Greiferbaukasten für die Montage von Mikrosystemen - Modulare Greifersysteme - Dr. Ramona Eberhardt Dipl.-Ing. Matthias Mohaupt Dipl.-Ing. Erik Beckert

Gliederung / Stand der Arbeiten Analyse von Handhabungsanforderungen anhand realer Montageaufgabenstellungen Handhabungsanforderungen - Bauteilübersicht Handhabungsanforderungen - Wirksystem Handhabungsanforderungen - Sensorik, Aktorik, Greifermodul, Zusatzfunktionen Handhabungsanforderungen - Zusammenfassung Greifer: Module und Schnittstellen Anforderungskataloge Module: allgemein und modulspezifisch Anforderungskatalog Schnittstellen Beispiel: Aktuelle Entwicklung eines Greifers Stand der Arbeiten: Datenbank Mikrobauteile und Greifer

Handhabungsanforderungen I: Bauteilübersicht

Handhabungsanforderungen II: Wirksystem

Handhabungsanforderungen III: Sensorik, Aktorik etc.

Handhabungsanforderungen IV: Zusammenfassung Optische Bauelemente werden beim Montageprozeß i.A. in Funktion justiert -> Bau-freiraum für optischen Strahlengang Freie Sicht auf Bauelemente und Fügeebene für visuelle Kontrolle bzw. BV-gestützte Positionierung und Justage Zugangsmöglichkeit für Hilfsmodule (z.B. Kleberdosierungund UV-Licht zur Fixierung) bei gegriffenem und positioniertem/ justiertem Bauteil Möglichkeit des Greifens und Justierens zweier oder mehrerer Bauteile relativ zueinander besondere Anforderungen an Geometrie des Wirksystems (Greifmodul) besondere Anforderungen an die geometrische Anordnung der Module zueinander, evtl. Übersicht notwendig: Lage des Strahlengangs in Bezug auf Fügeebene für übliche Montageaufgaben in der Optik

Greifer: Module und Schnittstellen Positioniersystem global Trägermodul / Basis Justierung mechanisch Sensormodul optik- basiert Busmodul Positioniermodul lokal Mechanische Schnittstelle Medien -Schnittstelle Greifmodul Antrieb Busmodul Greifmodul Kinematik Sensormodul taktil basiert Greif- objekt Greifmodul Wirksystem Füge- ebene

Anforderungskatalog Module I: Allgemeine Anforderungen Bauraum / Abmessungen Masse Maximale Zuladung (für Module innerhalb einer seriellen Kette) Justagemöglichkeit in welchen Freiheiten notwendig bzw. integriert Schnittstelle(n) integriert / nicht integriert Anzahl Schnittstellen zur Umgebung bzw. benachbarten Modulen Geometrische Anordnung der Schnittstelle(n)

Anforderungskatalog Module II: Modulspezifische Anforderungen Greifmodul Spezifikation gemäß Datenbankstruktur „Mikrobauteile und Greifer“ Mehrere Greifmodule je Greifer? Trägermodul / Basis Anpassung an diverse Spann- systeme Justiermodul Justiergenauigkeit und –bereich je Freiheitsgrad Automatische / manuelle Justage Integriertes Meßsystem? Positioniermodul Pos.bereich, -genauigkeit, - geschwindigkeit je Freiheit = Spezifikation des Positionierraumes Integriertes Meßsystem? Vibrationsfunktion? Busmodul Anzahl der Versorgungsleitungen, Art, Spezifikation Anzahl der Steuer- und Signalleit- ungen, Art, Spezifikation Flexible Leitungen notwendig? Sensormodul Berührungslose (Optik) oder taktile Variante Verbindung zum Meßobjekt

Anforderungskatalog Schnittstellen Mechanische Verbindung Art der Befestigung - Aufbringen der Befestigungskraft (z.B. geschraubt, magnetisch verspannt etc.) Art der Befestigung – Raster / geometrische Anordnung der Befestigungspunkte Art der geometrischen Ausrichtung (cinematic mount, Anschläge, Formelemente etc.) Lebensdauer / Anzahl der Wechselzyklen Automatisierungsgrad für Schnittstellenwechsel Medienschnittstellen Art und Anzahl der Versorgungsmedien (fluidisch, elektrisch etc.), Spezifikation Art und Anzahl der Informationsmedien (Sensor- und Steuersignale), Spezifikation

Beispielgreifer für Handhabungsobjekt 1: Plankonkavspiegel Optische Achse / Strahlengang Plankonkavspiegel Schnittstelle zum Positioniermodul (X-Y-Tisch mit zentraler Öffnung) Greifmodul - Wirksystem Greifmodul - Antrieb Greifmodul - Kinematik

Stand der Arbeiten: Datenbank Mikrobauteile und Greifer DIN 32563 „Klassifizierungssystem für Mikrobauteile“: Einspruchsverhandlung am 27.6.01 erfolgt, DIN ist jetzt verabschiedet Wesentliche Änderungen: Umkehrung der Codierung für größenbehaftete Merkmale (Abmessungen, Masse etc.), um Erweiterungsfähigkeit für „Nanotechnik“ sicherzustellen -> bereits in Datenbank eingear- beitet Einführung der Reinraumklassen nach DIN-EN 14644-1 -> wird noch in Datenbank implementiert Einführung der Oberflächenqualität (Rauheit) nach DIN-ISO 1302 -> wird noch in Datenbank implementiert 563 Zugang über Oracle-Clienten möglich, Implementation WebInterface wird intern geprüft