers RDS 4.3 in Zusammenarbeit mit einem Second-Source Lieferanten genauer betrachtet und anschließend verifiziert.