Charakterisierung, Einmessung und Anwendung von Mikrotasterarrays

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Die vorliegende Arbeit untersucht die Anwendung von Mikrotasterarrays zur parallelisierten taktilen Messung von Mikrostrukturen. Zunächst werden die häufigsten Probleme erörtert, die aus den speziellen Eigenschaften der Mikrostrukturen resultieren, wie hohe Aspektverhältnisse und spiegelnde Oberflächen. Es wird festgestellt, dass weder bestehende optische noch taktile Verfahren für eine flexible Messung geeignet sind. Bei taktilen Verfahren ist die niedrige Messgeschwindigkeit aufgrund der seriellen Antastung ein zentrales Problem, das durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer Taster angegangen werden soll. Mikrotasterarrays, entwickelt am Institut für Mikrotechnik der TU Braunschweig, bilden die Basis für diese Lösungen. Die Arbeit präsentiert Strategien für den Einsatz dieser Arrays, einschließlich eines Algorithmus zur vollautomatischen Ausrichtung an den zu messenden Strukturen. Dieser Algorithmus ist unabhängig von den Eigenschaften bestehender Arrays und funktioniert auch mit nicht eingemessenen Arrays. Zudem wird ein Verfahren zur Einmessung der Mikrotasterarrays vorgestellt, das eine weitgehend automatische Bestimmung der Tastkugelpositionen und Übertragungseigenschaften ermöglicht. Der Laboraufbau eines Mikro-Koordinatenmessgerätes wird erläutert, einschließlich eines mechanischen Teils und eines Simulators. Vorschläge für eine geeignete Programmierabstraktion zur Gestaltung von Messprogrammen werden gemacht, um die