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Forschungsfeldkoordinator

M.Sc. Thomas Gwosch

thomas gwoschUip6∂kit edu

Tel.: +49 721 608 47253

Power-Tools

Im Forschungsfeld Power-Tools forschen wir an Methoden zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses von Power-Tools. Unter dem Begriff Power-Tool verstehen wir das System bestehend aus handgehaltenem Gerät (Bohrhammer, Winkelschleifer etc.), Werkzeug (Bohrer, Schleifscheibe etc.) und Consumable (Dübel, Schraube etc.). Unseren Fokus legen wir dabei auf die Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden. Wir nutzen dabei den systemübergreifenden IPEK-X-in-the-Loop Ansatz.

 

Bei der Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden spielt das Verständnis des Gesamtsystems, bestehend aus Mensch, Maschine, Umwelt und Anwendung eine entscheidende Rolle. Dieses Verständnis ist die Basis für die Ableitung der Konstruktionszielgrößen an die einzelnen im Produkt verwendeten Maschinenelemente und ein Treiber für Innovationen in der Gerätetechnik.


 

 

Forschungsschwerpunkte

  • Untersuchung der Interaktion von Anwender und handgehaltenem Gerät
  • Validierungsumgebungen für Power-Tools und deren Komponenten
  • Entwicklung von Untergrundersatzsystemen
  • Untersuchung von schlagenden Anzugsverfahren

 

Systeme

   Entwicklungs- & Validierungsumgebungen für:

  • System Power-Tool
    • Winkelschleifer, Bohrhammer, Akkuschrauber, Schlagschrauber, Impulsschrauber, Setzgeräte etc.
  • Teilsysteme und Komponenten
    • Getriebe
    • Kupplungssysteme
    • Antriebsmotoren
    • Kollektorsysteme
    • mechatronische Systeme
    • Batteriesysteme

 

Methoden

   Entwicklungs- & Validierungsmethoden für:

  • handgehaltene Geräte
  • Teilsysteme und Komponenten von handgehaltenen Geräten
  • Werkzeuge und Consumables
  • Die Erfassung und Abbildung der Wechselwirkung mit dem Anwender
  • Die Erfassung und Abbildung der Wechselwirkung mit der Umwelt
  • die Erfassung der Funktionsqualität und Anwendungseignung

 

   XiL-Framework zur durchgängigen Validierung technischer Systeme:

  • neuartige Simulationsumgebungen
  • neuartige Prüfumgebungen
  • innovative Anwender- und Untergrundersatzsysteme

 

Prozesse

  • Entwicklungs- & Validierungsprozesse
  • Prozesse zur Bewertung der Anwendungseignung von Power-Tools

 

Ausstattung

 

      Prüfstände und Labore

  • Anwender Interaktion Prüfstand zur Untersuchung von Anwendereigenschaften
  • Automatisierter Power-Tool Prüfstand zur robotergesteuerten Gerätevalidierung
  • Gerätekomponentenprüfstand zur Untersuchung von Power-Tool Komponenten
  • Scaled components-in-the-Loop Prüfstand zur Entwicklung von Modellen zur Leistungsskalierung
  • Power-Tool-Testcenter für handgebundene Tests und Bewertung der Anwendungsqualität
  • Sezierlabor zur Konstruktions- und Verschleißanalyse von Power-Tools

 

      Mobile Messtechnik

  • Portable kapazitive Druckmessfolien zur Kräftemessung zwischen Anwender und handgehaltenem Gerät
  • Kraftmesstechnik in Gerätegriffen zur Kräftemessung zwischen Anwender und handgehaltenem Gerät
  • 6-Achs-Kraftmessplatte zur Messung der Anwenderkräfte zum Boden
  • Staubsensor zur Erfassung von anwendungsbedingten Emissionen
  • Mobiles Datenerfassungssystem zur Erfassung von Messdaten im Feld
  • 3D-Scanner zur Durchführung von Reverse-Engineering an Power-Tools
  • Faseroptisches Messgerät zur Erfassung von Dehnungen in Gehäusen von Power-Tools
  • 3D Motion-Tracking-System zur Erfassung der Anwenderkörperhaltung während der Nutzung von Geräten

 

Weitere Ausstattung des Instituts finden Sie hier.

 

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


2017
Frontloading in der Produktentwicklung von Power-Tools durch frühe Validierung mit Hilfe von leistungsskalierten Prototypen.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
2016
Prozessmodell zur anwendungsorientierten Entwicklung von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Germann, R.; Schmidt, S.; Hoelz, K.; Uhl, M.
2016. Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen : Zweite Transdisziplinäre Konferenz - Hamburg, Germany, 12.-13. Dezember 2016. Hrsg.: R. Weidner, 223–232, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
Ein anpassbares Hand-Arm-Modell mit rotatorischem Freiheitsgrad zur Validierung handgehaltener Geräte.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Zumstein, T.
2016. 6. VDI-Tagung Humanschwingungen 2016 : Würzburg, Germany, 26.-27. April 2016, 95-110, VDI Verlag, Düsseldorf
2014
Der Mensch als zentrales Teilsystem in Wechselwirkung mit handgehaltenen Geräten - Ein problemorientierter Ansatz zur Untersuchung dieser Schnittstelle.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmüller, T.; Marko, A. M.
2014. Design for X : Beiträge zum 25. DfX-Symposium. 25th Symposium Design for X, DFX 2014, Bamberg, Germany, 1. October - 2. October 2014, 193-204

Übersicht aller Veröffentlichungen

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.