Die Planarisierung von Lichtwellenleitern ist ein aktuelles Forschungsthema und stellt den nächsten Schritt in Richtung hochintegrierter optischer Lösungen dar. Optische Lichtwellenleiter ermöglichen im Vergleich zu elektrischen Leitern eine höhere Datenübertragungsrate sowie Bandbreite und sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störfeldern. Ihre Integration in Substratoberflächen ermöglicht ihren kombinierten Einsatz für die Kommunikation und für messtechnische Aufgaben. In dieser Arbeit wird ihr Einsatz im Maschinenbau im Allgemeinen und auf der Oberfläche einfacher metallischer Bauteile im Besonderen erforscht. Eine Integrationsstrategie hierfür wird vorgestellt und untersucht. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen wird ein aufbau- und verbindungstechnisches Modul nach der Entwicklungsmethodik von mechatronischen Systemen entworfen. Das Modul lässt sich in Standardmaschinen der Produktionstechnik, wie Portal- oder Industrieroboter, implementieren. Dadurch können bestehende Fertigungslinien im Maschinenbau um den neuem Arbeitsschritt der Oberflächenintegration von Lichtwellenleitern ergänzt werden. In modernen Maschinen und im Rahmen von Industrie 4.0 werden zunehmend mechanische Bauteile mit Sensorelementen ausgestattet. Die Sensorik befähigt das Bauteil, im Einsatz relevante Prozessdaten aus seiner Umgebung zu erfassen und an die Maschinenperipherie weiterzuleiten. Die Daten dienen zur Optimierung der Bauteile und der Prozesse sowie zur Veranlassung einer vorausschauenden Wartung (engl. predictive maintenance). Die mit dem Modul hergestellten oberflächenintegrierten Lichtwellenleiter übernehmen in diesem Zusammenhang die Aufgabe der Datenübertragung zwischen den Sensorelementen auf dem Bauteil und der Peripherie.
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Bibliographische Angaben
Auflage
1/2021
Copyrightjahr
2021
ISBN-Online
978-3-95900-575-3
Verlag
TEWISS, Garbsen
Reihe
Berichte aus dem ITA
Band
02/2021
Sprache
Deutsch
Seiten
120
Produkttyp
Monographie
Inhaltsverzeichnis
KapitelSeiten
Vorwort Kein Zugriff
Abstract Kein Zugriff
Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
Abkürzungen und Formelzeichen Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
2.1 Ausgewählte Grundlagen der Lichtausbreitung in dielektrischen Wellenleitern Kein Zugriff
2.2 Integrierte Polymer-Lichtwellenleiter Kein Zugriff
2.3 Optische Aufbau- und Verbindungstechnik Kein Zugriff
2.4 Fazit Kein Zugriff
3 Ziele der Arbeit Kein Zugriff Seiten 23 - 26
4.1 Optischer Aufbau Kein Zugriff
4.2 Mechanischer Aufbau Kein Zugriff
4.3 Fazit Kein Zugriff
5.1 Anforderungen an stoffschlüssige Verbindungen Kein Zugriff
5.2 Anforderungen an optische Verbindungen Kein Zugriff
5.3 Fazit Kein Zugriff
6.1 Funktionsstruktur des AVT-Moduls Kein Zugriff
6.2 Messtechnischer Entwurf Kein Zugriff
6.3 Kinematischer Entwurf Kein Zugriff
6.4 Mechanischer Entwurf Kein Zugriff
6.5 Steuerungstechnischer Entwurf Kein Zugriff
6.6 Fazit Kein Zugriff
7.1 Untersuchung der erzeugten oberflächenintegrierten Fasern Kein Zugriff
7.2 Einsatz in einem Demonstrator Kein Zugriff
7.3 Fazit und Bedeutung für die Praxis Kein Zugriff
8 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 93 - 96
Abbildungsverzeichnis Kein Zugriff Seiten 97 - 100
Tabellenverzeichnis Kein Zugriff Seiten 101 - 100
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 101 - 112
9.1 Gemessene Kontaktwinkel bei unterschiedlichen Rauheiten Kein Zugriff
