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

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 Bildverarbeitungsalgorithmen entwickelt werden, die diese Schwächen kompensieren und mit diesem System die 3D-Aufnahme von Mikrobauteilen ermöglichen.