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Schnell & präzise

Inline-Form- und Oberflächenvermessung im µm-Bereich

Der neue 3D-Snapshot-Sensor auf Streifenlichtbasis von Micro-Epsilon setzt in Bezug auf Präzision zur Form- und Oberflächenvermessung neue Maßstäbe. Die Genauigkeit der Höhenmessung in z-Richtung liegt je nach Modell bei 1 oder 2µm, die Wiederholpräzision bei bis zu 0,4µm.

Bild 1 | Der 3D-Snapshot-Sensor surfaceControl 3D 3500 von Micro-Epsilon wird zur Inline-Prüfung von Geometrie, Form und Oberflächen mit einer Wiederholpräzision bis zu 0,4μm eingesetzt. (Bild: Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG)


Bei dem neuen surfaceControl 3D 3500 projiziert ein Matrix-Projektor verschiedene Streifenmuster auf die Oberfläche des Messobjekts. Das diffus reflektierte Licht der Muster wird mit zwei Kameras erfasst. Aus den aufgenommenen Bildfolgen und der Kenntnisse der Anordnung der beiden Kameras zueinander und zum Projektor berechnet ein Rechner die 3D-Oberfläche des Prüfobjekts. Das System ist in zwei Versionen erhältlich, die entweder eine Fläche von 50x80mm oder 120x75mm messen können. Die Genauigkeit der Höhenmessung in z-Richtung liegt je nach Modell bei 1 oder 2µm, die Wiederholpräzision bei bis zu 0,4µm.

Daneben standen bei der Entwicklung zwei Eigenschaften besonders im Fokus. Da der Sensor vor allem für die Inline-Qualitätskontrolle eingesetzt werden soll, muss eine Messung sehr schnell erfolgen. Außerdem ist die industrietaugliche Ausstattung wichtig, hierzu gehört unter anderem die einfache Integration und passende Schnittstellen. Neben GigE Vision sind Profinet, Ethercat und EtherNet/IP möglich. Hinzu kommen vier parametrierbare digitale I/Os, die sich beispielsweise als Trigger oder zur Ausgabe von Sensorzuständen verwenden lassen. Der kompakte Sensor ist in einem industrieoptimierten IP67-Gehäuse untergebracht und kommt mit einer passiven Kühlung aus. Drei Montagebohrungen ermöglichen mit den passenden Zentrierhülsen die reproduzierbare Montage.

Typische Anwendungen in der Fertigung arbeiten im Sekundentakt, weshalb die Vermessung des Bauteils in einer einzigen schnellen Aufnahme erfolgen muss. In dieser Zeit darf sich das Messobjekt nicht bewegen. Beim surfaceControl 3D 3500 sind die Projektion der bis zu 20 verschiedenen Streifenmuster und die Aufnahme durch die beiden Kameras je nach Messaufgabe in etwa 0,2 bis 0,4sec erledigt. Im Anschluss übernimmt ein Rechner die Erstellung der 3D-Punktewolke. Das Messobjekt kann dabei bereits weitertransportiert werden, um Platz für das nächste Werkstück zu machen. Pro Sekunde liefert der Sensor bis zu 2,2 Millionen 3D-Punkte.

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