Multifunktionaler Werkzeugwechsler für den Einsatz in mikrotechnischen Prozessketten – Messen, Prüfen, Montieren

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Die Nachfrage nach intelligenten Mikrosystemen hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Neben klassischen, monolithisch aufgebauten Systemen wie z.B. Drucksensoren [1], gewinnen auch immer mehr hybride Mikrosysteme an Bedeutung [2]. Hier sind z.B. elektromagnetische Mikroaktoren aus mehreren Komponenten, mikrooptische Systeme oder fluidische Mikrosysteme zu nennen [3, 4]. Vor diesem Hintergrund wachsen auch die Anforderungen an die Prüf-, Handhabungs- und Montagetechnik, welche im Allgemeinen den Fertigungsprozess eines Mikrosystems begleitet. Mess- und Prüf- aber auch Handhabungs- und Montageschritte benötigen oftmals eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte. Derartige Insellösungen haben hohe Investitionskosten, notwendiges Expertenwissen und lange Prozesszeiten zur Folge. Multifunktionale Geräte, z.B. in Form einer Desktop Factory, für die Abarbeitung mehrerer Prozessschritte, sind den Autoren bisher nur aus der Montage- oder Fertigungsmesstechnik bekannt [5]. Entsprechende Lösungen für den Umgang mit Mikrosystemen sind derzeit am Markt nicht vorhanden. Aus diesem Grund wird am Institut für Mikrotechnik (IMT) seit einiger Zeit an einer multifunktionalen Plattform geforscht, welche speziell auf die Verwendung mit Mikrosystemen zugeschnitten ist. Dafür wurde ein Werkzeugwechsler für den Gebrauch in einer Desktop Factory für Mikrosysteme entwickelt. In diesem System ist es so möglich, mehrere Mess-, Prüf- und Montagewerkzeuge in derselben Bearbeitungsumgebung zu verwenden. Investitionskosten, Prozesszeiten und Schulungskosten können mit dem Gerät deutlich verringert werden. Die bisherigen Ergebnisse der Arbeit werden in diesem Paper vorgestellt.