DD280880A3

DD280880A3 - Verfahren zur genauen positionierung und zum zusammenfuegen mehrerer flacher bauteile

Info

Publication number: DD280880A3
Application number: DD30730087A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Fricke; Wolfgang Musch; Wolfgang Horn
Original assignee: Weinert E Messgeraetewerk
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1990-07-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Positionierung und zum Zusammenfuegen mehrerer flacher Bauteile auf einem gemeinsamen Grundkoerper durch Kleben in den drei Raumachsen. Im Verfahrensablauf erfolgt nacheinander das Messen der relativen Hoehe des Grundkoerpers 4 mit den aufgelegten Bauteilen 10 und 11 mittels Feinmessschrauben 1, das Auftragen der Klebstoffschicht 5, die Positionierung der Bauteile 10 und 11 in einer Ebene mittels Feinmessschrauben 1, die Positionierung der Bauteile 10 und 11 in der gemeinsamen Ebene zueinander und zum Grundkoerper 4 und die Aushaertung des Klebstoffes. Fuer die Positionierung der Bauteile 10 und 11 in der Ebene wird ein Mikroskop verwendet, wobei mehrere Bezugslinien verglichen werden und die Bauteile 10 und 11 mittels Justierschrauben verschoben werden. Durch in der Auflageplatte 7 gelagerten Federstiften 8 werden die Bauteile 10 und 11 in ihrer positionierten Lage fixiert, bis der Klebstoff ausgehaertet ist. Es sind Positioniergenauigkeiten von 0,02 mm in allen drei Raumachsen erreichbar. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient dem Zusammenfügen mehrerer flacher Bauteile auf einem Grundkörper durch Kleben bei einer hohen Positioniergenauigkeit der Bauteile zueinander und zum Grundkörper.

Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Bauteile der Elektronik, Elektrotechnik, Feinmechanik und Optik.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung zum Aneinanderreihen von Thermodruckzeilen zur Erzielung beliebiger Schreibbreiten geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Positionierung flacher Bauteile auf einem Grundkörper für höhere Positionieransprüche ist em Verfahren gemäß DD-PS 244389 bekannt. Dabei wird Klebstoff in einer definierten Menge aufgetragen und das Temperatur-Zeit-Viskositäts-Verhalten des Klebstoffes in bestimmten Temperatur-Zeit-Regimes ausgenutzt. Das heißt, unter einem bestimmten Preßdruck und unter Wärmeeinwirkung werden die Fließtähigkeit des Klebstoffes und dessen Aushärtezeit durch ein vorgegebenes Temperatur-Zeit-Regime gezielt beeinflußt.

Die Positionierung der Bauteile mit einer höheren Positioniergenauic,Keit ergibt sich durch das vorgegebene Tempei atur-Zeit-Regime nur senkrecht zum Grundkörper. Zur Positionierung der Bauteile in den anderen beiden Raumachsen werden keine besonderen Maßnahmen vorgeschlagen. Denkbar ist der Einsatz geeigneter Anschlagmittel nach der Art einer Schablone, wobei jedoch keine höheren Positionieransprüche erfüllbar sind.

Mit diesem Verfahren ist die Positioniergenauigkeit auf 0,05mm senkrecht zum Grundkörper beschränkt. Für noch höhere Genauigkeitsansprüche der Positionierung im Bereich < 0,02mm, wie es beim Aneinanderreihen ζ. Β. von Thermodruckzeilen erforderlich ist, ist dieses Verfahren nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem mehrere flache Bauteile mit hohe r Genauigkeit auf einem gemeinsamen Grundkörper positioniert und festgeklebt werden können. Insbesondere sollen me irere Thermodruckzeilen zu einer Zeile größerer Schreibbreite vereinigt werden, ohne daß Fehler oder Lücken bzw. Verschiebungen des Schriftbildes sichtbar sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur genauen Positionierung und zum Zusammenfügen mehrerer flacher Bauteile auf einem gemeinsamen Grundkörper durch Kleben zu schaffen. Dabei soll die Positionierung der Bauteile sowohl zueinander als auch zum Grundkörper in den drei Raumachsen erfolgen und in der eingestellten Position eine feste Klebeverbindung der Bauteile mit dem Grundkörper hergestellt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem ersten Verfahrensschritt die relative Höhe des Grundkörpers mit den aufgelegten Bauteilen zu einer Bezugsfläche in einor Vorrichtung an mehreren Punkten jedes einzelnen Bauteils mittels Feinmeßschrauben gemessen wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Auflagefläche der Bauteile außerhalb der Vorrichtung mit einer Klebstoffschicht versehen und anschließend die Bauteile auf dem Grundkörper entsprechend den im ersten Verfahrensschritt gemessenen Werte in eine gemeinsame Ebene positioniert. In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt die Positionierung der Bauteile in der gemeinsamen Ebene zueinander und zum Grundkörper unter Verwendung eines Mikroskops, wobei das Mikroskop entlang einer Anschlagkante relativ bewegbar ist. Während der Positionierung in den drei Raumachsen und wänrend des Aushärtevorgangs des Klebstoffes werden die Bauteile auf den Grundkörper federnd gelagert. Das Aushärten des Klebstoffes erfolgt nach dem bekannten Aushärtungsregime entsprechend der Art des verwendeten Klebstoffes.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben werden. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Vorrichtung mit Anordnung der Feinmeßschraube an einem Kipphebel Fig. 2: eine Vorrichtung mit Anordnung der Feinmeßschraube in einem Stativ Fig.3: eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit Anordnung der Feinmeßschrauben an Kipphebeln.

Im Ausführungsbeispiel wird die Aneinanderreihung zweier Thermodruckzeilen zur Vergrößerung der Schreibbreite und deren Ausrichtung auf einem Grundkörper beschrieben.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Auf'ageplatte 7, Feinmeßschrauben 1, einer Aufnahmeachse 9 für den Grundkörper 4, einer Lagerung 12 und einer Höhenverstellung 14 für den Grundkörper 4, Federstiften 8 und Justierschrauben. Die Feinmeßschrauben 1 sind gemäß Fig. 1 an einem Ende eines Kipphebels 2 befestigt, welcher in einer Halterung 3 gelagert ist, und gemäß Fig. 2 an einem Stativ.

Der Grundkörper 4 wird mit der Aufnahmeachse 9, welche in die Lagerung 12 eingelegt und mittels Klemmschrauben 6 festgestellt wird, in der Vorrichtung fest fixiert. Mittels der Höhenverstellung 14 wird der Grundkörper 4 soweit senkrecht in seiner Lage verschoben, bis die zeitlich angeordneten Justierschrauben in Höhe der Seitenkanten der Bauteile 10 und 11 gelangen.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die relative Höhe des Grundkörpers 4 mit den aufgelegten Bauteilen 10 und 11 an insgesamt sechs Punkten mittels der Feinmeßschrauben 1 gemessen. Die Messung der relativen Höhe des Grundkörpers 4 gemäß Fig. 1 erfolgt mit hoher Genauigkeit durch die Ausnutzung der Länge des Kipphebels 2, dessen anderes Ende mit einer Auflagefläche einen Meßpunkt auf dem jeweiligen Bauteil 10 oder 11 darstellt. Gemäß Figur 2 bildet dagegen die Auflagefläche der Feinmeßschraube 1 den Meßpunkt. Gegenüber der Stoßkante der beiden Bauteile 10 und 11 sind gemäß Fig. 3 zwei Kipphebel 2 mit Feinmeßschrauben 1 dei art angeordnet, daß die Auflagefläche des Kipphebels 2 die Kanten beider Bauteile 10 und 11 gleichzeitig orfaßt.

Nach dem Aufbringen einer Klebstoffschicht 5 auf die Auflagefläche der Bauteile 10 und 11 werden diese auf die Federstifte 8 gelegt. Die Federstifte 8 bestehen aus einer Feder, die in der Auflageplatte 7 gelagert sind, und aus einem gesonderten Stift, der in Durchgangsbohrungen des Grundkörpers 4 eingesetzt wird und etwa 2,5mm herausragt. Die Federstifte 8 sind senkrecht unter der Auflagefläche der Kipphebel 2 angeordnet. Mittels der Feinmeßschrauben 1 wird die Auflagefläche der Kipphebel 2 soweit abgesenkt, bis die Bauteile 10 und 11 in eine gemeinsame Ebene gelangen. Dabei wird der höchste gemessene Wert als Bezugswert angenommen und unter Berücksichtigung einer Klebstoffschichtdicke von 0,1 mm die anderen Werte angeglichen, so daß einerseits beide Bauteile 10 und 11 in eine Ebene gebracht werden können und andererseits Unebenheiten der Oberfläche des Grundkörpers 4 durch den Klebstoff ausgefüllt werden. Die Positionierung der Bauteile 10 und 11 zueinander und zum Grundkörper4 mittels des Mikroskops erfolgt durch Vergleich der Bezugslinie in der Okularmeßplatte des Mikroskops mit ßezugslinien auf den Bauteilen 10 und 11, welche z.B. die äußeren Kanten oder die Thermodruckpunktreihe 13 sein können, und durch Verstellung der seitlich angeordneten Justierschrauben. Die Fixierung der eingestellten Position der Bauteile 10 und 11 auf dem Grundkörper 4 während des Aushärtens des Klebstoffes erfolgt über die Federstifte 8, die Auflagefächen der Kipphebel 2 und der Justierschrauben, wobei über die Federstifte 8 eine federnde Lagerung erreicht wird.

Die erreichbare Positioniergenauigkeit der Bauteile 10 und 11 zueinander und zum Grundkörper beträgt 50,02mm.

Die Positioniergsnauigkeit der Bauteile 10 und 11 in der gemeinsamen Ebene gemäß zweitem Verfahrensschritt beträgt < 0,008mm. Die gemäß dem Verfahren beschriebenen Genauigkeiten sin i mit einem handelsüblichen Mikroskop ab 125facher Vergrößerung erreichbar.

Der Aushärtevorgang des Klebstoffes erfolgt nach bekannten Anwendungsvorschriften des Klebstoffherstellers und erfordert kein besonderes Temperatur-Zeit-Regime.

Claims

Verfahren zur genauen Positionierung und zum Zusammenfügen mehrerer flacher Bauteile auf einem gemeinsamen Grundkörper durch Kleben, wobei die Positionierung der Bauteile sowohl zueinander als auch zum Grundkörper in den drei Raumachsen erfolgt und in der eingestellten Position eine feste Klebeverbindung der Bauteile mit dem Grundkörper hergestellt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die relative Höhe des Grundkörpers mit den aufgelegten Bauteilen zu einer Bezugsebene an mehreren Punkten jedes einzelnen Bauteils gemessen, die Auflagefläche der Bauteile mit dem Klebstoff versehen und anschließend die Bauteile auf dem Grundkörper in eine gemeinsame Ebene positioniert werden, wobei die Positionierung unter Verwendung eines Mikroskops erfolgt, und daß die Bauteile während des Aushärtens des Klebstoffes federnd gelagert sind.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen