Robuste Oberflächenmesstechnik für die Produktion
Ein neues Verfahren zur Auswertung interferometrischer Messdaten ermöglicht es, die Auswirkungen externer Störeinflüsse deutlich zu reduzieren. Im Gegensatz zu anderen Methoden, die teilweise Artefakte erzeugen, deren Amplitude größer als die der Störungen sind, ist es robuster und erfordert keine explizite Identifizierung der externen Störeinflüsse.
Bild 1 | Unter anspruchsvollen Bedingungen erfasste Oberflächendaten eines Metallrings: Daten ohne Filter (1a.), Kontrastschwelle: 0 (1b.); Die selben Daten mit erhöhter Kontrastschwelle genau wie 1a nach Anwendung von ECT (2a) sowie 3D-Daten von 2a mit derselben Kontrastschwelle wie 1b. (Bild: Polytec GmbH)
Typische Anwendungen der Oberflächenmesstechnik lassen sich nach den Einsatzorten klassifizieren: Während im Qualitätslabor recht stabile Umgebungsbedingungen herrschen, muss die Oberflächenmesstechnik im produktionsnahen oder im In-line-Einsatz automatisierte Messungen unter rauen Bedingungen und bei hoher Auslastung ermöglichen. Störfaktoren sind z.B. Vibrationen durch unkontrollierte Bewegungen oder Temperaturschwankungen, welche die Messergebnisse beeinflussen können. Die Herausforderung bestand darin, dass die Messsysteme im Rahmen von unveränderlichen Produktionsbedingungen eingesetzt werden müssen.
Environmental Compensation Technology
Auch wenn Weißlicht-Interferometer (WLI) Oberflächendaten mit Details im Mikro- und Nanometerbereich liefern und als wichtige Werkzeuge der modernen Fertigungsmesstechnik gelten, sollte man bedenken, dass externe Faktoren wie z.B. Vibrationen eventuell signifikante Beiträge zur Messunsicherheit liefern können, sofern keine entsprechenden Vorkehrungen getroffen werden. Bisweilen sind die äußeren Produktionsbedingungen, unter denen solche Systeme zum Einsatz kommen, alles andere als ideal und erfordern zusätzliche Schutzmaßnahmen. Der Aufbau des Geräts in einer Einhausung sowie der Einsatz passiver oder aktiver Schwingungsisolationssysteme sind typische Beispiele für hardwaretechnische Kompensationen zur Minimierung von solchen Auswirkungen. Werden die Bedingungen noch schwieriger, beispielsweise bei starken Temperaturschwankungen, sind Maßnahmen auf der Hardware-Ebene nicht uneingeschränkt wirksam. Daneben gibt es verschiedene Verfahren, die auf Software-Kompensationen basieren.
