Hochgenaue Lagezuordnung von Mikrobauteilen durch greiferintegrierte Winkelfeinstellung

Für die hochgenaue Lagezuordnung von Mikrobauteilen in Mikromontageprozessen fehlen bislang Lösungen für eine greifernahe oder greiferintegrierte Winkelfeinstellung. In der vorliegenden Arbeit werden Einflussfaktoren und Auswirkungen lokaler Restfehler auf die Lagezuordnung im Mikromontageprozess diskutiert und Strategien für eine Lagekorrektur am Mikrobauteil unmittelbar im Montageprozess abgeleitet. Im Mittelpunkt steht die Herleitung und Erforschung eines kinematischen Grundprinzips für eine greiferintegrierte Winkelfeinstellung. Eine durch Simulation des Verformungsverhaltens optimierte räumliche Biegegelenkstruktur gestattet das spielfreie Einstellen und Halten kleinster Winkellagen im Winkelsekundenbereich um einen auf dem gegriffenen Bauteil liegenden Drehpunkt. Das Funktionsprinzip dieses Übertragungsgliedes bildet die Grundlage für einen neuartigen modular aufgebauten Präzisionsgreifertyp. Die Wirksamkeit der greiferintegrierten Winkelfeinstellung wird an einem Anlagendemonstrator zur hochgenauen Bestückung optischer Leiterplatten mit elektrisch-optischen Sende- und Empfangsmodulen nachgewiesen. Mithilfe des neu entwickelten modularen Präzisionsgreifers lassen sich Mikromontagestrategien mit prozessintegrierter bauteilindividueller Lagekorrektur umsetzen. Montagegenauigkeiten unter 5 µm können damit besser anlagentechnisch beherrscht werden, ohne dass ein zusätzliches manuelles Feinausrichten notwendig ist.