Nikon: Laserscanner Freiformflächen exakt optisch messen

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Komplexe Freiformgeometrien, wie Turbinenschaufeln, orthopädische Implantate und komplexe Kunststoffteile, zu messen, gelingt allein mit optischen Messgeräten. Nikon stellt dafür seine umfassend optimierten Laserscanner vor. Sie messen deutlich effizienter und genauer.

Der jüngst verwirklichte Laserscanner LC15Dx misst um etwa 30 Prozent genauer bei hoher Wiederholgenauigkeit verglichen mit bisherigen Laserscannern. Seine Antastabweichung entsprechend der Norm ISO 10360-8 beträgt nur 10 µm. Somit eignet er sich auch, zuverlässig und robust Abmessungen an komplexen Bauteilen zu messen. Er misst nahezu vergleichbar genau einem taktilen Messgerät. Er ist gemäss der Norm ISO 10360-8 zertifiziert.

Hohe Auflösung

Das Objektiv des Laserscanners fertigt der Hersteller mit Glas aus eigener Produktion. Es wurde speziell für diese Laserscanner entwickelt. Die vom Objektiv und dem Bildgeber erfassten Daten werden in einem speziell optimierten Algorithmus in gemessene Datenpunkte umgewandelt. Das verbessert deutlich die strukturelle Auflösung. Somit sind auch kleinste Oberflächentexturen und -details erkennbar. Der Laserscanner arbeitet mit einem optimierten Softwarealgorithmus. Dieser passt in Echtzeit die Scan-Genauigkeit, die Geschwindigkeit und die Datenqualität an jedem Messpunkt an das Reflexionsvermögen des zu prüfenden Werkstoffs an. In Verbindung mit einem hochwertigen Tageslichtfilter, der den Laser an unterschiedliche Lichtbedingungen in der Umgebung anpasst, ermöglicht der Laserscanner, Werkstücke unabhängig von Farbe, Glanz oder Transparenz zu messen. Auch das bisher oft unumgängliche Vorbereiten, etwa durch Sprühen mit Mattierung, entfällt. Auch sehr dunkle, das Licht absorbierende Oberflächen lassen sich problemlos mit dem Laserscanner von Nikon erfassen und messen. Dazu steht ein spezieller Modus für hohe Lichtempfindlichkeit zur Verfügung.

Kurzzeitig zum Messen bereit

Nach dem Einschalten kann das Messgerät schneller als bisherige Laserscanner den Scanvorgang starten. Das erhöht die Produktivität beim Messen und beim Reverse Engineering. Ein Algorithmus kompensiert alle Messungen, während sich der Sensor an die Umgebungstemperatur anpasst. Somit entfallen Wartezeiten. Besonders vorteilhaft ist die auf nur 14 s verkürzte Boot-Zeit, also die Zeit vom Einschalten bis zum betriebsbereiten Messsystem. Das steigert die Produktivität in der Messtechnik, da nahezu ein sofortiger Betrieb möglich ist. Dank dieser raschen Verfügbarkeit und der kurzen Messzeiten eignet sich der Laserscanner auch zum Messen in der fortlaufenden Produktion, zur Qualitätssicherung für in Serien hergestellte Bauteile. Dazu berichtet Produktmanager Kristof Peeters: «Die kontinuierliche Rückmeldung von Messdaten an eine Fertigungslinie ermöglicht, die Produktkonformität sicherzustellen, indem verhindert wird, dass Parameter ausserhalb der Toleranzen liegen, wodurch Kosten für Ausschussteile, Nacharbeit und Produktrückrufe vermieden werden.»

Universell einsetzbar

Kristof Peeters erläutert weitere Vorteile: «Zusätzlich zu den bereits angegebenen Verbesserungen haben wir das Design in ein elegantes schwarz-weis­ses Erscheinungsbild geändert. So kann der Benutzer zweifellos erkennen, dass er die aktuelle Variante des Sensors nutzt. Zum Nachrüsten steht die Variante LC15Dx für Steuerungen aller führenden Hersteller von Koordinatenmessgeräten (KMG) zur Verfügung. Darüber hinaus können Anwender eine Vielzahl von Programmier- und Berichtsoptionen von zahlreichen Softwareherstellern einsetzen.»

Detailliert erfassen und messen

Wie bisherige Laserscanner kann die optimierte Variante innerhalb kürzester Zeit eine enorme Menge an Daten mit Punktwolken erfassen. Das ermöglicht einen umfassenden Einblick in das zu untersuchende Objekt. Die Fülle an Informationen sorgt dafür, dass man mit entsprechender Software ein farbkodiertes Mapping erstellen kann. Mit ihm lassen sich Abweichungen zwischen dem 3D-CAD-Modell und dem tatsächlichen Bauteil rasch erkennen. Da der Laserscanner hoch genau auf wenige µm genau misst, kann man direkt dimensionelle Abweichungen erfassen. Dies gelingt auch für weiche Werkstoffe, wie Schaumstoff und Gummi, sowie bei empfindlichen Oberflächen. Denn der Laserscanner arbeitet berührungslos.

Kombination für sämtliche Geometrien

Die Laserscanner lassen sich auf Koordinatenmessgeräten problemlos mit taktilen Messverfahren kombinieren. Dazu stehen Multisensor-Messroutinen zur Verfügung. Der Wechsel zwischen den Messverfahren lässt sich mit Wechselrahmen automatisieren. So können optisch nicht zu erfassende Geometrien in einen kontinuierlichen Messablauf integriert werden. Das betrifft beispielsweise tiefe Bohrungen oder Kavitäten mit nahezu senkrechten Wandungen. (kmu) SMM

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