Komplexe optische Justage auf kleinstem Raum
Zwei unterschiedliche Klebesysteme platzieren und justieren in automatisierten Teilprozessen bis zu 30 verschiedene optische Miniaturkomponenten in einem Butterfly-Gehäuse mit einer Fläche von 2 cm²
Bild 1. Das Pick-and-Place-System ›Versa-Glue‹ nutzt leistungsfähige Bildverarbeitung, um Komponenten µm-genau zu platzieren. Der Aufbau als Gantry-Konfiguration sorgt für eine große Arbeitsfläche und erlaubt sowohl das manuelle Bestücken mit Werkstückträgern als auch die Integration von Förderbändern und Feedern
Die hier gezeigte, kundenspezifische Anlagenkombination demonstriert die passgenaue Konfiguration der Fügesysteme von Nanosystec auf die Anforderungen eines Kundenprojekts. Das ›VersaGlue‹-System nutzt hierbei leistungsfähige Bildverarbeitung, um etwa die Hälfte der Komponenten präzise im Mikrometerbereich zu setzen. Hier kommt wärmeleitender Kleber zum Einsatz, der gleichförmig aufgetragen werden muss, um die optische Achse im Gehäuse auf einer Ebene zu halten. Weiterhin garantiert die gleichförmige Klebelinie eine gute Wärmeleitung. Bei der aktiven Justage dienen im ›Nano-Glue‹-System die optische Leistung, Strahlparameter sowie das optische Spektrum als Rückführungssignal für die optimale Position der Optiken. Die Bildverarbeitung in Kombination mit zusätzlicher Sensorik ermöglicht bereits eine präzise Vorpositionierung.
Aktive Justage und Fixierung
Die anschließende aktive Justage und Fixierung mit einer Abweichung im Sub-µm-Bereich sorgt für die maximale Leistungsfähigkeit des aufzubauenden Bauteils, einer anspruchsvollen Strahlquelle im nahen Infrarot-Bereich. Bei diesen aktiv zu justierenden Miniaturoptiken setzt man Epoxidkleber mit anschließender UV-Härtung über LED-Quellen ein. Auch hier darf sich die Position während des Fügeprozesses nicht verändern. Die Messung der optischen Leistung erfolgt über eine Glasfaser, welche die Strahlung in eine Ulbrichtkugel mit angeschlossener Halbleiterfotodiode überträgt. Ein Transimpedanzverstärker misst den Diodenstrom und gibt das Signal als Analogspannung aus. Dieses Analogsignal – direkt angeschlossen an die Positionssteuerung – erlaubt eine Optimierung in kürzester Zeit. Sorgfältig parametrierte Justagealgorithmen tragen den Besonderheiten des jeweiligen Justageprozesses Rechnung. [...]
Hersteller:
nanosystec GmbH
D-64823 Gross-Umstadt
https://nanosystec.com