Fördern und Positionieren von Teileverbunden in der umformtechnischen Mikroproduktion
Philipp Wilhelmi
Es wird eine Methode zur zeit- und kosteneffizienten automatisierten Produktion von Mikrobauteilen, insbesondere im Bereich der Mikrokaltumformung, vorgestellt. Der aus der Fertigung mit Folgeverbundwerkzeugen bekannte Grundansatz liegt darin, die Bauteile während der Produktion verkettet zu lassen und als endlosen Teileverbund durch die einzelnen Produktionsschritte einer mehrstufigen Fertigung zu fördern.
In der Fertigung von Blechbauteilen mit Abmessungen im Makrobereich wird die Feinpositionierung in der Bearbeitungsposition üblicherweise mit Fangstiften realisiert. In der Mikrofertigung ist dieses Vorgehen jedoch oft ungeeignet, da keine Möglichkeit zur Integration entsprechender Referenzstrukturen in den Teileverbund besteht und die Teileverbundstruktur eine sehr geringe Steifigkeit aufweist und sich somit während der Fertigung elastisch oder sogar plastisch ändern kann.
Die vorgestellte Methode ermöglicht die Anwendung der Teileverbundfertigung für eben solche Fälle, indem die Messung der Bauteilposition mittels eines Bild- bzw. Zeilensensors erfolgt und die Feinpositionierung durch die Förderer realisiert wird. Es wird eine im Hinblick auf die speziellen Anforderungen entwickelte Methode zur Referenzierung der Bauteile während des Förderns vorgestellt. In ausführlichen Simulationen sowie experimentellen Untersuchungen wird der Einfluss einzelner Systemparameter zunächst isoliert betrachtet. Anschließend werden die gewonnen Erkenntnisse zusammengeführt und anhand eines praktischen Beispiels die in der industriellen Anwendung bestehenden Herausforderungen sowie erreichbare Kennwerte aufgezeigt.
