Konzepte und Implementierung für die prozessnahe Integration optischer Sensoren:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
ITO
2013
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| Schriftenreihe: | Berichte aus dem Institut für Technische Optik
Nr. 73 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 141 S. Ill., graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 ABSTRACT 10
2 EINLEITUNG 19
3 GRUNDLAGEN DER PROZESSUEBERWACHUNG 21
3.1 DER BEARBEITUNGSPROZESS UND RELEVANTE KENNGROESSEN 21
3.1.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG VON FERTIGUNGSVERFAHREN 22
3.1.2 DIE NOTWENDIGKEIT DER PROZESSUEBERWACHUNG 23
3.1.3 MERKMALE UND GROESSEN FUER DIE PROZESSUEBERWACHUNG 25
3.2 KLASSIFIKATION DER PROZESSUEBERWACHUNG 26
3.2.1 INDIREKTE VERSUS DIREKTE UEBERWACHUNG 26
3.2.2 INTEGRATIONSGRAD DER PROZESSUEBERWACHUNG 27
3.2.2.1 OFFLINE-PROZESSUEBERWACHUNG 27
3.2.2.2 IN-SITU-PROZESSUEBERWACHUNG 28
3.2.2.3 IN-PROZESS-UEBERWACHUNG 28
3.3 ANFORDERUNGSPROFIL FUER EINEN SENSOR ZUR PROZESSINTEGRATION 29
3.3.1 OFFLINE-SENSORIK 29
3.3.2 IN-SITU-SENSORIK 30
3.3.3 IN-PROZESS-SENSORIK 30
4 STAND DER TECHNIK 31
4.1 PROZESSUEBERWACHUNG 31
4.1.1 VERFAHREN FUER DIE PROZESSUEBERWACHUNG 31
4.1.2 MOEGLICHKEITEN UND GRENZEN DER PROZESSUEBERWACHUNG 32
4.1.2.1 ERKENNEN VON STOERUNGEN WAEHREND DER BEARBEITUNG .... 33
4.1.2.2 PROZESSOREGELUNG UND
-OPTIMIERUNG
34
4.1.2.3 DATENANALYSE 34
4.1.3 MOEGLICHKEITEN UND HERAUSFORDERUNGEN FUER OPTISCHE SENSOREN ZUR
PROZESSUEBERWACHUNG 35
4.2 OPTISCHE MESSPRINZIPIEN ZUR TOPOGRAFIEMESSUNG TECHNISCHER
OBERFLAECHEN 36
4.2.1 BESCHREIBUNG VON OPTISCHEN MESSPRINZIPIEN 37
5
HTTP://D-NB.INFO/1038722500
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.2 INKOHAERENTE MESSVERFAHREN 37
4.2.3 KOHAERENTE MESSVERFAHREN 40
4.2.4 ZUSAMMENFASSUNG 44
4.3 PROZESSUEBERWACHUNG IN DER PRODUKTION MIT OPTISCHEN SENSOREN 45
4.3.1 STAND DER TECHNIK BEI DER OFFLINE-UEBERWACHUNG 47
4.3.2 STAND DER TECHNIK BEI DER IN-SITU-UEBERWACHUNG 47
4.3.3 STAND DER TECHNIK BEI DER IN-PROZESS-UEBERWACHUNG 48
4.3.4 AKTUELLE DEFIZITE IN DER PROZESSUEBERWACHUNG 49
5 SIMULATIONEN ZUR PROZESSNAHEN INTEGRATION 50
5.1 BETRACHTUNG DES SIGNALENTSTEHUNGSPROZESSES 50
5.2 PHYSIKALISCHE MODELLE ZUR BESCHREIBUNG OPTISCHER SYSTEME 51
5.2.1 WELLENOPTIK 51
5.2.2 GEOMETRISCHE OPTIK 53
5.3 MODELLANSATZ FUER DIE OPTISCHE SIMULATION 53
5.4 MODELL ZUR SIMULATION VON SENSORSYSTEMEN 55
5.4.1 MODELLBILDUNG FUER OPTISCHE PUNKTSENSOREN 56
5.4.2 CHROMATISCH-KONFOKALER PUNKTSENSOR 56
5.4.3 SPEKTRALINTERFEROMETRISCHER PUNKTSENSOR 60
5.4.4 CHROMATISCH-KONFOKALER SPEKTRALINTERFEROMETRISCHER PUNKTSENSOR . .
61
5.5 MODELL ZUR BESCHREIBUNG DES MESSOBJEKTES 66
5.5.1 MODELL FUER DIE SIMULATION RAUER OBERFLAECHEN 66
5.5.2 VERIFIKATION DES OBERFLAECHENMODELLS 71
5.5.3 SIMULATION DES SENSORSIGNALS AN RAUEN OBERFLAECHEN 73
5.6 MODELL ZUR SIMULATION DER UMGEBUNGSBEDINGUNGEN 75
5.6.1 SIMULATION DES EINFLUSSES DER VIBRATION 75
5.6.2 SIMULATION DES EINFLUSSES DER TEMPERATURAENDERUNG 80
6 KONZEPTE UND UMSETZUNG PROZESSNAHER SENSORIK 84
6.1 KONZEPTE ZUR PROZESSNAHEN INTEGRATION OPTISCHER SENSOREN 84
6.2 KONZEPT FUER EINE IN-PROZESS-UEBERWACHUNG 86
6.2.1 MESSAUFGABE BEI DER DREHBEARBEITUNG 87
6.2.2 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DIE PROZESSUEBERWACHUNG AUS DEM BEARBEI-
TUNGSPROZESS 89
6.2.3 AUSWAHL EINER SENSORIK FUER DIE IN-PROZESS-UEBERWACHUNG 90
6.2.3.1 ANFORDERUNGEN AN OPTISCHE SENSOREN 90
6.2.3.2 AUSWAHL EINES MESSPRINZIPS 90
6.2.3.3 MODELLIERUNG UND DESIGN 91
6
INHAL
TSVERZEICHNIS
6.2.4 ABSCHAETZUNG DER FEHLEREINFLUESSE 94
6.2.5 UMSETZUNG DES CHROMATISCH KONFOKALEN SENSORS 95
6.2.6 KONZEPT FUER DIE UEBERWACHUNG 99
6.3 IMPLEMENTIERUNG EINER IN-SITU-UEBERWACHUNG 101
6.3.1 PROZESSBESCHREIBUNG ..HERSTELLUNG VON DIAMANTMIKRODREHWERKZEUGEN
102
6.3.2 SENSORIK ZUR UEBERWACHUNG DES BEARBEITUNGSERGEBNISSES 104
6.3.2.1 AUSWAHL EINES MESSPRINZIPS 104
6.3.2.2 WEITERENTWICKLUNG DES WEISSLICHTINTERFEROMETERS ZU EINEM
HYBRIDEN MESSSYSTEM 107
6.3.3 ENTWICKLUNG EINER MESS- UND AUSWERTESTRATEGIE 109
6.3.3.1 TOPOGRAFIESTITCHING 112
6.3.3.2 DIGITALE BILDVERARBEITUNG 113
6.3.4 ABSCHAETZUNG DER FEHLEREINFLUESSE 115
6.3.5 UMSETZUNG DER UEBERWACHUNG IN DER BEARBEITUNGSMASCHINE 118
6.3.5.1 INTEGRATION DES OPTISCHEN SENSORS 119
6.3.5.2 VERIFIKATION DES MESSSYSTEMS AUF DER MASCHINE 121
6.3.5.3 MESSUNGEN VON DIAMANTWERKZEUGEN 122
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 126
LITERATURVERZEICHNIS 128
7
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