In der Stetigförderung von Schüttgut zählen Gurtförderanlagen zu den wichtigsten Anlagentypen. Hierbei fungiert der eingesetzte Fördergurt sowohl als Zug- und Tragorgan. In Abhängigkeit des Zugträgers kann hierbei zwischen Stahlseilgurten und Textilfördergurten unterschieden werden. Letztere zeichnen sich durch eine vergleichsweise geringe Masse aus. Um den Gurt endlos zu schließen müssen Gurtverbindungen hergestellt werden, wobei häufig Fingerverbindungen zum Einsatz kommen. In DIN 22121 sind geometrische Abmaße gegeben. Neueste Analyse- und Simulationstechniken machen eine erneute Untersuchung dieser Beziehungen notwendig.

• Literaturrecherche über Auslegungsrichtlinien zur Fertigung
• FEM-basierte Parameterstudie zur Ermittlung des Geometrieeinflusses
• Herstellung von Probekörpern zur Durchführung von Vergleichsmessungen
• Validierung der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen

• Motivierte, selbstständige Arbeitshaltung
• Interesse an praktischen Experimenten
• Grundlegende FEM-Kenntnisse (Abaqus)

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Am ITA wurde ein neues Antriebskonzept zur Instandhaltungs- und Energiekostenreduktion für Gurtförderanlagen erarbeitet. Hierbei erfolgt eine lokale Reduktion auftretender Bewegungswiderstände durch lokal eingebrachte Antriebskräfte auf Grundlage von antreibenden Tragrollen.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen simulative Untersuchungen zur optimierten Positionierung antreibender Tragrollen als Zwischenantrieb in Gurtförderanlagen durchgeführt werden. Ziel ist die Formulierung von Handlungsempfehlungen zum Einsatz von ATs mittels SimulationX.

• Anpassung und Skalierung eines AT-Blocks in SimulationX
• Auswahl und quasi statische Auslegung mehrerer Referenzanlagen
• Untersuchung des Einsatzes antreibender Tragrollen in diesen
• Validierung der Ergebnisse mittels ITA-internem Auslegungsprogramm
• Formulierung von Handlungsempfehlungen zum Einsatz von ATs

• Motivierte, eigenständige Arbeitshaltung
• Interesse an dynamischen Simulationen
• Simulations- & Programmierkenntnisse

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Im Rahmen des Forschungsprojektes „AME 2.0“ soll das Additive Manufacturing of Elastomers- (AME)-Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen verbessert werden. Das zweistufige Verfahren setzt sich aus der additiven Fertigung und der anschließenden Vulkanisation im Hochdruckautoklav zusammen. Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll die Wärmeübertragung im Hochdruckautoklav simuliert und so die optimale  Vulkanisationszeiten ermittelt werden. Besonders für die Fertigung von Einzelteilen, wie sie bei Prototypen und Ersatzteilen üblich ist, ist die bauteil- und kautschukmischungsspezifische simulative Ermittlung der Vulkanisationszeit essenziell.

• Literaturrecherche zu Eigenschaften von Kautschuken,  Wärmeübertragungsvorgängen, Vulkanisation von Kautschuken und Verfahren zur Ermittlung der Vulkanisationszeit
• Ermittlung der notwendigen Parameter für die Simulation
• Entwicklung eines Simulationsmodells zur Nachbildung des Vulkanisationsprozesses
• Simulation der Wärmeübertragung bei der Vulkanisation von ausgewählten Kautschukbauteilen mit und ohne thermoplastischer Stützstruktur
• Ermittlung der Vulkanisationszeit ausgewählter Kautschukbauteile aus der simulativen Wärmeübertragung und experimentelle Validierung

• Selbstständige Arbeitsweise
• Idealerweise Vorkenntnisse in der Simulation
• Interesse an der additiven Fertigung

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Im Rahmen des Forschungsprojektes „AME 2.0“ soll das Additive Manufacturing of Elastomers- (AME)-Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen verbessert werden. Das zweistufige Verfahren setzt sich aus der additiven Fertigung und der anschließenden Vulkanisation im Hochdruckautoklav zusammen. Das ITA ist für die Entwicklung eines optimierten AME-3D-Druckers verantwortlich. Nach der Inbetriebnahme des 3D-Druckers werden im Rahmen des Projektes verschiedene Industriebauteile, wie Dämpfungselemente, Dichtungen und Membrane von Firmen des projektbegleitenden Ausschusses gedruckt und getestet.

• Literaturrecherche
• Unterstützung bei der Montage und Inbetriebnahme des neuen 3D-Druckers
• Unterstützung bei der Herstellung von Filamenten
• Unterstützung bei Druckversuchen

• Selbstständige Arbeitsweise
• Handwerkliches Geschick
• Interesse an der additiven Fertigung

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Im Rahmen des neuen Forschungsvorhabens SELFLED wird an einer miniaturisierten  Beleuchtungseinheit für die Fluoreszenzmikroskopie gearbeitet. Die Komponenten benötigen eine präzise Ausrichtung zueinander. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Alignment unter Verwendung einer KI-basierten Bildverarbeitung automatisiert werden.

• Evaluation von geeigneten optischen Markern
• Erstellen eines geeigneten Datensatzes & Erweiterung um synthetische Daten
• Trainieren eines neuronalen Netzes
• Rückkopplung in die Anlagensteuerung für automatisierte Ausrichtung

• Technisches Verständnis
• Interesse an Bildverarbeitung und KI
• Eigenständige Arbeitsweise

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Im Rahmen des neuen Forschungsvorhabens SELFLED wird an einer miniaturisierten  Beleuchtungseinheit für die Fluoreszenzmikroskopie gearbeitet. Ziel ist es dabei den Strahlpegel der MikroLEDs mit Hilfe eines Mikrolinsen-Arrays zu kollimieren. Die Freiform Optik soll mit Hilfe einer nicht linearen Optimierung und Simulation berechnet und validiert werden.

• Erstellung eines Gleichungssystems unter Berücksichtigung der relevanten Parameter
• Mathematische Optimierung des Problems
• Umsetzung des Designs & abschließende Validierung in Zemax

• Vorkenntnisse in Matlab
• Interesse an mehrdimensionalen Problemen
• Eigenständige Arbeitsweise

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Im Rahmen des Forschungsverbundprojektes „Digit Rubber“ wird der Kautschukextrusionsprozess anhand eines ausgewählten Bestandssystems digitalisiert. Ziel des Vorhabens ist, eine computergestützte Verknüpfung einer Kautschuk-extrusionsprozesskette zu entwickeln, die durch die Implementierung von Data Mining- und KI-Algorithmen auch bei anwendungsspezifisch unterschiedlichen Eingangsparametern eine optimierte Prozessstabilität aufweist. Dafür müssen die Eingangsgrößen über eine möglichst hohe Datengüte verfügen, um eine genaue Prognose der Algorithmen zu ermöglichen. Da der Temperaturverlauf nicht innerhalb des gesamten Prozesses gemessen werden kann, soll im Rahmen der Abschlussarbeit eine entsprechende Simulation durchgeführt werden.

• Literaturrecherche zur Temperatursimulationen
• Simulation des Temperaturverlaufs im Schneckenkanal des Kautschukextruders
• Validierung der Ergebnisse durch Einbindungen in den bestehenden KI-Algorithmus

• Gute Studienergebnisse
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Wünschenswert:

• Simulationserfahrung 
• Programmiererfahrung (Python, C++, JAVA)

Im Rahmen des Forschungsprojektes „LernFFZ“ soll eine autonome mobile Roboterplattform (AMR) für die Erzeugung realer Fahrdaten aufgebaut werden. Aufbauend auf einer Literaturrecherche im Bereich der Umfelderkennung von autonomen Fahrzeugen, soll die AMR zunächst mit Sensoren für die Umfelderkennung ausgerüstet und anschließend in Betrieb genommen werden. Im Weiteren gilt es, verschiedene Fahrszenarien mit der AMR nachzubilden und die messtechnisch erfassbaren Fahrdaten zeitsynchron in einem gelabeltem Datensatz zu speichern.

Hardware:

• Recherche zum SDT: Sensoren für die Umfelderkennung
• Sensorertüchtigung: AMR
• Inbetriebnahme und Nachbilden verschiedener Fahrszenarien

Software:

• Entwickeln einer Software für die zeitkritische Aufnahme und Speicherung der Sensordaten zu einem gelabeltem Datensatz

• Interesse am maschinellen Lernen
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise
• Programmierkenntnisse (Python, Matlab, C)
• Digitale Bildverarbeitung

Im Rahmen des Forschungsprojektes „LernFFZ“ wird ein Versuchsstand für die Erzeugung realer Bilddaten aufgebaut. Ziel ist es, einen Messaufbau zu entwickeln, welcher die 6D-Pose der Ladungsträger messtechnisch erfassen und Bilddaten aus verschiedenen Perspektiven aufnehmen kann. Aufbauend auf einer Literaturrecherche für geeignete Sensorkonzepte soll der Messaufbau konstruiert, im Laborfeld aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Zuletzt soll eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für das automatisierte Labeln der Bilddaten entwickelt werden.

Hardware:

• Recherche zum SDT: Sensorkonzepte für die 6D-Posenschätzung
• Konstruktion, Aufbau und Inbetriebnahme des Versuchsstandes

Software:

• Entwicklung einer GUI für das automatisierte Labeln der Bilddaten
• Bestimmung der Messgenauigkeiten

• Sehr gute CAD-Kenntnisse (Inventor)
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise
• Programmierkenntnisse (Python, Matlab, C++)
• Digitale Bildverarbeitung (wünschenswert)

Im Rahmen des Forschungsprojektes 3D-MosquitOPrint wird die Integration von optisch transparenten Lichtwellenleitern in Kavitäten auf räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Dazu wird in flüssiges Mantelpolymer ein lichtleitendes viskoses Kernpolymer mittels Dispenser hineinappliziert und anschließend durch UV-Licht ausgehärtet. Aufbauend auf diesen Herstellungsprozess wird die Stirnflächenpräparation und die Bestückung mit Dioden für die Nutzung der Schaltungsträger als elektrooptische Hybridbauteile erforscht.

• CAD-Design und 3D-Druck von Bauteilen
• Charakterisierung von Oberflächen (Konfokalmessungen, REM)
• Mikrodispensieren von Photopolymeren
• Stirnflächenpräparation
• Bestückung von elektrooptischen Bauteilen

Diese Aufgaben können im Rahmen einer BA/SA/MA erfolgen. Weiterführende Aufgaben können auch in einem HIWI-Job bearbeitet werden.

Bitte fügen Sie der Bewerbung Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich der Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Der Flexodruck ermöglicht die additive Fertigung von planaren Lichtwellenleitern. Für die Integration solcher in Leiterplatten ist das Entkoppeln des Kerns durch einen Mantel notwendig. In dieser Arbeit wird das Schlitzdüsenbeschichten als Verfahren zur Herstellung des Mantels etabliert.

• Eigenständige Versuchsplanung/-durchführung
• Fertigung von planaren Lichtwellenleitern mittels Schlitzdüsen-beschichten und Flexodruck
• Charakterisierung durch geeignete Messmethoden

• Selbständige und zielorientierte Arbeitsweise
• Interesse an Produktionstechnik und Optik

Es wird bei Interesse eine längerfristige Zusammenarbeit angestrebt.

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

Im Rahmen des BMBF-Projekts OptiK-Net werden optische Leiterbahnen planar mittels Flexodruckverfahren hergestellt. Hierfür werden mehrere Lagen nacheinander aufeinander gestapelt, sodass eine erhabene Struktur entsteht. Anschließend werden die Leiterbahnen in elektronische Leiterplatte eingebettet und als Datenkommunikationsstrecke betrieben. Innerhalb dieses Projekts bietet sich die Chance für eine experimentelle oder simulative Abschlussarbeit.

• Simulation von fluiddynamischem Auftragsprozess
• Experimentelle und modellhafte Validierung der Simulationen
• Experimentelle Herstellung gedruckter Lichtwellenleiter mit innovativem Equipment
• Optische Charakterisierung und Validierung einer optische Übertragungsstrecke

Zur Bewerbung bitte Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel mitschicken!

• Interesse an Produktionstechnik und Optik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Flexodruckverfahren ermöglicht die additive Fertigung von planaren Lichtwellenleitern. Der Flexodruck stellt sich durch eine hohe Ausbringung und Strukturierungsfläche heraus. In dieser Arbeit wird die Fertigung mit der Präzisionsdruckmaschine Challenger 650, welche Im Rahmen des Exzellenzcluster PhoenixD beschafft wurde, experimentell untersucht.

• Eigenständige Versuchsplanung/-durchführung
• Fertigung von planaren Lichtwellenleitern mittels Flexodruck
• Charakterisierung durch geeignete Messmethoden

• Interesse an Produktionstechnik und Optik
• Selbständige und zielorientierte Arbeitsweise

Es wird bei Interesse eine längerfristige Zusammenarbeit angestrebt.

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an einem Forschungsprojekt, bei dem das unter Erdgravitation gängige Verfahren „Laser Metal Deposition“ (LMD) für den Betrieb unter den Umgebungsbedingungen des Weltraums entwickelt wird. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit werden die herzustellenden Proben unter Mikrogravitation additiv gefertigt.

• Steuerung- und Regelung von Sensor-/Aktorsystemen
• Mögliche Anwendungsbereiche: Kühlsystem, Manipulator, Sicherheit
• Programmierung und GUI wird in TwinCAT 3 von Beckhoff aufgebaut

Die Ausarbeitung der Programmierung erfolgt im Labor durch den direkten Kontakt zu den Komponenten (Aktoren, Sensoren, etc.)

• Technisches Verständnis
• Vorkenntnisse beim Programmieren einer SPS
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Um den Betrieb und die erforderlichen Bedingungen sicherzustellen, erfolgen während jeder Fahrt Messungen der bestehenden Sensoren. Diese Daten sollen mithilfe von Neuronalen Netzen zu einer Gesamtverbesserung des Monitorings am Einstein-Elevator führen.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen geeignete Netzstrukturen zur Anomaliedetektion identifiziert und anschließend am Einstein-Elevator implementiert werden. Dafür ist zunächst eine Literaturrecherche erforderlich. Anschließend erfolgt der Aufbau eines neuronalen Netzes, wobei dieses mit den bereits vorhandenen Daten am Einstein-Elevator antrainiert wird. Dabei ist zu untersuchen, wie gut das ausgewählte Netzmodell Anomalien detektiert. Abschließend erfolgt die Validierung und Dokumentation der Ergebnisse.

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• Interesse am Programmieren
• Erfahrungen im Bereich des Machine Learnings wünschenswert
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von Kometen realisiert werden können, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll untersucht werden, ob ein Kaltgasantrieb am Experimentträger des Einstein-Elevators diese umsetzen kann.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll ein Kaltgasantrieb entwickelt werden, dass am Einstein-Elevator genutzt werden soll. Neben einer Literaturrecherche sollen im Rahmen dieser Arbeit neu entwickelte und bereits bestehende Düsen zunächst getestet werden. Zudem ist die Entwicklung eines Prototyps des Antriebs erforderlich. Darauf basierend erfolgt der Zusammenbau des Endkonzepts und die Durchführung von Tests am Einstein-Elevator. Abschließend werden die Ergebnisse dokumentiert.

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• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und Pneumatik
• Kreativität und Erfahrungen mit CAD
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von Kometen realisiert werden können, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll untersucht werden, ob mithilfe eines mechatronischen Antriebssystems dieses Ziel erreicht werden kann.

Ziel dieser Arbeit ist es, ein Kommunikations- und Messsystem zu entwickeln. Dieses soll auf Basis eines Einplatinencomputer und der vorhandenen Sensorik aufgebaut werden. Damit verbunden sind sowohl die Auswahl und Umsetzung von Datenkommunikationskonzepten als auch die Konstruktion der Peripherie innerhalb der Kammer. Abschließend erfolgen Tests innerhalb der Vakuumkammer und die Dokumentation der Ergebnisse.

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• Interesse an der Weltraumforschung und der Kommunikations- und Messtechnik
• Kreativität und Erfahrungen mit CAD
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von Kometen realisiert werden können, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll untersucht werden, ob das ausgewählte Antriebskonzepts im Rahmen des Projekts AKUS diese Beschleunigungen erzielen kann.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll das bestehende Antriebskonzept hinsichtlich seiner Eigenschaften untersucht und eine Regelung aufgebaut werden. Neben einer Literaturrecherche sollen während dieser Arbeit grundsätzliche Tests der Antriebe erfolgen. Darauf beruhend soll die Regelung eines Antriebsstrang entwickelt werden. Bei Möglichkeit soll anschließend der zweite Antriebsstrang mit in die Regelung implementiert werden. Abschließend erfolgt die Dokumentation der Ergebnisse.

Bitte schicken Sie zur Bewerbung Ihren Lebenslauf und Notenspiegel mit.

• Interesse an der Weltraumforschung, der Mechatronik und Antriebstechnik
• Kreativität und Erfahrungen mit CAD
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise