A predictor-corrector framework for the robot-assisted and automated assembly of optical systems

Die industrielle Fertigung optischer Systeme ist heutzutage immer noch zeitaufwendig und kostspielig, da insbesondere bei der Montage die wenigsten Arbeitsschritte vollautomatisiert ablaufen. Die geforderten hohen Toleranzen führen zur Notwendigkeit hochspezialisierter Maschinen und zu hohen Ausschussraten optischer Komponenten. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden bei optischen Systemen typischerweise teure aktive und/oder passive Justiereinheiten für alle kritischen optischen Komponenten eingesetzt. Allerdings führen die damit einhergehenden Justageprozesse, welche noch vorwiegend von Hand ausgeführt werden, zu langen Produktionszeiten und damit auch zu hohen Produktionskosten. In dieser Dissertation wird eine sequentielle und funktionsorientierte Strategie zur Montage optischer Systeme verfolgt. Dadurch lässt sich eine Reduktion der Toleranzanforderungen an die Komponenten und Positioniersysteme erreichen, welches einen erheblichen Schritt zur vollständigen Automatisierung solcher Montageprozesse darstellt. So kann man nicht nur dem zunehmenden Drang nach mehr Leistung, Funktionalität und Komplexität, sondern auch den stetig steigenden Anforderungen an Miniaturisierung, Robustheit, Zuverlässigkeit und Kostenreduktion gerecht werden. Des Weiteren kann somit in der Produktion flexibel auf individuelle Einzelfertigungen und variierende Losgrößen reagiert werden.