Gestaltung eines industriell einsetzbaren Telepräsenzsystems für die Präzisions- und Mikromontage am Beispiel der Montage von fluidischen Displays (T07)

• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5483261

Die Mikrosystemtechnik ist eine große Wachstumsbranche in Deutschland, da neueFertigungsverfahren die Herstellung komplexer Bauteile im Millimeter- und Mikrometerformatermöglichen. Aufgrund der geringen Größe und der hohen Empfindlichkeitergeben sich für diese Bauteile jedoch neue Herausforderungen in Bezug auf die Handhabungund die Montage, da der Werker manuelle Tätigkeiten durch die Grenzender menschlichen Feinmotorik nicht mehr ausführen kann und eine Automatisierungerst bei hohen Stückzahlen wirtschaftlich ist. In der Mikrosystemtechnik allerdings werdenhäufig kleine oder mittlere Serien produziert, da die Variantenvielfalt sehr hoch ist.Die Telepräsenztechnologie ermöglicht die intuitive Fernsteuerung eines Systems durchden Menschen, weshalb sie für die Mikromontage von geringen Stückzahlen eine geeignetewirtschaftliche Lösung darstellen kann. Durch die Fernsteuerung wird der Mensch von der eigenhändigen Montage entbunden und kann stattdessen die hochpräzisen Produktionsschritte durch geeignete Kinematiken ausführen lassen, welche seine Bewegungen in den Mikrobereich herabskalieren. Darüber hinaus bleibt durch die manuelle Steuerungsmöglichkeit des Werkersseine Anpassungsfähigkeit an neue Aufgabenstellungen erhalten, so dass Prototypenund Kleinserien flexibel produziert werden können - anders als bei automatisierten Systemen,die eine Neuprogrammierung verlangen.Ziel des Transferprojektes ist es daher in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnernein prototypisches Telepräsenzsystem für die Mikroproduktion zu entwickeln, welchesden Anforderungen für einen industriellen Einsatz, beispielsweise hinsichtlich der Funktionalitätund der Ergonomie, der Robustheit sowie der Wirtschaftlichkeit, genügt. Bezüglichder Ergonomie ist insbesondere die Entwicklung eines Arbeitsplatzes zum täglichendauerhaften Montieren von Mikroprodukten erforderlich, was bisher bei einer Montagemit Pinzetten unter dem Mikroskop nur schwer möglich ist.Auch muss ein solches Telepräsenzsystem so robust gestaltet sein, dass es diesen täglichenBelastungen standhält und eine hohe Systemverfügbarkeit aufweist. Bisherige fürLaboranwendungen konzipierte Telepräsenzsysteme sind nicht robust gegenüber Bedienfehlernund einer häufigen Verwendung. Die Wirtschaftlichkeit eines solchen Montagesystemsresultiert aus der flexiblen Anwendung, also der Montage vielfältiger Varianten,ohne dass ein hoher Änderungs- und Anpassungsaufwand von Geräten oderSteuerungstechnik notwendig ist.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 453: Wirklichkeitsnahe Telepräsenz und Teleaktion
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Gunther Reinhart