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Fakultät für Maschinenbau
FG Feinwerktechnik

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Prof. Dr.-Ing. René Theska

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INHALTE

Studienabschlussarbeiten

Anzahl der Treffer: 67
Erstellt: Sat, 20 Dec 2014 23:06:55 +0100 in 0.8047 sec


Keßler, Tobias
Konzeption einer Lasermikrobearbeitungsanlage mit Ultrakurzpulslaser, 2014. - 99 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014

Durch den zunehmenden Einsatz von Ultrakurzpuls-Lasern in der Lasermikrostrukturierung, besonders im Hochpräzisionsbereich, ist eine steigende Nachfrage an industrietauglichen Anlagen zu verzeichnen. Aufgrund dessen befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Konzeption einer Lasermikrobearbeitungsmaschine mit Ultrakurzpuls-Laser. Als Grundlage dafür dient die an der Technischen Universität Ilmenau entwickelte Konstruktionsmethodik. Die Schwerpunkte liegen dabei insbesondere auf der Erarbeitung eines Maschinengestells zur Fertigung aus Hartgestein, einer geeigneten Anordnung der Achs-Kinematiken, einer sinnvollen Platzierung der Prozessoptiken und die Integration der Ultrakurzpuls-Strahlquelle sowie des Schaltschranks in der Maschinenstruktur. Im Rahmen der Arbeit werden dafür notwendige Anforderungen aus Lastenheften evaluiert, eine Funktionssynthese angestellt, Laserbearbeitungsmaschinen erläutert und ein Einblick in die Ultrakurzpuls-Technologie sowie der Prozessoptiken verschafft. Zusätzlich werden durch Vorauswahlkriterien die Auswahlmöglichkeiten für Relativbewegungen eingegrenzt, die zu einer Spezifizierung der Gestell-Bauarten führen. Mittels einer Bauraumanalyse des Positioniersystems und einer Festlegung der Strahleinkopplung in die Prozessoptiken werden weitere Randbedingungen vorgegeben. Das erarbeitete und ausgewählte Maschinenkonzept dient mit der Bewertung, Diskussion und in Form eines 3D-Modells als Vorentwurf für anschließende Entwicklungsarbeiten.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/805608621kessl.txt
Vasquez, Jesus
Drehmomentenerzeugungseinrichtung auf Basis bewegter Massen, 2014. - 77 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2014

Heute besteht eine zunehmende Nachfrage nach Kleinstdrehmomenten in verschiedenen Bereichen wie zum Beispiel: bei kleinsten Schrauben, Mikrogetrieben, Mikrowerkzeugen, Zahnimplantaten, Implantatschrauben aus Knochenmaterial. Dieser Bereich der Feinwerktechnik beschäftigt sich mit sehr kleinen und präzisen Produkten. Auch bei Kleinstdrehmomenten ist es wichtig zu wissen, mit welchem Drehmoment eine Verschraubung festgezogen wurde [1]. Die bestehende Drehmoment-Normalmesseinrichtungen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) nutzen ein Hebelarm-Masse-System auf Basis des Dead Weight Principle und erzeugen Drehmomente von 1 mNm bis 1Nm mit einer relativen Messunsicherheit von Ur ≤ 1x10-4 (k = 2) [2]. Und Ziel dieser Arbeit ist es, einen Versuchsaufbau zu konzipieren, der zur Realisierung der Drehmomenten auf Basis bewegter Massen nach dem Jockey-Weight-Principle und mit einer kleineren relativen Messunsicherheit Ur ≤ 1x10-5 (k = 2) begrenzt wird, um kleine Drehmomentaufnehmer zu kalibrieren. Die Grundlagen und der Stand der Technik werden zu Beginn dieser Arbeit gezeigt. Nachdem die spezifischen Anforderungen in einer Anforderungsliste erstellt worden sind, werden die Prinzipe dargestellt und bewertet. Schlagwörter: kleines Drehmoment, relative Messunsicherheit, Drehmoment-Normalmesseinrichtungen


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/804361266vasqu.txt
Jünger, Florian
Universell einsetzbares Lageausgleichssystem für Greifer, 2013. - 107 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013

Bei der Robert Bosch Fahrzeugelektrik GmbH in Eisenach werden elektronische Bauelemente für die weitere Verarbeitung in einem Montageautomat auf einem Pappträgerstreifen zugeführt. Die Relativlage der Bauelemente weist eine so große Lagetoleranz auf, dass diese nicht an einer festen Position mit einem Greifer aufgenommen werden können. Aus diesem Grund wurde ein Modul eingesetzt, welches die Positionstoleranz des Bauteils zum Greifer ausgleicht. Ziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung dieses Lageausgleichsmodules. Der Lageausgleich erfolgt translatorisch in der Ebene sowie rotatorisch um eine dazu senkrecht stehende Drehachse. Der Greifer soll sich dabei selbstständig entsprechend der Bauteillage ausrichten. Weitere wesentliche Forderungen bestehen darin, das Bauteil möglichst wenig durch Kräfte und Momente zu belasten, eine verschleißfreie Bewegung zu ermöglichen, sowie eine Zentrierung des Greifers in einer Endlage zu garantieren. Nach der Einarbeitung in die Thematik wurde wie folgt verfahren: 1. Analyse des vorhandenen Ausgleichsmodules und des Stands der Technik; 2. Aufzeigen von nötigen Optimierungen; 3. Abarbeitung aller Syntheseschritte zur Entwicklung eines neuen / weiterentwickelten Ausgleichsmodules. Anforderungsliste, Funktionsstruktur, Prinziperarbeitung und Prinzipbewertung nach Funktion und Wirtschaftlichkeit) Im Ergebnis erwiesen sich zwei Prinzipe als besonders geeignet. Diese basieren auf der Verwendung von Luftlagerelementen bzw. Federelementen. Diese beiden Prinzipe wurden konstruktiv umgesetzt, gefertigt und erprobt. Im Ergebnis der Erprobung stellte sich das Prinzip mit dem Luftlagerelement auf Grund geringerer Komplexität und höherer Funktionssicherheit als geeigneter dar. Den Abschluss dieser Arbeit bildet ein Ausblick auf die weitere technologische Verbesserung des Lageausgleichsmoduls.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/773388559jueng.txt
Kuhles, Michael
Entwicklung eines Messkopfes zur simultanen Prüfung von Bohrungsdurchmesser und Bohrungslage, 2013. - 122 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Eine häufige Aufgabe im Rahmen der Prozessüberwachung von Serienteilen in der Automobilindustrie ist die Prüfung von Bohrungsmerkmalen wie Bohrungsdurchmesser und Bohrungslage. Für diesen Zweck setzt man meist Mehrstellenmessvorrichtungen ein. Ein einmal festgelegtes Prüfkonzept kann hierbei aber nur mit großem Aufwand an geänderte Messaufgaben angepasst werden. Dieses Problem zu minimieren ist Ziel dieser Bachelorarbeit. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Messkopfs zur simultanen Überprüfung von Abweichungen des Ist- vom Soll-Durchmesser und der Ist- von der Soll-Lage bei Zylinderbohrungen mittels taktiler Messung. Für eine universelle Verwendung ist der Einsatz des Messkopfs für die Prüfung von Zylinderbohrungen für einen Durchmesserbereich von 6 bis 90 mm vorzusehen. Weiterhin soll eine Kontrolle der Bohrung auf Rundheitsabweichungen optional möglich sein.


Müller, Michael
Konstruktion einer Vorrichtung zur automatisierten Bewegung der Draht-Kathode einer Plasma-Beschichtungsanlage entlang zweier Achsen im Vakuum, 2013. - 80 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Konzeptermittlung und Konstruktion einer Vorrichtung für den Einsatz in einer Vakuumbeschichtungsanlage. Während des Beschichtungsprozesses soll die Vorrichtung zur automatisierten Bewegung einer Draht-Kathode dienen. Die Bewegung erfolgt dabei entlang zweier voneinander unabhängiger Achsen. Des Weiteren ist die Längenänderung der Kathode zu kompensieren und gleichzeitig eine mechanische Spannung aufrechtzuerhalten. Zur Erstellung einer Anforderungsliste wird zunächst der Beschichtungsprozess genauer untersucht. Über methodisches Vorgehen wird als Ergebnis der synthetischen Phasen ein geeignetes Technisches Prinzip entwickelt. Auf deren Grundlage folgen die Konstruktion sowie die Erstellung der Fertigungsunterlagen. Darüber hinaus werden einige Möglichkeiten zur Positionierung der Kathode in Bezug auf die zu beschichtenden Vakuumkammern erläutert und ein geeignetes Messprinzip ausgewählt.


Brill, Florian
Bildverarbeitende Algorithmen zur Bestimmung der Fokuslage einer digitalen Mittelformatkamera, 2013. - 74 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

In der folgenden Arbeit wird auf die Grundfunktion eines Phasenautofokus-Moduls einer digitalen Mittelformatkamera eingegangen. Dabei werden die essentiellen Elemente der algorithmischen Auswertung beschrieben. Die Betrachtung des Modells einer idealen Kante liefert Aufschluss über die Messfehler, die aus der algorithmischen Auswertung resultieren. In diesem Zusammenhang wird auf die signaltheoretischen Hintergründe der Abtastung und der Rekonstruktion von Bildsignalen eingegangen. Anhand synthetischer Flächenbilder, die auf der Basis des optischen Modells des Moduls berechnet wurden, werden weitere Modifikationen am Algorithmus vorgenommen, um die Messgenauigkeit zu steigern. Die daraus resultierenden Erkenntnisse werden durch die Verarbeitung realer Bilder, die mithilfe eines Prototyps des Moduls aufgenommen werden, verifiziert. Ein Direktvergleich des ursprünglichen und des optimierten Algorithmus für reale und synthetische Bilder soll die Gültigkeit des Modells sicherstellen sowie die Fähigkeit der Optimierung verdeutlichen. Ferner werden die Erkenntnisse auf eine Auswertung von Zeilenbildern übertragen. Ein Ausblick liefert Ansätze zur Erweiterung des Gültigkeitsbereiches, indem die Kompensation von Abbildungsfehlern und Designvorgaben an das optische System diskutiert werden.


Poenitsch, Patrick
Entwicklung einer Messvorrichtung zur Charakterisierung mechanischer Fixierungen von Glasmaßstäben, 2013. - 70 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Die Längenmessgeräte der Firma Heidenhain sind in ihrem Betrieb diversen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Zu ihrer Befestigung auf den jeweiligen Montageoberflächen dienen spezielle Verbindungselemente. Aufgrund ihrer intrinsischen Eigenschaften können diese dazu führen, dass die Reaktion der Maßstabbefestigungen auf veränderte Umweltbedingungen mit Hysterese oder Drift behaftet ist. Um dieses Verhalten einschätzen zu können, wird eine Messvorrichtung entwickelt und in Betrieb genommen mit welcher Kraft-Weg-Messungen an den Montageelementen bei unterschiedlichen Temperatureinflüssen durchgeführt werden können. Auf diese Weise soll die Steifigkeit der Klebeverbindung zwischen Maßstab und Montageelementen gegenüber äußeren Belastungen ermittelt werden. Dazu werden in der vorliegenden Bachelorarbeit zunächst die allgemeinen Anforderungen an die Messvorrichtung zusammen getragen. Darauf aufbauend wird die Eignung des aktuellen Standes der Technik für das gewünschte Messvorhaben beurteilt und diskutiert. Anschließend werden die grundlegenden Komponenten für eine Vorrichtung zur Steifigkeitsmessung identifiziert und die Funktionsprinzipien verschiedener Aktoren und Sensoren erläutert. Zur Ermittlung einer adäquaten Umsetzung werden drei verschiedene Technische Prinzipien qualitativ miteinander verglichen und die gewählte Lösung in Form einer detaillierten Konstruktion umgesetzt. Ein vollständiger Satz der Fertigungszeichnungen ist im Anhang enthalten. Abschließend enthält die Arbeit die Ergebnisse erster Messungen, welche zur Verifikation der Eignung der Messvorrichtung dienen.


Urban, Nikolaus
Verlustfreie Momentübertragung zwischen Drehmoment- und Gegendrehmomenteinrichtung für die Untersuchung von Prüflingen, 2013. - 70 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Diese Arbeit befasst sich mit einem Beitrag zur Entwicklung einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung mit einem Messbereich von 1 mNm bis 1 Nm am Fachgebiet Feinwerktechnik der Technischen Universität Ilmenau. Im Rahmen eines Forschungsprojektes, welches die Minimierung der relativen Unsicherheit von aktuell Ur ≤ 10-4 auf Ur ≤ 10-5 (k=2) zum Ziel hat, sollen die Kupplungen zwischen Drehmoment- und Gegendrehmomenteinrichtung sowie dem zu kalibrierenden Drehmomentaufnehmer entworfen werden. Zunächst sollen Grundlagen über die physikalische Größe Drehmoment und der Aufbau einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung den Einstieg in die Thematik erleichtern. Anschließend werden unter Berücksichtigung von Vorschriften, Normen und Fachgebietsvorgaben Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt und anhand dieser Kritikpunkte bewertet. Die zweckmäßigste Lösung wird konstruktiv ausgearbeitet und in einem 3D-CAD-Modell umgesetzt.


Schmolinsky, Marcus
Umsetzung des Prinzips "Funktionswerkstoff an Funktionsstelle" für Laufflächen von planaren Wälzführungen, 2013. - 118 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013

In vielen technischen Bereichen wie der Präzisionsmesstechnik und der Halbleitertechnologie sind hochgenaue Führungen erforderlich. Aerostatische Präzisionsführungen kommen aufgrund vieler Vorteile häufig zum Einsatz. Eine Verwendung dieser Führungen führt jedoch unter Vakuumbedingungen zu großen technischen Problemen. Das Betriebsmedium der Luftlagerelemente muss aufwendig abgeführt werden. Planare Wälzführungen sind eine geeignete Alternative, da sie ohne Hilfsmedien auskommen. Eine planare Wälzführung wird üblicherweise in einer monolithischen Läuferstruktur realisiert. Die mechanischen Eigenschaften können in dieser Bauweise die hohen Anforderungen jedoch nur bedingt erfüllen. Insbesondere die Lauffläche ist hierbei ein Bauteil, das durch die Belastung der Kugelkontakte hohe strukturmechanische Festigkeiten aufweisen muss. Mit einem monolithischen Läufer aus Stahl sind die Grenzen des Werkstoffs schnell erreicht. Deshalb ist die Entwicklung einer Bauweise in Verbundstruktur notwendig und die Zielstellung dieser Arbeit. Hierzu werden anhand theoretischer Betrachtungen Werkstoffe mit besonders geeigneten Eigenschaften ausgewählt. Die Entwicklung der Koppelstelle zwischen den verwendeten Bauteilen stellt eine besondere Herausforderung dar. In dieser Arbeit erfolgt eine systematische Auswahl von Konzepten für die Realisierung einer Koppelstelle, die die mechanischen Eigenschaften der Funktionswerkstoffe nicht beeinträchtigt. Dies geschieht durch FESimulationsmodelle und messtechnische Untersuchungen. Anhand der Ergebnisse erfolgt die Auswahl eines favorisierten Konzepts. Zur experimentellen Untersuchung der Eigenschaften einer gesamten planaren Wälzführung in Verbundstruktur erfolgt abschließend eine Konzeptionierung. Mit dem entwickelten Konzept ist eine Erfassung der Führungseigenschaften und des Käfigwanderns zum Vergleich verschiedener Laufflächenwerkstoffe möglich.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/747233187schmo.txt
Wolf, Judith
Berechnung des Einflusses der Läufergestalt auf die Eigenschaften einer planaren Wälzführung, 2013. - 144 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013

In vielen technischen Bereichen wie der Präzisionsmesstechnik und der Halbleitertechnologie sind hochgenaue Führungen notwendig. Aufgrund ihrer Vorteile finden hier vorwiegend aerostatische Präzisionsführungen Anwendung. Der Einsatz dieser Führungen wirft jedoch unter Vakuumbedingungen größere technische Probleme auf, die sich durch die Notwendigkeit der Abführung des Betriebsgases ergeben. Planare Wälzführungen eignen sich im Gegensatz zu aerostatischen Führungen für diesen Einsatzbereich besonders gut, da sie ohne Hilfsmedien auskommen. In dieser Arbeit werden Läuferkonzepte entwickelt und die Beeinflussung der Führungseigenschaften untersucht. Diese Problematik wird mit Hilfe der FE-Methode abstrahiert und simuliert. In einem speziell für diesen Anwendungsfall entwickelten Modell sind alle geometrischen Parameter und deren Gestaltabweichungen berücksichtigt. Im Rahmen dieser Arbeit werden verschiedene Parameter wie Bewegungsbereich, Kugelanzahl sowie Werkstoffe und alle in Bezug stehenden geometrischen Eigenschaften variiert. Es werden Läuferkonzepte basierend auf der berechneten Steifigkeit der Führung, dem Verhältnis Steifigkeit / Läufermasse und den ertragbaren mechanischen Spannungen erstellt und bewertet. Als Ergebnis dieser Arbeit werden Optimierungsproblematiken definiert und Läuferabmessungen optimierter Geometrie für spezielle Anwendungen empfohlen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/742415872wolf.txt
Layher, Michel
Evaluation and optimization of the Scanning Thin Sheet Laser Imaging Microscope's (sTSLIM) alignment, 2013. - 132 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013

Zur zerstörungsfreien Untersuchung biologischer Präparate hat sich besonders in den letzten Jahren die Lichtschicht-Fluoreszenz Mikroskopie kontinuierlich weiterentwickelt. Im Zuge dessen wurden verschiedene Beleuchtungs- und Modulationsverfahren kreiert um wichtige Eigenschaften der Bildqualität, wie z.B. Auflösung und Kontrast, zu verbessern. Auf Grundlage der Verfügbarkeit solcher Techniken hat auch das Scanning Thin Sheet Laser Imaging Microscope (sTSLIM) eine kontinuierliche Verbesserung erfahren. Um Funktionen wie structured illumination und HiLo zu realisieren, wurde das Mikroskop um eine Vielzahl zusätzlicher Komponenten erweitert. Diese Veränderungen brachten jedoch auch eine erhöhte Empfindlichkeit des Gesamtsystems, sowie einen komplexeren Justierprozess mit sich, weshalb dieser Entwicklungsstand eine Überarbeitung der Justiermethoden und Justierstrategien erfahren musste. Der Schwerpunkt dieser Arbeit befasst sich mit der Optimierung des sTSLIM hinsichtlich einer einfacheren und verlässlichen Justieranleitung. Ausgehend vom vorangegangenen Versuchsaufbau wurde das gesamte System hinsichtlich der Empfindlichkeit seiner Einzelkomponenten analysiert und charakterisiert, sowie die vorhandene Justieranleitung kritisch untersucht. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen werden die Entwicklung und die Umsetzung von verschiedenen Lösungsansätzen beschrieben. Im Fokus liegen dabei vor allem ein vorteilhafteres Layout, ein weniger fehleranfälliger Aufbau und eine detaillierte Erstellung der Justieranleitung und des Justierplans. Eine erste Neuerung findet sich in der 'L'-förmigen Anordnung des Mikroskopaufbaus. Dadurch ist eine Teilung in zwei Systemarme möglich, welche nun unabhängig voneinander justiert werden können. Als Hauptergebnis wurde eine sorgfältig entwickelte Justieranleitung einschließlich eines dazugehörigen Justierplans erarbeitet. Die verwendeten Justiermittel werden durch Rechentechnik unterstützt und ermöglichen dadurch eine signifikante Verbesserung hinsichtlich Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Zudem konnte der gesamte Justageablauf so vereinfacht werden, dass dieser nun in einer kürzeren Zeitspanne abgearbeitet werden kann. Weiterhin wurden die Lichtschicht-formenden Elemente in einem mechanischen Linsentubus zusammengefasst, welcher eine Vorjustage, sowie dessen Einbau als komplette Unterbaugruppe ermöglicht. Die zuvor erreichte Linsenjustierung bleibt dabei erhalten und die Fehleranfälligkeit dieser Komponenten wird reduziert. Basierend auf diesen Ergebnissen ist somit eine gute Grundlage für weiterführende Entwicklungen des sTSLIM, wie z.B. der geplanten Implementierung von Besselstrahlen, gelegt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/739946072layhe.txt
Gräber, Florian
Entwurf und Auslegung eines Separationsrings für Mastentfaltungsmechanismen des Sonnensegel On-Orbit Demonstrators GOSSAMER-1, 2012. - 63 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Arretierungs- und Separationsmechanismus für die GOSSAMER-1 Technologiedemonstration des Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik am Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig sowie der ESA. Ziel der Konstruktion ist eine Einbindung in das aktuelle Tip-Reel Entfaltungskonzept für Sonnensegel, das eine Arretierung des Segelmasts und anschließende Separation vom Entfaltungsmechanismus vorsieht. Die Entwicklung wird durch Parabelüge gestützt und das Projekt mit einem On-Orbit Entfaltungsversuch im Sommer 2014 abgeschlossen. Die Anforderungen an die Konstruktion wurden, aufbauend auf früheren Entwürfen, erhöht und an das aktuelle Konzept angepasst. Der Separationsring wurde unter dem Aspekt der Zuverlässigkeit sowie der Gewichts- und Kostenefzienz entwickelt und durch analytische sowie numerische Berechnungen ausgelegt. Die Funktionalität des Konzepts ist durch abschließende on-ground Tests an einem Prototypen gewährleistet worden.


Müller, Timo
Untersuchung und Konzeption zur Anordnung und Kopplung von Strahlumlenkelementen in dreidimensionalen interferometrischen Messeinrichtungen, 2012. - 90 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Der Einsatz von Strahlumlenkelementen bietet eine Möglichkeit für eine neue konstruktive Gestaltung von Nanomess- und Nanopositioniermaschinen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, ein geeignetes Konzept zu finden, das die Umlenkelemente untereinander verbindet und eine fixierte Stellung im Raum gewährleistet. Hierfür werden die Umlenkelemente auf einem Basisrahmen befestigt und hinsichtlich ihrer Verlagerung im Raum analysiert. Als Werkzeug steht das FEM-Programm "ANSYS" zur Verfügung, welches die ersten drei Eigenschwingformen verschiedener Rahmenmodelle simuliert und die relativen Verlagerungen an den Aufnahmepunkten der Elemente zum Rahmen ausgibt. Anhand der Ergebnisse werden die Basisrahmenmodelle untereinander verglichen und bewertet. Unter der Annahme, dass Verlagerungen des Basisrahmens direkt auf das Umlenkelement übertragen werden, entstehen Messfehler durch Verschiebung und -kippung des Elements. Diese Fehler werden im Bezug auf ausgewählte Rahmenmodelle erfasst und eingeordnet. Abschließend lassen sich die Anforderungen an ein Strahlumlenkelement ableiten, um den auftretenden Fehler bestmöglich zu minimieren.


Bernhardt, Christian
Prinziplösungen zur Änderung eines frontangetriebenen zum heckangetriebenen Rollstuhl durch ein reversierbares Sitzsystem, 2012. - 76 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit Prinziplösungen zur Änderung eines frontangetriebenen zum heckangetriebenen Rollstuhl durch ein reversierbares Sitzsystem. Ausgangspunkt für das System ist hierbei der aktuelle Stand der Lösungen auf dem Markt. Diese sollen unter dem Gesichtspunkt der Zielgruppen und Antriebskonzepte analysiert und verglichen werden. Grundlage für die Weiterentwicklung sind die bisherigen Schnittstellen zwischen Sitzrahmen und Fahrbasis. Bei der Konzeptionierung wird die Anforderungsliste, der graphische Forderungsplan und die Funktionsstruktur beschrieben. In der Kombinationstabelle werden die Variationen der Prinzipelemente systematisch dargestellt. Anschließend werden mehrere mechanische Prinzipien zur Verstellung für ein reversierbares Sitzsystem abgeleitet, neu entwickelt und evaluiert. Die Entwicklung der Lösungsprinzipe umfasst die Kombinationen der einzelnen Prinzipelemente, bei welchen auf ein sehr einfach aufgebautes und mit wenig Zeit- und Arbeitsaufwand realisiertes System Wert gelegt wird. Die Erläuterungen der einzelnen Lösungsprinzipe erfolgt über graphische Darstellungen und der Herausarbeitung von Vor- und Nachteilen. Mit Hilfe von sechs Kriterien wird eine gewichtete Bewertung der einzelnen Lösungen vorgenommen und in einer Wertempfindungstabelle dargestellt. Das Ergebnis ist die Reihenfolge der technischen Wertigkeit. Die am besten bewerteten Lösungsprinzipe Kugelsperrbolzen und Schnellspanner führen im Standardsegment der Elektrorollstühle zur Erleichterung der Wahl des Antriebssystems und damit verbunden zu einer schnellen und kostengünstigen Realisierung der Variationen vor Ort.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/73394972Xbernh.txt
Scholland, Henning
Konstruktion einer planaren Wälzführung für Nanopositionier- und -messmaschinen, 2012. - 56 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012

Im Sonderforschungsbereich SFB 622 wurden Nanopositionier- und -messmaschinen (NMM) mit seriell angeordneten Linearführungen für Bewegungen in x- und y-Richtung entwickelt. Ebenso wurden Erkenntnisse im Bereich planarer Wälzführungen gewonnen. In der vorliegenden Arbeit war zu überprüfen, ob sich eine planare Wälzführung dafür eignet, die vorhandenen Führungen der NMM zu ersetzen. Um die Fragestellung zu beantworten, wurde zunächst der Stand der Technik aufgearbeitet. Die NMM sowie die planare Wälzführung wurden in ihren technischen Parametern ebenso beschrieben wie die Funktionsweise und der Aufbau. Auch wurden die möglichen Werkstoffe untersucht. Anschließend wurden Konzepte für die NMM entwickelt. Zu beachten waren dabei verschiedene Möglichkeiten der Kabelführung, die Anordnung der Antriebe sowie deren Dimensionierung. Im Ergebnis konnte für die NMM-200 eine Lösung gefunden werden. Anschließend erfolgte eine Skalierung der gewonnenen Erkenntnisse auf die NMM-450.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/733267033schol.txt
Apel, Robert
Experimentelle Untersuchung des kinematischen Verhaltens von Kugelpaketen in planaren Wälzführungen, 2012. - 65 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Zur Untersuchung des kinematischen Verhaltens von Kugelpaketen in planaren Wälzführungen, werden an einem vorhandenen Versuchsaufbau gezielt einzelne Parameter verändert und deren Einfluss bewertet. Dabei werden Kugelanzahl, Kugelposition und Käfigposition variiert. Es werden weiterhin Versuche mit Zusatzgewichten, geänderten Kontaktstellen zwischen Käfig und Gestell, einem geneigten System und Langzeitversuche durchgeführt. Zusätzlich werden auftretende Störeinflüsse durch den Messaufbau, die Messauswertung und Abnutzungserscheinungen betrachtet. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Verbesserung der Führungseigenschaften und des Positionierverhaltens von planaren Wälzführungen beitragen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/732377765apel.txt
Lauterlein, Alexander
Experimentelle Untersuchung des Einflusses der Kugelanzahl auf die Kraft-Weg-Kennlinie in planaren Wälzführungen, 2012. - 45 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Mithilfe eines vorhandenen Versuchsaufbaus wird die Kraft-Weg-Kennlinie einer planaren Wälzführung unter Variation der Kugelanzahl und des Läufer- bzw. Gestellwerkstoffes aufgenommen. Hierfür stehen Flachkäfige mit bis zu 16 Kugeln zur Verfügung. Als Läufer- bzw. Gestellwerkstoff werden geschliffener Stahl, geläppter Stahl und Glas untersucht. Der maximale Verfahrweg beträgt 1200 m. Aus den Ergebnissen der Untersuchungen werden Schlussfolgerungen für die Werkstoffauswahl von Läufer und Gestell getroffen. Des Weiteren werden Aussagen über die Erhöhung der im Flachkäfig angeordneten Kugeln getroffen.


Lamster, Christoph
Experimentelle Untersuchung des Einflusses eines Flachkäfigs auf die Kraft-Weg-Kennlinie in planaren Wälzführungen, 2012. - 45 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Mit einem vorhandenen Versuchsaufbau wird die Kraft-Weg-Kennlinie einer planaren Wälzführung mit drei Kugeln bei Verfahrbewegungen bis 150 mym aufgenommen. Dabei werden Bewegungsparameter wie Geschwindigkeit und Beschleunigung variiert. Weiterhin wird der Einfluss eines Kugelkäfigs auf die Kraft-Weg-Kennlinie der Führung untersucht. Die Kennlinie wird dazu mit spielfreien und spielbehafteten Käfigen aus Polyamid, Polyoxymethylen und Polytetraflourethylen aufgenommen. Aus den Ergebnissen werden Schlussfolgerungen für die Konstruktion von Kugelkäfigen gezogen.


Hönig, Sascha
Konzept zur Verstellung der Radaufstandsfläche eines elektrischen Rollstuhls, 2012. - 75 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Findung eines Konzepts zur Verstellung der Radaufstandsfläche eines Elektrorollstuhls. Dadurch kann der Rollstuhl an die Bedürfnisse des Nutzers im Innen- und im Außenbereich angepasst werden. Es werden die Randbedingungen ermittelt und die Anforderungen zusammengetragen. Daraufhin werden Technische Prinzipien erstellt. Das Hauptaugenmerk liegt auf der mechanischen Umsetzung der Verstellung. Zu Sensorik und Steuerung werden grundlegende Überlegungen getroffen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/719194695hoeni.txt
Müller, Veit
Konzeption einer linear beweglichen Reflektoreinheit für eine Abstandsmessung, 2012. - 78 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem konstruktiven Entwurf einer linear beweglichen Reflektoreinheit. Die Reflektoreinheit besteht aus einem Plan- und einem Tripelspiegel. Über einen Verfahrweg von 500 mm werden dabei verschiedene Messpunkte angefahren. Die Anordnung der Spiegel ist so zu wählen, dass zwei Längenmesssysteme identische Entfernungsänderungen erfahren. Dabei wird die Reflektoreinheit in einer Kammer betrieben, in der verschiedene Umgebungsbedingungen simuliert werden können. Die Bachelorarbeit umfasst das Zusammentragen aller Forderungen an die linear bewegliche Reflektoreinheit. Auf dieser Grundlage erfolgen die Konzeption, Auslegung sowie die konstruktive Umsetzung des Systems.


Gerhardt, Erik
Konstruktion einer Vorrichtung zum automatischen Messen der Geradheitsabweichungen von balkenförmigen Führungsbauteilen, 2012. - 103 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Konzeption und Konstruktion einer Vorrichtung zum automatischen Vermessen der Geradheitsabweichung balkenförmiger Führungsbauteile. Zu Beginn der Arbeit dient die Analyse eines bestehenden Messaufbaus der Abschätzung der Fehlereinflüsse und der Problematik einer manuell durchgeführten Messung. Unter Betrachtung der Qualität der Messeinflüsse werden die Anforderungen an die zu entwickelnde Vorrichtung erarbeitet. Durch die Betrachtung verschiedener Varianten werden einzelne Teilmodule und Koppelstellen konzipiert und hinsichtlich der gestellten Anforderungen bewertet und ausgewählt. Das daraus abgeleitete technische Gesamtprinzip bildet die Grundlage der konstruktiven Umsetzung der Vorrichtung. Die Ergebnisse der Konstruktion werden an verschiedenen 3D-Modellen erläutert. Eine Konstruktionskritik und eine Analyse der durch die Vorrichtung entstehenden Fehlereinflüsse dienen der Abschätzung des durch die Vorrichtung erreichten Vorteils gegenüber einer manuellen Messung. Das Ergebnis der Arbeit ist ein hinsichtlich des Justage- und des Fertigungsaufwandes optimierter Entwurf der Vorrichtung. Der Entwurf ist als 3D-Model und als vollständiger Zeichnungssatz aufgeführt.


Assing, Martin
Konstruktive Überarbeitung, Aufbau und Test eines Lorentzkraft-Wirbelstrom-Messplatzes, 2012. - 136 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012

Im Mittelpunkt dieser Masterarbeit steht die im Rahmen des Graduiertenkollegs "Lorentzkraft" der TU Ilmenau entwickelte, zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mittels Wirbelströmen. In diesem Zusammenhang wurde ein Prüfstand entworfen, der experimentell einen Funktionsnachweis für das gefundene Wirkprinzip erbringen soll. Inhalt dieser Arbeit ist dabei die Optimierung und Erweiterung des aufgebauten "Lorentzkraft-Wirbelstrom-Messplatzes". Dem voraus geht eine eingehende Systemanalyse, um Optimierungspotential zu finden und zielgerichtet Verbesserungsansätze zu entwickeln. Diese sind daraufhin konstruktiv umgesetzt und im Messaufbau integriert worden. Anschließend wurde durch Messungen die verbesserte Funktion nachgewiesen. Weiterhin wurde im Rahmen dieser Arbeit eine "verstellbare Magnethalterung" zur vollständigen Durchflutung des Prüfkörpers realisiert. Dies führt zu einer wesentlichen Erweiterung des Arbeitsbereichs des "Lorentzkraft-Wirbelstrom-Messplatzes". Zusätzlich sind theoretische Betrachtungen angestellt und untersucht worden, inwieweit der aufgebaute Prüfstand einem aus funktionaler Sichtweise optimalen System gleicht.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/717979881assin.txt
Rauhaus, Martin
Entwicklung und Konstruktion der Massestapel und der Stapelfixierung für eine Drehmoment-Normalmesseinrichtung, 2012. - 82 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Diese wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit einem Beitrag zur Forschung der Technischen Universität Ilmenau im Fachgebiet Feinwerktechnik an einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung (DmNME) mit einem Drehmomentmessbereich von 1 mN m bis 1000 mN m und einer relativen Unsicherheit von Ur ≤ 1 10-5 (k=2). Die Hauptbestandteile dieser Arbeit sind die Optimierung und konstruktiven Überarbeitung der Massestapel, sowie der Neuentwicklung einer Stapelfixierung. Zu Beginn der Arbeit dient eine Erläuterung des Prinzips dieser DmNME als Einstieg in das Thema. Basierend auf den bestehenden Kalibriervorschriften, den vorhandenen Baugruppen und den Anforderungen des Fachgebiets werden Optimierungs- und Neuentwicklungsthesen, auf Basis einer Prinzip- und Gestaltanalyse aufgestellt. Anhand dieser Kritikpunkte werden optimierte Varianten bewertet, ausgewählt und konstruktiv umgesetzt. Die Ergebnisse werden anhand des virtuellen Modells erläutert.


Schubert, Stefan
Weiterentwicklung und konstruktive Umsetzung einer Messmethode zur präzisen Bestimmung der Hebellänge in einer Drehmoment-NormaImesseinrichtung, 2012. - 69 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

In dieser Arbeit werden die Untersuchungen zur Bestimmung der Hebellänge in einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung mit einer neuen Messmethode vorgestellt. Zu messende Größen sind dabei ein Weg und eine Winkeländerung. Das Ziel ist, eine geringere relative Messunsicherheit zu erhalten, als durch eine herkömmliche Messung in einer 3D-Koordinatenmessmaschine. Dazu wird zu Beginn die bestehende Drehmoment-Normalmesseinrichtung der Physikalisch Technischen Bundesanstalt vorgestellt und analysiert. Im Anschluss wird ein Einblick zum aktuellen Stand der Technik der Längen- und Winkelmessung gegeben und die Grundlagen für Berechnungen und Konstruktion dargestellt. Darauf aufbauend werden Prinzipe erarbeitet, welche durch geschickte Anordnung der Messgeräte eine möglichst genaue Messung erlauben. In einer ersten Abschätzung werden dazu Werte, wie geometrische Abmessungen und Messbereiche, festgelegt und schließlich in einem Messunsicherheitsbudget auf ihre Leistungsfähigkeit hin überprüft. Das genaueste Prinzip bildet die Grundlage für die anschließende Erstellung der Konstruktion. Das Hauptaugenmerk liegt darauf, durch geeignete Justierungen die Einstellgenauigkeit der Variablen sicherzustellen. Abschließend wird mit Hilfe dieser festegelegten Größen die erreichte relative Messunsicherheit bestimmt und ausgewertet.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/716911388schub.txt
Ulbricht, Oliver
Entwicklung und konstruktive Umsetzung einer definierten Klemmung des Hebels in einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung, 2012. - 103 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Das Fachgebiet Feinwerktechnik der TU Ilmenau entwickelt ein neues Konzept für eine Drehmomentnormalmesseinrichtung mit einem Massewechselsystem als konstruktive Besonderheit. Der Einsatz dieses speziellen Massewechselsystems bedingt eine Fixierung des Hebels während des Massewechsels, um die Einhaltung des Kalibrierverlaufes nach den Kalibriervorschriften zu gewährleisten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer Klemmeinrichtung, die diese Aufgabe übernimmt. Zu Beginn der Arbeit wird der Stand der Technik analysiert und ausgewertet und auf grundlegende Besonderheiten des neuen Konzeptes eingegangen. Die wichtigsten Punkte der Kalibriervorschriften, der Literatur und spezifische Forderungen vom Fachgebiet werden durch die Herausarbeitung einer Anforderungsliste erläutert. Auf Grundlage dieser Informationen wird ein möglicher Ablauf des Massewechselvorganges konkretisiert. Es werden Gestaltungsrichtlinien entworfen, um eine Bewertung der technischen Prinzipien zu ermöglichen und so eine Prinzipienauswahl zu treffen. Die Aufgabe der Fixierung wird konstruktiv durch ein Gesperre umgesetzt. Die dabei entstehende Baugruppe wird in zwei voneinander unabhängige Bauteile unterteilt. So wird zum Fixieren des Hebels, mit einer definierten Kraft, eine automatisierte Fixiereinrichtung konstruiert. Während der Fixierung wird die Position des Hebels von einem manuell justierbareren Anschlag bestimmt, welcher Träger der Positioniergenauigkeit ist. Dabei wird der Bewegungsbereich des Hebels auf ca. ± 4[my]m eingeschränkt.


Hörnig, Marco
Entwicklung und Konstruktion eines Laserprojektionssystems, 2012. - 77 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012

Gegenstand dieser Arbeit ist die Justierung und Inbetriebnahme eines Mikro-Opto-Elektro-Mechanische Systems (MOEMS) in Form eines Mikrospiegels. Der MOEMS-Spiegel ist Bestandteil eines sich in der Entwicklung befindlichen Laser-Scanning-Microskops (LSM), des Sonderforschungsbereiches 622 der TU-Ilmenau. Für die Funktion des LSM ist es wichtig, dass ein kollimierter Laserstrahl, der über den MOEMS-Spiegel in Richtung Fokussieroptik des LSM abgelenkt wird, kollinear zur optischen Achse der Fokussieroptik einfällt. Fokussieroptik und MOEMS-Spiegel müssen dabei so zueinander justiert werden, dass diese Fehler möglichst gering ausfallen, für den Fall das der MOEMS-Spiegel sich in seiner Ruhelage befindet. Hierzu werden zunächst Verfahren zur Bestimmung der Verkippung sowie der exzentrischen Lage des Einfallstrahls diskutiert und anschließend konstruktiv umgesetzt, um eine dementsprechende Justierung vorzunehmen. Zur Winkeldetektion wird eine Anordnung aus Tripelprisma, Teilerwürfel und Planspiegel (als Referenz) realisiert, wobei ein Beobachtungsfernrohr zur Beurteilung der Verkippung dient. Teilerwürfel und Tripelprisma sind in dieser Anordnung bezüglich des Referenzspiegels invariant gegenüber Kippung. Für die Bestimmung der Exzentrizität wird das Verhalten einer Einzellinse, beim Abbilden eines ausgedehnten, parallelen Lichtbündels genutzt. Befindet sich das eintreffende Bündel am Rand der Linse, so wird dies unter einem stärkeren Winkel in Richtung optischer Achse abgelenkt. Dieser Winkel lässt sich detektieren, wenn das abbildende System entlang des eintreffenden Lichtbündels verschoben wird und das Auswandern der Abbildung beobachtet wird. Der MOEMS-Spiegel selbst, wird über elektrostatische Felder in Schwingung versetzt, die durch eine rechteckförmige Gleichspannung erzeugt werden. Das benötigte Steuersignal wird hiebei über eine Hardware der Firma dspace erzeugt, welche mit Matlab Simulink programmiert wird. Lenkt der MOEMS-Spiegel im resonant schwingenden Zustand einen Laserstrahl ab, so erzeugt dieser auf der Bildebene eine Lissajousfigur, welche in ihrer Form durch Änderung des Steuersignals verändert werden kann. Wird hierzu der Laser zeitsynchron gepulst, so ist es möglich ein Bild zu erzeugen, ähnliche einem Projektor.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/715098055hoern.txt
Scheibe, Hannes
Charakterisierung, Justierung und Abnahme von Ultrapräzisionsmaschinen, 2012. - 89 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012

Diese wissenschaftliche Arbeit dient der Aufarbeitung des derzeitigen Standes der Technik zur Charakterisierung sowie Abnahme von Ultrapräzisionsmaschinen. Generell stellt die Maschinenabnahme für den Käufer einen Nachweis des Herstellers über die Güte der Maschine dar. Bestehende Normschriften sowie Richtlinien aus dem Feld der Koordinatenmesstechnik und der Werkzeugmaschinen werden hinsichtlich ihrer Eignung für die Maschinenabnahme untersucht. Eine Anwendbarkeitsprüfung sowie notwendige Abweichungen von der Norm sind Schwerpunkt dieser Betrachtung und stellen eine Erweiterung des Standes der Technik dar. Für die Maschinenabnahme lässt sich generell zwischen geometrischer und funktioneller Abnahme unterscheiden. Für diese beiden Verfahren erfolgen Betrachtungen der Vor- und Nachteile sowie eine anschließende Anwendbarkeitsprüfung. Prüfverfahren zur geometrischen Abnahme werden vorgestellt. Den Abschluss dieser wissenschaftlichen Arbeit bildet die Erarbeitung repräsentativer Probeteilgeometrien zur funktionellen Abnahme von Ultrapräzisionsmaschinen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/68867531Xschei.txt
Hörtzsch, Steffen
Prüfung von Führungen auf Ablagen in mechanischoptischen Baugruppen, 2011. - 50 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2011

Gegenstand dieser Arbeit ist die Bestimmung von Führungsabweichungen von Präzisionsführungen wie sie in mechanischoptischen Baugruppen Verwendung finden. Die Ermittlung dieser qualitätsbestimmenden Eigenschaften erfolgt anhand zweier praktischer Beispiele. Das erste Untersuchungsobjekt ist ein Flucht- Autokollimationsfernrohr (FAKF), bei dem die Ermittlung der Führungseigenschaften einer Gleitführung, welche zur Manipulation einer Schiebelinsengruppe dient, erfolgt. Hierfür werden geeignete Prüfmethoden zur indirekten Ermittlung der Führungseigenschaften aufgezeigt und bewertet. Bei der indirekten Methode dient das Modell der Ursache in Form von Führungsfehlern und der daraus resultierenden Wirkung in Form von Ablagen als Beschreibungsgrundlage der auftretenden Führungsabweichungen. Mittels einer mathematisch physikalischen Transformationsvorschrift, deren Grundlage die geometrische Optik ist, können die Führungsfehler durch ermittelte Ablagen bestimmt werden. Die Präzisionsfokusverstelleinrichtung zur axialen Translation einer Linse eines Hochleistungsobjektives dient als zweites Untersuchungsobjekt. Hier werden Methoden zur direkten Ermittlung der Führungseigenschaften der Membranfederführung aufgezeigt und bewertet. Die Bestimmung der Führungsabweichung erfolgt unmittelbar an der Baugruppe.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/680024190hoert.txt
Wiegand, Robin
Konstruktion des automatischen Wechsels der Belastungsmassen in einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung , 2011. - 59 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

Diese Bachelor-Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Konstruktion einer automatischen Lastwechseleinrichtung für eine Drehmoment-Normalmesseinrichtung. Diese wird innerhalb eines Forschungsprojektes im Fachgebiet Feinwerktechnik entwickelt. Als Einstieg in das Thema dient zu Beginn der Arbeit die Erläuterung der Mess-Einrichtung und Vorgänge. Basierend auf den Anforderungen des Fachgebietes und den bestehenden Kalibriervorschriften werden verschiedene Lösungen für den automatischen Wechsel der Belastungsmassen aufgezeigt und bewertet. Anhand der Bewertung wird die optimale Lösung ausgewählt und konstruktiv umgesetzt. Die Ergebnisse werden anhand des 3D-Modells erläutert. Ergebnis dieser Arbeit ist ein Entwurf des automatischen Wechsels der Belastungsmassen. Der Entwurf ist als 3D-Modell ausgeführt.


Schleichert, Sebastian
Experimentelle Untersuchung des Einflusses der Kugelanzahl auf die Steifigkeit in einer planaren Wälzführung, 2011. - 87 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

In dieser Arbeit werden die experimentellen Untersuchungen zur Steifigkeit einer planaren Wälzführung vorgestellt. Der Einfluss der Variation der Kugelanzahl und der Kugelanordnung auf die Steifigkeit wird in Experimenten erforscht. An einem bestehenden Versuchsaufbau werden zunächst parasitäre Einflüsse untersucht und eine Versuchsstrategie entwickelt, um diese Einflüsse gering zu halten und die Versuche reproduzierbar zu machen. In Vorversuchen wird die Referenzsteifigkeit bei einer geometrisch bestimmten Kugelanordnung (3 Kugeln) bestimmt, mit der Hertz'schen Theorie verglichen und durch einen Korrekturfaktor angeglichen. In den Hauptversuchen wird die errechnete Steifigkeit aus den gemessenen Werten mit der Hertzschen Steifigkeit, durch den Korrekturfaktor erweitert, verglichen und aus dem Verhältnis von theoretischer Steifigkeit zu der errechneten Steifigkeit aus den gemessenen Werten der Steifigkeitsanteil der Kugelanordnung bestimmt. In der Versuchsplanung werden die Hauptversuchsreihen zur Variation der Kugelanzahl und der Anordnung, sowie Nebenversuche geplant. Diese werden im Anschluss ausgewertet.


Schröter, Tobias Jörg
Optimization of the resolution of the Thin Sheet Laser Imaging Microscope (TSLIM), 2011. - XI, 89 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2011

Lichtschicht-Mikroskopie ist eines der wichtigsten Werkzeuge für die zerstörungsfreie, hochauflösende Mikroskopie von großen biologischen Proben (>500mym). Für das Verständnis der Funktionsweise von verschiedensten Geweben ist eine subzellulare Auflösung in alle drei Raumrichtungen erforderlich. Während die laterale Auflösung eines Mikroskops üblicher Weise ausreichend ist, ist die axiale Auflösung (Tiefenauflösung) zumeist unbefriedigend. Die axiale Auflösung und der Bildkontrast wird bei Lichtschichtmikroskopen hauptsächlich durch die Lichtschichtdicke beeinflusst. Da die Lichtstrahlparameter wie die Strahltaille und der konfokaler Parameter von physikalischen Grenzen beherrscht werden, wurden Bildverarbeitungsalgorithmen wie HiLo und structured illumination (SI) entwickelt, um die axiale Auflösung und den Bildkontrast unabhängig von der Lichtschichtdicke zu verbessern. In dieser Arbeit werden Methoden besprochen, um die Bildqualität des Thin Sheet Laser Imaging Microscope (TSLIM) zu optimieren. Es wird beschrieben, wie ein Dualstrahl TSLIM durch Hard- und Software-Veränderungen, um eine intensitätsmodulierte, scannende Beleuchtungseinheit erweitert wurde, um HiLo und SI Bilder aufzunehmen. Die statische Beleuchtungseinheint des TSLIM erzeugt eine Lichtschicht mit der Dicke von 3,2mym (e^-2, gemessen), einen konfokalen Parameter von 10mym und eine Strahlbreite von 2,4 mm. Die gescannte Lichtschicht des TSLIM hat eine Dicke von 4,2mym (e^-2, gemessen), einen konfokalen Parameter von 10mym und eine Strahlbreite von bis zu 15mm. Mit Hilfe dieses Gerätes wurde die Bildqualität von Bildern von optisch sektionierten, kompletten inneren Ohren mit statischen und gescannten Lichtstrahl, sowie HiLo und SI verglichen. Der gescannte Lichtstrahl reduzierte Effekte von gestreutem Licht und Absorbtionsartefakten. Der gescannte Lichtstrahl erzielt gleichzeitig eine Auflösung gleichwertig zur statischen Beleuchtung. Die SI Bilder wurden mit dreifacher Phasenverschiebung (0˚, 120˚, 240˚) aufgenommen. Sechs- oder zwölffache Phasenverschiebungen führten zu verstärktem Rauschen, jedoch zu keiner spürbaren Bildqualitätssteigerung. HiLo und SI erzeugten einen verbesserten Kontrast verglichen mit der statischen und gescannten Beleuchtung. Der Kontrast wurde mit HiLo erfolgreicher verstärkt als mit SI. Im Gegensatz zu HiLo wurden unscharfe Objekte und Bereiche durch SI verdunkelt. Dies resultiert höchst wahrscheinlich aus der Intensitätssubtraktion durch den SI Algorithmus. HiLo ist schneller und verfügt über einen robusteren Algorithmus als SI, da es nur zweidrittel der Zeit und weniger durch Intensitätsartefakte gefährdet ist. Das neue Gerät wurde TSLIM (scanned Thin-Sheet Laser Imaging Microscope) genannt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/667348867schro.txt
Andreas, Daniel
Konzeption eines Versuchsaufbaus zur Drehmomentrealisierung, 2011. - 53 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption eines Versuchsaufbaus zur Drehmomentrealisierung und die kritische Auseinandersetzung mit den während des Betriebes auftretenden Messunsicherheiten. Dazu werden zu Beginn die thematischen Grundlagen erläutert, bestehende Systeme, wie die Drehmoment-Normalmesseinrichtung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, analysiert sowie die zu beachtenden Kalibriervorschriften dargelegt. Ebenso ist ein Einblick in die relevanten Berechnungsvorschriften auf Grundlage des Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement zum Unsicherheitsbudget gegeben. - Durch konstruktionsmethodische Aufarbeitung der Aufgabenstellung und der Literaturrecherche in Form einer Anforderungsliste sind die relevanten Systemparameter fixiert worden. Die Prinzipfindung der Teilsysteme Tarierung, Klemmung und Koppelstelle zu den Belastungsmassen ist durch eine mehrstufige Bewertung der erarbeiteten Varianten konkretisiert worden. Die nachfolgenden Berechnungen zum Unsicherheitsbeitrag der Einzelgrößen an der Messunsicherheit des Gesamtsystems zeigen die Haupteinflussgrößen Länge, Masse und Luftdichte als kritische Werte auf. - Anhand dieser theoretischen Grundlagen, der durchgeführten belastungsorientierten Auslegung sowie der dem Messbereich angepassten Dimensionierung der Justierstelle ist die vorliegende Konstruktion erstellt worden. Die Auslegung der Koppelstelle zu den Belastungsmassen, des Hebelarms, der Klemmung und der Tarierung wird anschließend erläutert und einer Konstruktionskritik unterzogen sowie mögliche Alternativen aufgezeigt.


Barth, Tim
Konzeptstudie für den getakteten Vorschub eines Werkzeugwechslers, 2011. - 41 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

In der vorliegenden Bachelorarbeit wird die Konzeptionierung eines Antriebskonzepts für den linearen Vorschub eines Werkzeugwechslers behandelt. Als Vorlage für das Antriebskonzept dient eine Kombination aus verschiedenen Getriebevarianten, welche aus einer vorangegangenen Arbeit hervorging. Die Arbeit beinhaltet die mathematischen Berechnungsgrundlagen für die Kinematik und die Dynamik des konzipierten Vorschubs. Darauf aufbauend wurde ein Dimensionierungswerkzeug programmiert, welches die einfache Auslegung des Getriebes durch festgelegte Parameter ermöglicht.


Thon, Michael
Untersuchung des mechanischen Verhaltens von Bauteilen der Nanomessmaschine unter statischer Belastung, 2010. - 69 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Inhalt dieser Arbeit ist die Konstruktion eines Versuchsaufbaus, mit welchem Langzeitmessungen an Materialien, die in der Präzisionsmesstechnik eingesetzt werden, vorgenommen werden können. Damit sollen das Verformungsverhalten sowie das Auftreten von elastomechanischen Nachwirkungen untersucht werden. Die Proben sollen unter unterschiedlichen Umweltbedingungen, wie veränderte Luftfeuchte oder verschiedenen Temperaturen, gelagert werden können. Es werden die Materialien beschrieben, welche zur Messung genutzt werden sollen. Des Weiteren wird aufgezeigt, weshalb die interferometrische 3D-Oberflächenmessung die beste Lösung ist, um die Messung durchzuführen. Das Messmittel wurde im Verlauf dieser Arbeit auf die Möglichkeit der Vermessung von konvexen Oberflächen hin überprüft. Die Ergebnisse aus diesem Test wurden in der Konstruktion des Messaufbaus umgesetzt. Der Messaufbau entspricht im Wesentlichen einem 3-Punkt-Biegeversuch. Bei der Konstruktion sind Probleme wie Stoßminderung, Aufrechterhaltung der Kraft bei Verschiebung im nm-Bereich, Einhalten des Bauraumes oder das Halten der Probekörper bei geringen Kräften und deren Lösungen beschrieben.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/632518227thon.txt
Mehner, Hannes
Entwicklung eines Messaufbaus zur Untersuchung der Wälzreibung in einer planaren Wälzführung, 2010. - 154 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Der Schwerpunkt dieser Diplomarbeit liegt auf der Entwicklung eines Messaufbaus zur Untersuchung des Wälzwiderstands weniger Kugel-Ebene Paarungen. Dabei sollte die Kraft-Weg-Kennlinie von drei Kugeln zwischen zwei Ebenen vom Haft- bis zum Wälzzustand aufgenommen werden. Im Rahmen der Grundlagen werden verschiedene Kontaktmodelle für den statischen Normalkontakt vorgestellt, um die reale entstehende Kontaktfläche eines Kugel-Ebene Kontakts sowie die dabei entstehenden Spannungen im Werkstoff zu ermitteln. Im Rahmen der Analyse des Stands der Technik werden bereits existente Messaufbauten auf Eignung bezüglich der vorliegenden Messaufgabe untersucht. In Form einer Konzeptionsphase wird systematisch ein eigenes konkretisiertes technisches Prinzip erarbeitet, welches die Forderungen an die Messaufgabe vollständig erfüllt. Kernbestandteile des Aufbaus sind hierbei ein Piezoaktor als weggesteuerter Antrieb, ein Kraftsensor, welcher auf Basis von Dehnungsmessstreifen arbeitet sowie ein Interferometer, mit welchem der Weg am Läufer, d.h. direkt am Abtrieb gemessen wird. Der Aufbau wird vollständig in einem CAD-Modell umgesetzt. In der Arbeit werden sowohl die Inbetriebnahme als die Montage und elektronische Ansteuerung des Messaufbaus vorgestellt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/632144637mehne.txt
Wiegand, Stefan
Entwicklung eines Messaufbaus zur Untersuchung des Traganteils für planare Wälzführungen , 2010. - 132 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Die fortschreitende Entwicklung der Präzisionsbearbeitung und Präzisionsmesstechnik benötigt im zunehmenden Maße vakuumtaugliche Führungen für planare Positioniersysteme. Aktuell werden vorwiegend aerostatische Führungen in planaren Positioniersystemen verwendet. Als Alternative für den Einsatz im Vakuum eignen sich planare Wälzführungen. Momentan liegen keine Erfahrungswerte für planare Wälzführungen vor. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Verhältnis aus Anzahl tragender Kugeln zur Gesamtanzahl der Kugeln (Traganteil) in der planaren Wälzführung. Es werden Möglichkeiten zur Verbesserung des Traganteils durch eine Sortierung der Kugeln untersucht. Für eine experimentelle Untersuchung des Traganteils werden systematisch die wesentlichen Punkte des Versuchsaufbaus spezifiziert, wie z. B. Messsysteme, Abstufung der Zusatzmassen. Abschätzungen zu Messabweichungen auf das Messergebnis werden aufgezeigt. Eine Messabweichung stellt die Durchbiegung des Läufers unter der Änderung der Normalbelastung dar. Abschließend wird eine Versuchsstrategie zur experimentellen Untersuchung, hinsichtlich der Anzahl und der Anordnung der Kugeln im Messaufbau, für die ersten Vorversuche vorgestellt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/630942706wiega.txt
Stegmann, Daniel
Konzipierung eines Werkzeugmagazinkonzeptes für eine Produktionsmaschine, 2010. - 215 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konzeption eines Werkzeugmagazin-/Werkzeugwechsler-Konzepts für eine Fräsmaschine mit dem Ziel, die Nebenzeiten der Maschine gering zu halten und eine Span-zu-Span-Zeit von maximal drei Sekunden (Wunsch: zwei Sekunden) zu erreichen. Für ein breites Bearbeitungsspektrum beinhaltet die Maschine ein Werkzeugmagazin mit mindestens 30 Werkzeugen mit einem Werkzeughalter vom Typ HSK-A63. - Durch Variation von Werkzeugmagazin und Werkzeugwechsler und die Festlegung wesentlicher Randwerte erwies sich das Konzept eines Doppelgreifer-Werkzeugwechslers, der mit dem Werkzeugmagazin am Y-Schlitten der Fräsmaschine angebracht ist, als optimal und wurde weiter konkretisiert. Der Doppelgreifer wird mit einem zusätzlichen Motor über eine Kurventrommel und weitere Kurvengetriebe angetrieben. Eine unabhängige Montage des Werkzeugwechslers/Werkzeugmagazins bezüglich der Fräsmaschine ist möglich. - Die Berechnung der benötigten Momente und Leistungen, sowie der bei der Wechsel-Bewegung vorhandenen Belastungen der Koppelstellen bilden, in einem Gestaltforderungsplan zusammengefasst, die Grundlage für eine vollständige Konstruktion und Simulation des Werkzeugmagazins/Werkzeugwechslers. - Die Arbeit beinhaltet die konstruktiven Entwicklungsschritte des Werkzeugmagazins/-wechslers von der Aufgabenpräzisierung über die Werkzeugmagazin-/Werkzeugwechslervariation und das Aufstellen, Bewerten, sowie die Auswahl des optimalen Prinzips bis zum Gestaltforderungsplan mit Dimensionierungsrechnungen zu Leistungen und Belastungen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/62741060Xstegm.txt
Knörnschild, Christian
Entwicklung eines Modulkonzeptes für Abformlehren und Formteile für Betongestelle der Präzisionstechnik, 2010. - 101 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Die in diesem Bericht aufgeführten Arbeiten beziehen sich auf Gestellsysteme für Testgeräte der Firma Tetra GmbH. Zunächst erfolgt eine Einführung in Gestellsysteme, verwendete Werkstoffe, Bauformen und die Technik des Gießens von Betongestellen. Daraufhin wird die Abformmasse charakterisiert und die Eigenschaften von selbstverdichtendem Beton werden aufgeführt. Es werden Oberflächenschutzsysteme für Beton systematisiert, erprobt und nach verschiedenen Kriterien bewertet. Die bei der Tetra GmbH bestehenden Gestellsysteme werden hinsichtlich verschiedener Gesichtspunkte analysiert. Darauf folgt eine Neukonstruktion eines Untergestells für Testgeräte der Tetra GmbH aus selbstverdichtendem Beton sowie die zugehörige Schalung in Modulbauweise. Die Schalung wird erprobt und die Konstruktion des Untergestells überarbeitet.


Grinevich, Dimitry
Analyse und Optimierung der Kontur von Festkörpergelenken im Hinblick auf das Spannungs-/Verformungsverhaltenund die Drehachsenverlagerung, 2010. - 87 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2010

Gegenstand dieser Arbeit ist die Aussparungskontur eines Festkörpergelenkes und deren Einfluss auf das Spannungs-Auslenkungsverhältnis sowie die Verschiebung der Drehachse bei Auslenkung. Hierfür werden zunächst die wesentlichen Begriffe und Randbedingungen definiert und anschließend analytische und numerische Ansätze zur Optimierung der Kontur untersucht sowie umgesetzt. Ausgangspunkt hierfür bildet die Beschreibung der Kurvenkontur mit einer Polynomfunktion. - Im Rahmen der Arbeit werden die Koeffizienten der Polynomfunktion variiert und unter Zugrundelegung verschiedener Kriterien optimale Konturkurven mithilfe mathematischer Optimierungsstrategien bestimmt. Hierbei wurde auch der Einfluss der programmseitigen Parameter des Optimierungsverfahrens untersucht. Zur Reduzierung der Lösungsmenge der erhaltenen Kurven werden anwendungsbezogene Kriterien genutzt. Die Ergebnisse werden anschließend mit einem FEM-Modell abgeglichen. Der Einfluss der Konturgeometrie und die Möglichkeit, das Spannungs-Auslenkungsverhältnis sowie die Verschiebung der Drehachse bei Auslenkung beeinflussen zu können, werden aufgezeigt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/626554357grine.txt
Assing, Martin
Konstruktion und Aufbau von Funktionsgruppen eines Tribotesters zur Simulation der Verhältnisse in Kolbenmaschinen , 2010. - 104 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

In dieser Arbeit steht ein Testsystem zur Simulation von Kolbenreibung im Mittelpunkt. Dies soll das bestehende Produktspektrum für Tribologisches Testequipment der Firma Tetra GmbH erweitern. Der Ansatz ist dabei, anstatt an einer geschlossenen Zylinderlaufbuchse, den Reibkontakt an mehreren Laufbuchsenausschnitten herzustellen. Dies erlaubt die Veränderung der wirkenden Normalkraft. Die wichtigsten Anforderungen an das Gerät werden abgeleitet und in Form einer Anforderungsliste zusammengefasst. Darauf aufbauend werden systematisch Lösungsansätze erarbeitet aus denen, durch Vergleich und Bewertung, ein optimales Gerätekonzept festgelegt wird. Dabei stehen die Baugruppen zur Normalkrafteinprägung, zur Kraftmessung sowie zur Einleitung der Relativbewegung im Fokus. Anschließend werden diese Baugruppen konstruktiv neugestaltet und fertigungsgerecht dokumentiert.


Berg, Marius
Untersuchung zur Realisierung von Führungsflächen auf hydraulisch gebundenem Beton durch Abformen und Eingießen, 2010. - 117 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Nach aktuellem Stand der Technik wird für hoch ebene Führungsbahnen und Funktionsflächen für Luftlagerapplikationen vorwiegend Naturhartgestein (Granit) eingesetzt. Bauteile aus Granit weisen eine hohe Langzeitgeometriekonstanz sowie für die Präzisionstechnik günstige thermische und mechanische Eigenschaften auf. Nachteilig sind die hohen Material- und Bearbeitungskosten, verursacht durch teilweise schlechte Verfügbarkeit und Härte des Materials. - Durch die stetige Weiterentwicklung von hydraulisch gebundenem Beton kann dieser heutzutage mit vergleichbaren Materialeigenschaften wie Granit hergestellt werden. Bei deutlich geringeren Material- und Herstellungskosten ergibt sich mit diesem Werkstoff darüber hinaus die Möglichkeit komplexe, funktionsintegrierte Bauteile mit nahezu beliebiger Geometrie herzustellen. Dennoch findet Beton im Präzisionsmaschinenbau aktuell lediglich für Maschinenbetten und -fundamente Verwendung. - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Grundlagenuntersuchungen zur Realisierung von hoch ebenen Führungsflächen auf einem Betongrundkörper. Es wurden Verfahrensvarianten systematisiert um genannte Flächen ohne nachträgliche Bearbeitung, durch die Verwendung spezieller Abformlehren direkt in der Betonoberfläche zu schaffen. Weitere Untersuchungen befassen sich mit Möglichkeiten hoch ebene Einlegeteile in einem Betongrundkörper zu integrieren. Hierzu wurden zahlreiche Haftverbunduntersuchungen durchgeführt. - Unter Verwendung von Präzisionsabformlehren wurden Betonoberflächen abgeformt deren Rauheitswerte den Betrieb von aerostatischen Führungselementen erlauben. An 1.5 Meter langen Führungsbahnen wurden die Auswirkungen des Schwindens von Betons sowie der Einfluss eingebetteter Elemente auf die Geradheit der Führungsbahn untersucht.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/623860031berg.txt
Bernau, René
Grundgestell aus hydraulisch gebundenem Beton mit abgeformten Führungsflächen für aerostatische Führungen, 2010. - Online-Ressource (PDF-Datei: 134 S., 16,28 MB)
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelorarbeit, 2010

Naturhartgestein (Granit) wird vorwiegend für hochpräzise Führungsbahnen und Funktionsflächen für Luftlager Applikationen eingesetzt. Diese Oberflächen werden häufig für hochpräzise Positioniersysteme, wie Koordinatenmessmaschinen, verwendet. Die Materialeigenschaften von Naturhartgestein sind besser als die von Stahlguss oder Gusseisen, aufgrund der guten thermischen und mechanischen Langzeitstabilität. Der größte Nachteil von Naturhartgestein ist dessen schlechte Bearbeitbarkeit sowie die hohen Material- und Maschinenkosten, verursacht durch die Verfügbarkeit und Härte des Materials. Heutzutage kann Beton als eine Alternative zu Naturhartgestein gesehen werden, da dieser mit vergleichbaren Materialkennwerten durch Urformen geschaffen werden kann. Neben verschiedenen Vorzügen ist der ausschlaggebende Vorteil gegenüber Naturhartgestein dessen geringen Kosten. In der Feinmechanik wird Beton allerdings nur als Maschinenfundament und Supportvolumen für Naturhartgesteinplatten mit Führungsbahnen eingesetzt. - Die Ursache hierfür ist die Schwierigkeit zur Schaffung von glatten und eben Flächen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Technologie zum Urformen von glatten und für Luftlagerelemente annehmbare Führungsbahnen entwickelt. Die Untersuchungen zeigten, dass durch den Einsatz eines speziellen Betons (SVB) das Präzisionsabformen von Beton außergewöhnlich gut ist. Ohne Nachbearbeitung (wie Schleifen) konnten Funktionsflächen mit einer Rauheit (Ra) unter 0,2 [my]m geschaffen werden, was bedeutsam besser als die Anforderungen der Hersteller von Luftlagerelementen ist (Ra=0,4 [my]m).


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15395
urn:nbn:de:gbv:ilm1-2010200045
Ullmann, Vinzenz
Entwicklung einer motorischen Hilfsfassung zur Ionenstrahlbearbeitung kleiner Linsen, 2009. - 82 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

Das vorliegende Dokument enthält Informationen zum Aufbau und der Funktionsweise einer motorischen Hilfsfassung für die Carl Zeiss AG und zur Ionenstrahlbearbeitung kleiner Linsen. Des Weiteren sind die Aufgabenpräzisierung, die Konstruktion und die Funktionsnachweise erarbeitet und in dieser wissenschaftlichen Arbeit dokumentiert. Mit der motorischen Hilfsfassung ist es möglich, Linsen kleinen Durchmessers zu fassen und mittels Ionenstrahl zu bearbeiten.


Kowallik, Thomas
Konzeption eines Messstandes zur Untersuchung einer planaren Wälzführung, 2009. - 105 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

In der Präzisionsbearbeitung und Präzisionsmesstechnik werden in zunehmendem Maße vakuumtaugliche Führungen benötigt. Planare Wälzführungen stellen eine mögliche vakuumtaugliche Alternative für die in planaren Positioniersystemen verwendeten aerostatischen Führungen in Aussicht. Da bislang keine Erfahrungen vorliegen, sollen die Eigenschaften planarer Wälzführungen durch experimentelle Untersuchungen qualifiziert werden. Zu diesem Zweck ist ein Messstand zu konzipieren. In ersten Versuchsreihen sollen der Anteil der tragenden Kugeln und die Verkippung untersucht werden. Zur Erfassung der gesuchten Größen wurde eine systematische Prinzipfindung durchgeführt und die durch den Messstand zu erfüllenden Funktionen analysiert. Über die Messung der Steifigkeitskennlinie der Führung, welche aus der Hertz'schen Theorie abgeleitet wurde, ist die Anzahl der tragenden Kugeln ermittelbar. Die mechanischen Funktionen des Messstandes wurden konkretisiert und gemeinsam mit dem Messaufbau in ein Gesamtkonzept integriert.


Ahmadi, Seyed Ali Reza
Entwicklung einer Fixierhilfe für die Augenhintergrunduntersuchung, 2009. - 95 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Im Rahmen der Arbeit wurde eine Fixierhilfe für eine mit infraroten Licht arbeitende non-mydriatische Kamera entwickelt. Hierfür wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht, eine geeignete Variante ausgewählt und konstruktiv umgesetzt. Die ausgewählte Lösung wurde gefertigt und seine Funktionalität simulativ und in einem Versuchaufbau getestet.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/605793557ahmad.txt
Engelhardt, Matthias
Linearführungen in Zoomobjektiven, 2009. - 61 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

In Zoomobjektiven werden optische Baugruppen entlang der optischen Achse relativ zueinander verschoben. Dabei sind nur geringe Quer- und Winkelabweichungen zulässig. Die Bewegung muss spiel- und ruckfrei verlaufen. Ein selbstständiges Verändern der vorgenommenen Einstellung durch Wirkung des Eigengewichts soll vermieden werden. Darüber hinaus sind weitere Anforderungen gemäß Lastenheft zu erfüllen. - Ausgehend von einer Analyse der vorhandenen Führung optischer Baugruppen in Objektiven werden in der Arbeit alternative Lösungsansätze unter Verwendung von marktgängigen Linearführungen entwickelt. Zur messtechnischen Überprüfung der Funktionsfähigkeit der gefundenen Lösungen wird ein Versuchsstand konstruiert, sowie ein Versuchsplan erstellt.


Seeland, Tobias
Passive Athermalisierung von breitbandigen Hochleistungsobjektiven, 2009. - 78 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

Gestiegene Anforderungen an die thermische Stabilität der Abbildungseigenschaften von breitbandigen Hochleistungsobjektiven erfordern die Kompensation von thermisch induzierten Verlagerungen von optischen Baugruppen entlang der optischen Achse. Gegenstand der Arbeit ist die Konzeption, Konstruktion und experimentelle Erprobung einer solchen Kompensationseinrichtung zur Verschiebung einer Linse oder Linsengruppe entlang der optischen Achse ohne zusätzlichen Energieeintrag. Die Lösung erfüllt alle Anforderungen bezüglich der vorgegebenen Leistungsdaten im Arbeitsbereich, der Belastungen durch Transport, Lagerung und Nutzung und der Einschränkungen in Bezug auf Bauraum und Materialwahl.


Heerwagen, Marco
Anschlagfreie Spiegelschwenkeinrichtung, 2009. - 70 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Umkonstruktion einer Spiegelbewegungseinrichtung innerhalb einer Funduskamera. Auftraggeber dieser Arbeit ist die Carl Zeiss Meditec AG. Das Anschlagverhalten der Bewegungseinrichtung soll so verändert werden, dass bisher aufgetretene Geräusche und resultierende Kräfte deutlich reduziert werden können. Hierzu wurden zwei Wege verfolgt. Die erste Frage war, ob man die Anschlageffekte durch Optimierung der Baugruppe ausreichend reduzieren kann. Andererseits wird untersucht, ob es eine anschlagfreie Ausführung einer Spiegelbewegungseinrichtung unter den vorgegebnen Randbedingungen geben kann. Die Optimierung zielte speziell darauf ab, die Energiezufuhr im Verlauf der Bewegung so umzuverteilen, dass die Anschlagenergie deutlich sinkt. Die anschlagfreie Variante wird mittels rechnergestützten Dynamikanalysen zuerst auf Realisierbarkeit untersucht und später mit deren Hilfe dimensioniert. Daraus wird ein Versuchsaufbau abgeleitet. Die Optimierungsversuche ergaben keine ausreichenden Verringerungen der Anschlageffekte. Die Simulationen zeigten, dass eine anschlagfreie Spiegelbewegungseinrichtung realisiert werden kann, das 3D-Modell eines Versuchsaufbaus wurde erstellt und der Aufbau in Auftrag gegeben. Eine Überprüfung der Simulation war auf Grund des bis zur Abgabe nicht fertiggestellten Versuchsaufbaus nicht möglich.


Holle, Maik
Konzeption eines planaren Positioniersystems auf Basis von rotatorischen Antrieben, 2009. - 158 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

In der hochpräzisen Mess- und Positioniertechnik ist es zunehmend notwendig Relativbewegungen zwischen einem Wirkelement und Objekt über große Wege in mehreren Achsen zu erzeugen und die Führungsabweichungen kleinstmöglich zu halten. Bisherige planare Positioniersysteme verwenden elektromagnetische, lineare Direktantriebe für die Bewegung eines luftgeführten Läufers und ermöglichen Bewegungsbereiche von bis zu 250 x 250 mm2 bei einem Bahnfehler von <1 [my]m. Aufgrund verschiedener Ursachen sind diese Systeme nicht auf Verfahrbereiche von 600 x 600 bis 1000 x 1000 mm2 skalierbar, welche gefordert werden. - Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden verschiedene kinematische Strukturen für ein x y Positioniersystem als viel versprechend identifiziert. Eine dieser Strukturen ist ein 3R System mit drei zu einander versetzten Drehachsen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Struktur hinsichtlich Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sowie resultierenden Kräften und Momenten analysiert. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wurden geeignete Antriebs-, Führungs- und Messsysteme sowie deren Anordnung ausgewählt. Abschließend wurde das entwickelte planare Positioniersystem bezüglich minimalen Bauraums, Abweichungen, Verlustleistungen und maximaler Skalierbarkeit hin optimiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/600424987holle.txt
Kießhauer, Axel
Entwicklung, Konstruktion und Erprobung eines Autofokussystems für ein Projektionsmodul, 2009. - 92 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Miniaturprojektoren sind in der Lage hohe Bildgrößen trotz kompakter Gerätemaße darzustellen. Da diese Geräte handgeführt benutzt werden können, ist die Bildweite nicht konstant. Weiterhin sind, bedingt durch die geringe Helligkeit, die Bildweiten relativ klein und das Öffnungsverhältnis der Projektionsoptik relativ groß, sodass der Schärfentiefebereich sehr klein ist. Zur Entlastung des Nutzers wird ein System benötigt, welches die permanente Anpassung der Gegenstands- an die Bildweite, den Fokussiervorgang, automatisch durchführt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde dazu eine massenproduktionstaugliche Gesamtlösung dieses Systems erstellt. Dazu wurden sowohl die spezifischen Eigenschaften der bisherigen Sensorsysteme als auch ein neues Messprinzip zur Ermittlung der notwendigen Gegenstandsweite untersucht. Weiterhin wurden mögliche Antriebssysteme ausgewählt, hinsichtlich ihrer Eigenschaften verglichen und bezüglich der Anforderungen bewertet.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/600358674kiess.txt
Fuß, Thomas
Konzeption eines planaren Positioniersystems auf Basis von zwei rotatorischen und einem linearen Antrieben, 2009. - 139 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009

In der hochpräzisen Mess- und Positioniertechnik ist es zunehmend notwendig Relativbewegungen zwischen einem Wirkelement und Objekt über große Wege in mehreren Achsen zu erzeugen und die Führungsabweichungen kleinstmöglich zu halten. Bisherige planare Positioniersysteme verwenden elektromagnetische lineare Direktantriebe für die Bewegung eines luftgeführten Läufers und ermöglichen Bewegungsbereiche von bis zu 250x250mm2 bei einem Bahnfehler von <1[my]m. Aufgrund verschiedener Ursachen sind diese Systeme nicht auf Verfahrbereiche von 600x600-1000x1000mm2 skalierbar, welche gefordert werden. Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden verschiedene kinematische Strukturen für ein x-y-Positioniersystem als vielversprechend identifiziert. Eine dieser Strukturen ist eine RLR-Kinematik mit einem Linearantrieb zwischen zwei Drehachsen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Struktur hinsichtlich Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sowie resultierenden Kräften und Momenten analysiert. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wurden geeignete Antriebs-, Führungs- und Messsysteme sowie deren Anordnung ausgewählt. Abschließend wurde das entwickelte planare Positioniersystem bezüglich minimalen Bauraums, Abweichungen, Verlustleistungen und maximaler Skalierbarkeit hin optimiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/600353532fuss.txt
Höppner, Hannes
Entwicklung und Erprobung eines Messkopfes zur Messung von Bohrungen, 2009. - 113 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung und Erprobung eines Messkopfes zur Messung von Bohrungen, mit dem Aussagen über die Rundheit, den Durchmesser, die Achslage und die Form einer Bohrung mit einer Reproduzierbarkeit kleiner 1 æm möglich sind. Hierzu wurde in einem ersten Schritt eine intensive Internet-, Literatur- und Patentrecherche zu Möglichkeiten der Bohrungsmessung durchgeführt. Für die Messung von Bohrungen konnten dabei die folgenden wesentlichen Messprinzipien gefunden werden, mit denen prinzipiell eine Aussage über die gewünschten Qualitätsmerkmale möglich ist: die taktilen Messverfahren, die Verfahren unter Ausnutzung von elektrischen und magnetische Feldern, die Verfahren unter Ausnutzung von elektromagnetischen Wellen und die Verfahren unter Ausnutzung von Strömungsmedien. Im Anschluss an diese Recherchen zum Stand der Technik wurde eine Bewertung der Messprinzipien durchgeführt, wobei sich herausgestellt hat, dass mit der pneumatischen Längenmesstechnik das optimale Messprinzip zur Lösung der Aufgabenstellung gegeben ist. In einem nächsten Schritt wurden Prinzipien zur kinematischen Struktur und zu einer Eigenfehlermessung zur Umsetzung des Messprinzips in einem Versuchsstand über die Anwendung einer kombinatorischen Lösungsfindung herauskristallisiert. Mit den gefundenen Prinzipien konnte so die Konstruktion eines Versuchsaufbaus mit sich anschließender, ausführlicher Betrachtung der Fehlereinflussmöglichkeiten erfolgen. Nach Fertigstellung des Versuchsaufbaus konnte in ersten Messungen der Charakter der Abhängigkeit zwischen Spaltabstand und Staudruck nachgewiesen werden. Die sich anschließenden Reproduzierbarkeits- und Prozessfähigkeitsmessungen ohne Verschiebung des Messobjekts haben gezeigt, dass der Messprozess für die Ermittlung der Merkmale Rundheit, Durchmesser und Mittelpunktlage stets fähig und für eine empirische Standardabweichung kleiner 0,2 æm reproduzierbar ist, womit die Funktionsfähigkeit des Messprinzips zur Lösung der Aufgabenstellung nachgewiesen werden konnte. Weiterhin wurden Untersuchungen zur exzentrischen Lage zwischen Messmittel und Messobjekt durchgeführt, um den Einfluss dieser auf das Messergebnis zu erfassen. Hierbei konnte ein Temperatureinfluss herauskristallisiert werden.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/599985690hoepp.txt
Heyne, Marko
Entwicklung einer vakuumtauglichen Wälzführung für planare Positionieraufgaben mit großem Verfahrbereich, 2009. - 99 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Die Arbeit hat die theoretischen Untersuchungen zu einer vakuumtauglichen Wälzführung für den Einsatz in einem planaren Positioniersystem zum Inhalt. Vakuumbedingungen werden für die Fertigungsprozesse der Halbleiterindustrie und für die Reduzierung der Störeinflüsse auf die Messergebnisse benötigt. Das planare Positioniersystem basiert auf einem elektromagnetischen Direktantrieb. Daher werden die Werkstoffe für den Einsatz in einer Vakuumumgebung, unter starken elektromagnetischen Feldern und einer Wälzbeanspruchung gewählt. Die planare Wälzführung besteht aus zwei Funktionsflächen mit dazwischen angeordneten Kugeln. Ein Flachkäfig fasst die Kugeln. Hinweise zur Gestaltung des Flachkäfigs und des Läufers werden dargelegt. Theoretische Untersuchungen zur Wahl des optimalen Kugeldurchmessers und dem Anteil tragender Kugeln zur Gesamtanzahl der Kugeln werden durchgeführt. Zur Reduzierung der hohen auftretenden Hertz'schen Flächenpressung wird eine Gewichtsentlastung des Läufers und Kugel aus unterschiedlichen Werkstoffen betrachtet. Verschiedene Konzepte zum Aufbau eines Versuchsstandes zur Weiterentwicklung der Wälzführung werden vorgestellt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/593822757heyne.txt
Keil, Thomas
Entwicklung eines Systems zum vollautomatischen Endeffektorwechsel für das Handling-System einer Elektronenstrahl-Lithographieanlage, 2009. - 152 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption eines Systems, welches einen vollautomatischen Endeffektorwechsel in einem Halbleiter-EFEM realisiert. Dabei wurden die mechanische und elektrische Schnittstelle zwischen Roboter und Endeffektor, die Lagerung ungenutzter Endeffektoren, ein Sicherheitskonzept für das Wechselsystem sowie eine Testumgebung bearbeitet. Für das System wurde ein Wechselverfahren konzipiert und ein optimales Wechselprinzip abgeleitet. Die Schnittstelle zwischen Roboter und Endeffektor wurde bezüglich des Aufbaus, der Art und Lage der Koppelelemente, notwendiger Aktorik und Sensorik, der Übertragung elektrischer Signale sowie Justierung präzisiert. Für die Lagerung der Endeffektoren wurde ein Konzept für ein geeignetes Magazin erstellt. Das Konzept beinhaltet die Festlegung des Aufbaus und der Anordnung des Magazins im EFEM sowie die Erarbeitung einer Schnittstelle zum EEF. Die erarbeiteten Verfahrensschritte des Endeffektor-Wechselsystems wurden bezüglich der Abläufe und Verfahren präzisiert und unter Berücksichtigung der erarbeiteten Aktorik und Sensorik zu komplexen Prozessen mit hoher Systemsicherheit zusammengestellt. Für die Inbetriebnahme und Testphase des Wechselsystems wurde eine Testumgebung erarbeitet. Diese beinhaltet Festlegungen und Empfehlungen für Testinhalte, Testabläufe und verwendete Funktionselemente sowie Messmittel.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/592203999keil.txt
Sarnow, Nicky
Konstruktion eines Messaufbaus für die Vermessung von geometrischen Abweichungen an ebenen Führungen, 2008. - 96 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Messsystem zur hochpräzisen Ebenheitsmessung von Führungsbahnen und Führungsflächen (250 mm x 250 mm) entwickelt. Hierfür wurde der Stand der Technik aufgezeigt, ein neuartiges Prinzip entwickelt und praktische Messungen zum Test des Prinzips durchgeführt. Das Messsystem erlaubt die Ermittlung der Höhenbewegung und Verkippung (Nickwinkel, Gierwinkel) eines sich bewegenden geführten Objektes. Auf Grundlage dieser Informationen kann auf das Führungsflächenprofil der Führungsfläche geschlossen werden. Als Messmittel werden für die Höhenmessung ein Zweistrahl-Interferometer und für die Winkelmessung ein Autokollimationsfernrohr verwendet. Dadurch kann eine Messauflösung der Höhenbewegung von bis zu 5 nm und der Winkelmessung von bis zu 0,0005" erreicht werden. Das entwickelte Konzept der Höhenmessung wurde durch ein Patent geschützt. Es ist ein detaillierter Messablauf aufgeführt, wodurch eine Relation aller Messpunkte der Führungsfläche zu einem Bezugspunkt der Messung entsteht. Verschiedene Messanordnungen zeigen die Möglichkeiten einer haltautomatischen, als auch vollautomatischen Vermessung der Führungsfläche. Der optimale Messaufbau ist in einem erweiterten technischen Prinzip zusammengefasst, welches präzisierte Informationen zu dem Gesamtmesssystem beinhaltet.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/600481476sarno.txt
Xu, Wanli
Konstruktion eines Messstandes zur Kalibierung von Flächenmaßverkörperungen, 2008. - 110 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008

Die Entwicklung eines Positioniersystems fordert eine stetige Erhöhung der Positioniergenauigkeit, die von der auf diesem System eingesetzten Maßverkörperung abhängt. Ziel dieser Arbeit war die Konzeption eines Messstandes, der die Vermessung von Maßverkörperungen mit den Abmessungen von 250 mm×250 mm mit einer Restunsicherheit < 0,1 [my]m erlaubt. Zur Untersuchung der Messbarkeit der Fertigungsfehler auf der Maßverkörperung wurden die Fertigungsverfahren und die dabei auftretenden Fehler zunächst untersucht und dabei ihre Einflüsse auf die Messsignale berücksichtigt. Das Messprinzip des zu konzipierenden Messstandes basiert auf dem Prinzip des Längenkomparators. Nach dem Vergleich der Längenmessverfahren anhand des Messbereiches und der Messauflösung wurden die inkremental- und interferenzoptischen Messverfahren für diesen Messtand gewählt. Danach erfolgte die Analyse der verschiedenen Konzepte für diesen Messstand. Nach dem Vergleich wurde ein optimales Lösungskonzept ausgewählt. Weiterhin wurden die auftretenden Fehler des mechanischen und optischen Grundaufbaus und die systematischen Fehler der gewählten Messsysteme untersucht. Die Umweltbedingungen können die Messgenauigkeit des Messsystems besonders bei der Laserinterferometermessung stark beeinflussen. Abschließend wurde die Summe der Restunsicherheiten dieses Messstandes bestimmt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/578789434xu.txt
Riehle, Alexander
Fokussierhilfen für Funduskameras, 2008. - 100 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008

Diese Diplomarbeit beschäftigte sich mit Fokussierhilfen von mydriatischer Funduskamers. - Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Notwendigkeit einer Fokussierhilfe für den Betrieb solcher, mit Infrarotlicht arbeitenden, Funduskameras aufgezeigt. Auf Basis einer Analyse der Funktionselemente der Fokussierhilfe, hinsichtlich Optik und Mechanik, wurde eine Neukonstruktion durchgeführt. - Ziele waren dabei eine Reduzierung der Herstellungskosten und eine Vereinfachung des Aufbaus. - Als Ergebnis konnte eine, im Teileaufwand, deutlich minimierte Variante der Fokussierhilfe aufgezeigt werden mit einer Reduzierung der Herstellungskosten von mehr als die Hälfte.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/569020530riehl.txt
Gembus, Christian
Topologieoptimierung eines Tetraederspiegels für eine hochgenaue Mess- und Positioniermaschine, 2008. - 58 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008

Ein neues 3D Messkonzept der Nanomessmaschine NMM 1&hardcy; der Technischen Universität Ilmenau nutzt einen tetraedrischen Spiegelträger aus Zerodur® als Positioniertisch. Dabei reflektieren die mit Aluminium beschichteten Spiegelflächen die von raumfesten Messinterferometern gesendeten Laserstrahlen zur interferrometrischen Positionsbestimmung von Tisch mitsamt Objekt in Nanometerdimensionen. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Analyse, Simulation und Optimierung des Spiegelträgers. Dazu wurde die kommerzielle Finite-Elemente-Methode-Software ANSYS verwendet, um die statischen und dynamischen Eigenschaften des bestehenden Spiegeldesigns mit seiner 3-Punkt-Auflage mit Kugel-V-Nut-Paarungen unter dem Einfluss der Randbedingungen Gravitation und Beschleunigung durch Aktuatoren zu ermitteln. Als Optimierungswerkzeug wurde ein Topologieoptimierungsalgorithmus von Lopes (2005) in der Programmiersprache "ANSYS Parametric Design Language&hardcy; (APDL) genutzt. Dieser Algorithmus ist in der Lage, Optimierungsprobleme mit inerten Kräften zu lösen, indem er die Optimierungsmethode Optimality Criteria (OC), das Materialmodel Simple Isotropic Material with Penalization&hardcy; (SIMP) und die Kontinuitätsmethode zur Vermeidung lokaler Minima anwendet. Desweiteren wurde der Algorithmus an das bestehende Problem angepasst und durch Fertigungrichtlinien erweitert, welche Hinterschneidungen in der Materialverteilung verbieten. Der Sinn dieser Fertigungsrichtlinien besteht darin, die Nachbearbeitung der berechneten Materialverteilung im Hinblick der Erstellung eines fertigbaren Entwurfes zu vereinfachen, da die Möglichkeiten zur Bearbeitung von Zerodur® auf typische Prozesse der Glasbearbeitung sind. Dazu gehören z.B. das Herausbohren der Grobstruktur und die anschließende Bearbeitung mit CNC-Schleifmethoden. Die durch die Optimierung erhaltenen Designvorschläge mit und ohne Hinterschneidungen wurden zur Erstellung von CAD-Modellen in SolidWorks genutzt. Anschließend wurden die verschiedenen Spiegelträgervarianten erneut in ANSYS auf ihre Mindesteigenschaften hin analysiert. Dazu zählen die erreichte Massenreduzierung, die Eigenfrequenz, von-Mises-Spannungen und die Verformung der Spiegelfläche senkrecht zur Oberfläche. Abschließend wurden die Spiegelkonzepte einer Bewertung mit festgelegten Kriterien und Wichtungen unterzogen, um das beste Konzept zu ermitteln.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/564521957gembu.txt
Rückwardt, Matthias
Hohlwellen-Universaldrehgeber für die Schwerindustrie, 2008. - 101 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008

Ziel der gestellten Aufgabe war die Konstruktion eines Hohlwellen-Universaldrehgebers für die Schwerindustrie unter Weiterführung des Unit One-Prinzips. - Bei der Analyse der Aufgabenstellung wurden die sich für die Konstruktion ergebenden Teilfunktionen des UOH 6 abgeleitet sowie der Drehgeber FGH 6 und das Unit One-Prinzip der Firma Johannes Hübner vorgestellt. - Es wurde eine Markt- und Literaturrecherche zu verfügbaren Abtastkonzepten, den vorhandenen Mitbewerber und einsetzbaren Bauteilen durchgeführt, um den aktuellen Stand der Technik auf diesen Gebieten wiederzugeben. - Für die einzelnen Teilfunktionen des Hohlwellen-Universaldrehgebers wurden unterschiedliche Lösungsprinzipien erarbeitet und mittels wirtschaftlicher und technischer Kriterien bewertet. Die gefundenen Lösungsvarianten wurden zu einer Gesamtlösung kombiniert und konstruktiv in Form eines 3D-CAD Modells, eines Technischen Entwurfes und der zugehörigen Stückliste umgesetzt. Bei der Auswahl eines optimalen Funktionsprinzips und der anschließenden Gestaltung der Bauteile wurde neben der Entwicklung eines kostengünstigen Produkts besonderer Wert auf eine einfache Montage und Justage bei der Endfertigung des Drehgebers gelegt. - Der vorgestellte Entwurf repräsentiert eine optimale Lösung der Aufgabenstellung. Darüber hinaus kann der UOH 6 auch Ausgangsbasis für weitere Hohlwellendrehgeber sein, da aufbauend auf das Lagerkonzept leicht eine Variation der Abtastung vorgenommen werden kann. - Bei der Beschreibung der unterschiedlichen Lösungsvarianten wurden verschiedene Prinzipien vorgestellt, die im Rahmen der Diplomarbeit zwar keine Umsetzung fanden, jedoch als Anregungen für die Entwicklung weiterer Drehgeber dienen können.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/559103662rueck.txt
Mooz, David
Entwicklung neuer Konzepte und Anordnungen für Mehrkoordinatendirektantriebssysteme, 2007. - 73 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung eines universellen Entwicklungsalgorithmus zur Struktursynthese von Positioniereinrichtungen, welche ersatzweise in dieser Arbeit als Getriebe angesehen werden. Ausgehend vom Satz von GRÜBLER, können für serielle und parallele Getriebe Berechnungen zu deren Freiheitsgrad erfolgen. Mit diesem Werkzeug können systematisch verschiedene Getriebekonfigurationen erzeugt werden. Für die geforderte ebene Positionieraufgabe, ergibt sich eine Variantenvielfalt, die von Hand nicht analysiert werden kann. Dafür wurde ein Sortierungsverfahren vorgestellt, das geeignete Lösungen ausfiltert. Dabei werden verschiedene strukturelle Eigenschaften von Getrieben auf- oder abgewertet, so dass sich manuell verwertbare Lösungsmengen erzeugen lassen. Eine Endauswahl von vier Varianten wird analysiert und einer Grobkonstruktion unterworfen, so dass sich Antriebsparameter, benötigte Aufstellflächen und die Gestalt einzelner Bauelement abschätzen lassen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/555479935mooz.txt
Heinke, Tobias
Optimierung eines Elektronenbeschleunigers durch Einbringen von Kurzschlussstiften, 2007. - 99 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Eine Behandlungsmöglichkeit für Tumorpatienten ist die Strahlentherapie mit Hilfe von medizinisch genutzten Elektronenlinearbeschleunigern. Diese sind jedoch auf Grund ihrer starren internen Struktur nicht für mehrere Energiebereiche optimierbar. Durch ein definiertes Einbringen von Kurzschlussstiften in zwei Seitenzellen des Beschleunigers kann die Charakteristik des Elektronenstrahls für niedrige Energien jedoch vorteilhaft modifiziert werden. - Ziel der Arbeit war die Entwicklung einer automatischen Verfahreinheit zum kontrollierten Einbringen und Ausfahren der Kurzschlussstifte für den von Siemens Medical Solutions genutzten Elektronenlinearbeschleuniger Typ 8067. Hierfür wurde nach ausgiebiger Analyse und Beschreibung der intern ablaufenden Prozesse der gesamte konstruktive Entwicklungsprozess durchlaufen und dokumentiert. Nach Auswahl eines geeigneten technischen Prinzips erfolgten die konstruktive Umsetzung in einem 3D-Modell sowie die Ableitung der Zeichnungssätze. Zum Testen der geforderten Lebensdauer der Einheit wurde ein entsprechender Versuchstand aufgebaut. Die Ansteuerung der Peripherie erfolgte mit Hilfe eines selbst entwickelten Programms auf Basis der Programmieroberfläche LabVIEW. - Nach Auswertung der Messergebnisse soll zukünftig ein endproduktnahes Fertigungsmuster entstehen, welches in ausgiebigen Testreihen untersucht werden wird. Mit Hilfe der entwickelten Einheit kann, auf Grund der höheren Dosisraten am Ausgang des Beschleunigers, die Expositionszeit für den Patienten während der Strahlenbehandlung reduziert werden. Zusätzlich wurde eine Erweiterung des Einsatzspektrums des Linearbeschleunigers hin zu niedrigen Energien erzielt. Somit kann langfristig ein Beitrag zur flächendeckenden Therapiebehandlung geleistet werden, da die Anschaffung mehrerer kostenintensiver und nur für bestimmte Energiebereiche optimierter Bestrahlungsanlagen entfallen könnte.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/550692614heink.txt
Ortlepp, Ingo
Entwicklung eines berührungslosen Messgerätes für rotationssymmetrische Teile, 2007. - 153 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Durch gestiegene Qualitätsanforderungen, verkürzte Taktzeiten und diverse Zertifizierungen (wie z. B. die ISO 9001:2000) müssen moderne Messgeräte hochgenau, schnell und reproduzierbar arbeiten. Dabei geht der Trend zu berührungslosen Messverfahren, die aufgrund des fehlenden mechanischen Kontakts zwischen Messobjekt und Messgerät das Messobjekt nicht beeinflussen und eine schnelle Messwertaufnahme ermöglichen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung eines taktilen Messgerätes für rotationssymmetrische Teile um ein berührungsloses Messverfahren. Eine Marktanalyse sowie eine Literatur- und Patentrecherche bilden die Grundlage für den konstruktiven Entwicklungsprozess. Mit Hilfe einer Konstruktionskritik wird die Eignung des taktilen Grundaufbaus für ein berührungsloses Messverfahren überprüft. Im Folgenden werden verschiedene Messverfahren systematisch auf ihre Eignung für die Messaufgabe untersucht, für das gewählte Messverfahren verschiedene Anordnungen bewertet und eine Fehlerbetrachung durchgeführt. Ausgehend vom gewählten Messverfahren wird das technische Prinzip aufgestellt, wobei die vorangegangene Konstruktionskritik einfließt. Abschließend wird die Umsetzung des technischen Prinzips in die konkrete Gestalt des Messgerätes beschrieben, eine Fehlerbetrachtung durchgeführt und ein kompletter Zeichnungssatz erstellt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/545799724ortle.txt
Traut, Michael
Entwicklung von Gleitlagersystemen für Pennymotoren, 2006. - 89 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Während der Arbeit wurden tribologische und konstruktive Optimierungen an Motor und Lager vorgenommen und getestet. Einige Maßnahmen waren zielführend und verbesserten die Verschleißfestigkeit des Lagers. - Inhalt dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Miniaturgleitlagersystems für einen Mikromotor. Es werden technologische, konstruktive und tribologische Konzepte theoretisch untersucht und anschließend am realen Motor getestet, um ihre Wirksamkeit festzustellen. Ziel jeder Maßnahme ist die Verringerung des Lagerverschleißes und somit die Erhöhung der Lebensdauer des Motors. - Nach einer Recherche zum Stand der Technik und zu Neuentwicklungen im Bereich der Miniaturgleitlager wird der Motor-Ist-Zustand untersucht. Konstruktive Bedingungen und Umgebungsparameter, welche Einfluss auf die Lagerbelastung und den Verschleiß haben, werden erfasst, bewertet und in einer anschließenden Optimierung verbessert. Ergebnisse der Recherche und konstruktive Änderungen am Motor und dem Lager, die besondere Aussicht auf eine messbare Verschleißminderung haben, werden umgesetzt und getestet. Bei den Versuchen wird die Methodik der statistischen Versuchsplanung eingesetzt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/530950847traut.txt
Petter, Thomas
Zentrierung von Teilkreisen, 2006. - 110 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Teilkreise dienen als Winkelmaßverkörperung in Winkelmessgeräten. Die Genauigkeit der Winkelmesseinrichtung wird maßgeblich von der Zentrierung des Teilkreises bestimmt. Es soll ein optimales Korrekturprinzip für die auftretenden Winkelmessfehler konstruktiv in einen experimentellen Versuchsstand für die automatisierte Zentrierung von Teilkreisen für fotoelektrische, inkrementale Drehgeber umgesetzt werden, dass in den vorhandenen MRB-Justageautomat integriert werden kann. Zielforderung ist eine geometrische Restexzentrizität <2,5æm. - Ausgehend von der Beschreibung der Hauptursachen von Winkelmessfehlern bei Drehgebern - geometrische Exzentrizität und Teilungsfehler - werden verschiedene Verfahren dargestellt, die die auftretenden Winkelmessfehler durch Zentrier- bzw. Kompensationsmechanismen berücksichtigen. Als Ergebnis kann die Zentrierung mit zwei diametral angeordneten, fotoelektrischen Ablesesystemen, welche durch Zentrierung des Teilkreises über die geometrische Exzentrizität hinaus einen Anteil des langperiodischen Fehleranteils des Teilungsfehlers berücksichtigt, als optimales Korrekturverfahren benannt werden. - Für das gewählte Verfahren werden Algorithmen zur Auswertung der Messsignale der fotoelektrischen Ablesesysteme zur Bestimmung der Zentrierkenngrößen, d.h. die Bestimmung des Exzentrizitätsvektors entwickelt und mit Hilfe einer Simulation in Labview überprüft. Ferner wird gezeigt, wie aus den Messsignalen der Ablesesystemen die diametrale Anordnung der Ablesesysteme überprüft bzw. justiert werden kann. Mit diesen Voraussetzungen und weiteren relevanten konstruktiven Randbedingungen wurde das Verfahren in eine Funktionsstruktur überführt und konstruktiv umgesetzt. Die Durchführung des automatisierten Zentrierverfahrens mit dem MRB-Justageautomat ist als Ablaufplan beschrieben. Die zu erwartende Genauigkeit des Versuchsstandes kann mit Hilfe der konstruktiven Parameter und Ergebnissen der Simulation geschätzt werden und sie erfüllt die Zielforderung an die geometrische Restexzentrizität.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/518922685pette.txt
Beier, Grischa
Entwicklung eines Filterrades für eine IR-Signaturkamera, 2006. - 86 S
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Gegenstand der Diplomarbeit ist die konstruktive Entwicklung eines quasi-simultanen Kamerasystems für Aufnahmen im mittleren Infrarotbereich für den Einsatz in einem Druckluftbehälter. Die Besonderheit der Anforderung liegt in der schnellen Abfolge der Aufnahmen und in der großen Anzahl der verschiedenen Spektralbänder. Im Verlaufe der Abhandlung wird systematisch eine konstruktive Lösung für eine mechanische Filterwechselvorrichtung vorgenommen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/51751155Xbeier.txt
Seiler, Robert
Einrichtung zur Justierung von Objektiven nach der Diffraktionsbildmethode, 2006. - 79 S
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Die vorliegende Arbeit analysiert die Möglichkeiten der Justage von Abbildungsfehlern (Koma, sphärische Aberration und Astigmatismus) in Mikroskopobjektiven unter Berücksichtigung des Beugungsbilds (Sterntest). - Da es sich bei den betrachteten Mikroskopobjektiven der Baureihen OM-2 (9x) und OX-1 (40x) um Mikroskopobjektive der Firma LOMO (St. Petersburg) handelt, wurde ein Teil der Arbeit in Zusammenarbeit mit der Staatlichen St. Petersburger Universität für Informationstechnologie, Mechanik und Optik verfasst, die über gute Kontakte zur oben genannten Firma verfügt. - Die Analyse und Justage der Mikroskopobjektive erfolgt mit einem auf dem CMM Messmikroskops der Firma Leitz aufbauenden Versuchsstand. Über einen entsprechenden Adapter ist der Anschluss der Mikroskopobjektive von LOMO möglich. Der visuelle Einblick dieses Mikroskops wurde mit einer USB 2.0 CCD Kamera (752x 582Pixel) ersetzt. Diese Kamera wird mit einem Adapter und einer Tubusverlängerung an dem Mikroskop befestigt und ermöglicht die Digitalisierung der Bilder. - Das Fachgebiet Qualitätssicherung der Fakultät Maschinenbau stellte die verwendete Kamera mit der dazugehörigen Software (Treiber) leihweise zur Verfügung. - Die Untersuchungen haben gezeigt, dass zur Auswertung des Bilds eine weitere Vergrößerungsstufe notwendig ist, die man beispielsweise mit einem Okular realisieren kann. - Mit Hilfe einer speziellen Bildverarbeitungssoftware kann das Beugungsbild analysiert werden. Dieses Programm wurde mit LabVIEW 7.1 erstellt und ermöglicht unter Zuhilfenahme eines weiteren Programms (C++) den Zugriff auf die von der Kamera aufgenommenen Bilder. - Die Punktverwaschungsfunktion (PSF), die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) und die Grauwertverteilung des betrachteten Bilds werden zur Analyse grafisch dargestellt. Das vorhandene reale Beugungsbild kann außerdem mit einem theoretischen idealen Bild verglichen werden. - Die Software ermöglicht in Verbindung mit der entwickelten Justagebaugruppe die feinfühlige Justierung der Koma im Mikroskopobjektiv. Um dies zu ermöglichen, wurden aus der Modulationsübertragungsfunktion und der Punktverwaschungsfunktion zwei Justierkriterien abgeleitet, die den Justageerfolg verdeutlichen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/517509040seile.txt
Dorneles, Marcelo Gindri
Optimierung eines Drehwinkelsensors, 2006. - 108 S.
Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

In der Diplomarbeit wird ausführlich der Optimierungsprozess eines vorhandenen optoelektronischen Lenkwinkelsensors für den Einsatz im Kraftfahrzeug behandelt. - Die Arbeit entstand in enger Kooperation mit einem Industriepartner. - Die Arbeit lässt sich in drei grundsätzliche Arbeitsschritte unterteilen. Das sind die Beschreibung des vorhandenen Sensors, die Optimierung und neue Konzepte für zukünftige Sensoren. - In der Beschreibung wird das Beleuchtungssystem beschrieben, es wird die Messinformationsgewinnung durch die Signalwandler in Form von Codescheiben erläutert. Abschließend wird der optoelektronische Wandler in Form der Photodiodenarrays (PDA) beschrieben. - Der Optimierungsprozess beschäftigt sich mit Maßnahmen zur Korrektur von, durch die Beleuchtung, verursachten, Störungen. Dazu zählen Störungen durch Toleranzen und durch Position der optischen Elemente im Strahlengang. - Bei der Entwicklung neuer Konzepte wird ein besonderes Augenmerk darauf gerichtet, das bestehende System in weiten Teilen beizubehalten, um vorhandene Strukturen in der Produktion weiter nutzen zu können. Ziel bei der Konzeptentwicklung ist es die bei der Analyse des vorhandenen Sensors beschriebenen Schwachstellen zu beheben.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/51026493Xdorne.txt