Die charakteristischen Produktmerkmale eines Wegeventils wie Ansprechdynamik, Leckagestrom oder Volumenstromverstärkung variieren von Exemplar zu Exemplar. Verantwortlich hierfür sind Fertigungsschwankungen, Streuungen der Materialeigenschaften und Umwelteinflüsse. In der Ventiltechnik erfordert speziell die fortschreitende Minimierung von Raum-, Material- und Energiebedarf eine verstärkte Auseinandersetzung mit den Toleranzen, etwa für Geometrie und Werkstoffparameter.
Wegeventile sind mechatronische Systeme, deren Funktionsprinzip hohe Anforderungen an die Fertigungsprozesse stellt. Das beschränkt sich nicht nur auf die mechanische Montierbarkeit der Bauteile, sondern umfasst vielmehr auch die erreichbare Genauigkeit der charakteristischen Produktmerkmale. Infolgedessen muss die traditionelle Sichtweise in diesem Kontext erweitert und eine domänenübergreifende Toleranzbetrachtung angestrebt werden.
Dafür zeigt diese Arbeit zunächst eine Möglichkeit zur systematischen Identifikation der wirkenden Störgrößen auf. Daran schließt sich die exemplarische Modellierung des Störgrößeneinflusses auf die charakteristischen Produktmerkmale an. Das umfasst auch eine Untersuchung, welche mathematischen Ersatzmodelle das Vorgenannte abbilden können. Auf diesen drei Bausteinen fundiert der eigentliche Analyseteil dieser Arbeit: Es wird – nach einer grundlegenden Bewertung des Übertragungsverhaltens im Toleranzbereich – dargestellt, inwiefern sich die Verfahren zur Verknüpfung nicht perfekter Informationen vorteilhaft für die Toleranzanalyse und -synthese einsetzen lassen. Eine abschließende Betrachtung demonstriert darüber hinaus die Ableitung und die Validierung eines Justagekonzepts, falls mit der Toleranzsynthese keine wirtschaftlich sinnvolle Lösung identifiziert werden kann.
Aktualisiert: 2021-06-24
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Die wellenfrontbasierte Justage bietet einen potenziell umfassenden Ansatz zur funktionsorientierten Ausrichtung optischer Komponenten. Diese Arbeit behandelt unter produktionstechnischen Gesichtspunkten, was die Möglichkeiten und Grenzen des praktischen Einsatzes dieses Verfahrens sind, welche Parameter die entscheidende Rolle spielen und was für Wertebereiche geeignet sind, um einen stärkeren Einsatz der wellenfrontbasierten Justage in der Montage optischer Systeme zu befördern.
Aktualisiert: 2021-07-10
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In dieser Arbeit befasst sich der Autor mit dem Einsatz von Festkörpergelenken in parallelkinematischen Manipulatoren zur Erzeugung von hochpräzisen, sechsachsigen Positionierbewegungen. Dabei wird zum einen eine Methodik erarbeitet, die eine Auslegung und Optimierung derartiger Mechanismen in wenigen Schritten ermöglicht. Zum anderen wird speziell für die Montage von optischen Bauteilen ein Mikromanipulator realisiert und an verschiedenen Beispielen aus der Lasertechnik erprobt.
Aktualisiert: 2021-07-10
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