Faseroptisches Streifenprojektionssystem zur Inline-Erfassung von 3D-Oberflächengeometrien für die Mikromontage

Autor:
Driessen, Sascha Hermann
ISBN
978-3-940565-08-2
39,00 €
Inkl. 7% MwSt.
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Quick Overview

In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger 3D-Sensor zur inline Form- und Lageerkennung von Mikrobauteilen bei der Montage hybrider Mikrosysteme entwickelt.

Dazu wird zunächst der Stand der Technik bei der Montage hybrider Mikrosysteme und der heute verwendeten Prozessüberwachung in diesem Umfeld betrachtet. Dabei zeigt sich, dass im Hinblick auf das generelle Ziel einer Automatisierung der Montagevorgänge ein entsprechender Sensor zur Aufnahme von 3D-Geometrien der zu montierenden Mikrobauteile fehlt. [...]
In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger 3D-Sensor zur inline Form- und Lageerkennung von Mikrobauteilen bei der Montage hybrider Mikrosysteme entwickelt.

Dazu wird zunächst der Stand der Technik bei der Montage hybrider Mikrosysteme und der heute verwendeten Prozessüberwachung in diesem Umfeld betrachtet. Dabei zeigt sich, dass im Hinblick auf das generelle Ziel einer Automatisierung der Montagevorgänge ein entsprechender Sensor zur Aufnahme von 3D-Geometrien der zu montierenden Mikrobauteile fehlt.

Eine Untersuchung vorhandener Systeme und Prinzipien zur 3D-Erfassung von Mikrobauteilen bringt Aufschluss über die prinzipiellen Möglichkeiten, dreidimensionale Geometrien aufzunehmen. Daraus wird in Verbindung mit den schon im Stand der Technik dargestellten Möglichkeiten der Faseroptik die Idee des faseroptischen Streifenprojektionssystems entwickelt und ein entsprechendes Konzept zum Aufbau eines solchen Systems ausgearbeitet.

Zur Umsetzung dieses Konzeptes werden daran anschließend die benötigten Komponenten bewertet und ausgewählt. Beim Aufbau des Systems zeigen sich dann deutlich die Schwächen der Übertragung der Streifenbilder über die Endoskope. Daher müssen speziell angepasste Bildverarbeitungs-algorithmen entwickelt werden, die diese Schwächen kompensieren und mit diesem System die 3D-Aufnahme von Mikrobauteilen ermöglichen.

Das faseroptische Streifenprojektionssystem wird dann exemplarisch in den Mikrogreifer „Endogrip 3“ integriert und es werden verschiedene Mikrobauteile aus dem Bereich der hybriden Mikromontage gemessen. Damit wird die Einsatzfähigkeit des neuen Sensors demonstriert. Eine Untersuchung der Möglichkeiten und Grenzen des faseroptischen Streifenprojektionssystems, die zeigt, dass die Messgenauigkeit des Systems die gestellten Anforderungen der Form- und Lageerkennung von Mikrobauteilen erfüllt, schließt die Arbeit ab.

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Autor Driessen, Sascha Hermann
Lieferzeit 3-4 Tage
Erscheinungsdatum 03.06.2008
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In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger 3D-Sensor zur inline Form- und Lageerkennung von Mikrobauteilen bei der Montage hybrider Mikrosysteme entwickelt.

Dazu wird zunächst der Stand der Technik bei der Montage hybrider Mikrosysteme und der heute verwendeten Prozessüberwachung in diesem Umfeld betrachtet. Dabei zeigt sich, dass im Hinblick auf das generelle Ziel einer Automatisierung der Montagevorgänge ein entsprechender Sensor zur Aufnahme von 3D-Geometrien der zu montierenden Mikrobauteile fehlt.

Eine Untersuchung vorhandener Systeme und Prinzipien zur 3D-Erfassung von Mikrobauteilen bringt Aufschluss über die prinzipiellen Möglichkeiten, dreidimensionale Geometrien aufzunehmen. Daraus wird in Verbindung mit den schon im Stand der Technik dargestellten Möglichkeiten der Faseroptik die Idee des faseroptischen Streifenprojektionssystems entwickelt und ein entsprechendes Konzept zum Aufbau eines solchen Systems ausgearbeitet.

Zur Umsetzung dieses Konzeptes werden daran anschließend die benötigten Komponenten bewertet und ausgewählt. Beim Aufbau des Systems zeigen sich dann deutlich die Schwächen der Übertragung der Streifenbilder über die Endoskope. Daher müssen speziell angepasste Bildverarbeitungs-algorithmen entwickelt werden, die diese Schwächen kompensieren und mit diesem System die 3D-Aufnahme von Mikrobauteilen ermöglichen.

Das faseroptische Streifenprojektionssystem wird dann exemplarisch in den Mikrogreifer „Endogrip 3“ integriert und es werden verschiedene Mikrobauteile aus dem Bereich der hybriden Mikromontage gemessen. Damit wird die Einsatzfähigkeit des neuen Sensors demonstriert. Eine Untersuchung der Möglichkeiten und Grenzen des faseroptischen Streifenprojektionssystems, die zeigt, dass die Messgenauigkeit des Systems die gestellten Anforderungen der Form- und Lageerkennung von Mikrobauteilen erfüllt, schließt die Arbeit ab.

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Institut für Industriekommunikation und Fachmedien (IIF) GmbH an der RWTH Aachen

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52074 Aachen
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