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Integration von Mehrsensoranordnungen in ein Höchstpräzisions-Montagesystem

Vorbundvorhaben MIMS (V3MPT037)
 
: Schulz, B.

:
Fulltext urn:nbn:de:0011-n-1340077 (3.9 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 07c4249244fe16d6ca673f906d82f129
Created on: 5.4.2011


Berlin: BMBF, 2008, 61 pp.
BMBF-Forschungsbericht, 16SV1926
German
Report, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
optischer Koppler; Leiterplatte; Mikromontage; Montagesystem; Präzisionstechnik; Gesamtsystem; In-Situ-Messung; Positionsmessung; Koordinatenmessung; Bildmessung; Lasermesstechnik; Triangulationslichttaster; Greifer; Lichtleiterkoppler

Abstract
Das Teilprojekt des Fraunhofer IWU Integration von Mehrsensoranordnungen in ein Höchstpräzisions-Montagesystem zielte darauf ab, den forschungsseitig erreichten Arbeitsstand im Bereich der höchstpräzisen Mikromontage in Richtung eines produktionstauglichen Gesamtsystems weiter zu entwickeln. Hierbei spielt die Integration von In-Prozess-Messtechnik eine Schlüsselrolle. Im Teilprojekt wurde die intelligente Verknüpfung von 3D-Koordinatenmesstechnik, Bildmesstechnik und Lasertriangulationstechnik zur berührungslosen hochgenauen Lagebestimmung von Präzisionsbauteilen in der Mikromontage untersucht. Leitgedanke war die Umsetzung des Lösungsansatzes, Mikrosystembauteile wie z.B. die hochempfindlichen Koppelelemente für optische Leiterplatten direkt vor Ort an der Montagestelle in ihrer aktuellen räumlichen Lage im gegriffenen Zustand hochpräzise zu vermessen und in einem Prozessschritt die festgestellte Fehllage in eine toleranzgerechte Montageposition zu korrigieren. Dafür wurde im Teilvorhaben ein Präzisionsgreifmodul mit integrierter Winkelfeinstellung als automatisierbare Anlagenkomponente weiterentwickelt und an einer aktuellen Montageaufgabe zur Feinjustierung von Koppelelementen in optischen Übertragungsstrecken umfassend erprobt. Die Kombination aus Mehrsensoranordnung und bauteilindividueller Lagekorrektur ermöglicht eine hohe Genauigkeit (5 pm), eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und einen automatisierten Prozessablauf. Höhere Produktivität, geringerer Kalibrier- und Einrichtaufwand sowie bessere Handhabung des Montagesystems tragen zu mehr Flexibilität und Qualität bei, was wiederum die Marktakzeptanz befördert. Diese Zielstellung konnte im vorliegenden Teilprojekt vollständig umgesetzt und demonstriert werden.

 

The sub-project of the Fraunhofer IWU Integration of Multi-sensor arrangements in a high-precision assembly system followed the goal to develop a high precise assembly system based on current research cognitions and that is suitable for production. Therefor the integration of In-Process-Measurement playes a key role. Within the sub-project the intelligent combination of 3D coordinates measurement with measuring cameras and lasertriangulation sensors for contact-free detecting the accurate alignment position of precision components directly in the assembly work space was investigated. The main idea was to measure and correct the alignment position of sensitive micro components e.g., light coupling elements, in situ the assembling position in one processing step. Therefore a precision gripper module with integrated angel adjustment was developed and tested in an extensive way. The application sampie was the fine adjusting of light coupling elements for a new devloped optical interconnection technology. The combination of multi-sensor arrangement and individual alignment position correction enables a high accuracy (below 5 pm), a high operating speed and an automated process flow. High productivity, reduced calibration and adjustment effort as well as better handling of the assembling system contribute to more flexibility and quality. Thereby the market acceptance can be increased. The aims of the sub-project could be achieved and demonstrated completely.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-134007.html