Normale für optische Sensoren

Referenzkörper optische Koordinatenmesstechnik

| Autor / Redakteur: Klaus Vollrath / Anne Richter

Der Kalibrierkörper «Platte» wird derzeit in acht verschiedenen Ausführungen mit Messlängen zwischen 20 und 520 mm hergestellt.
Bildergalerie: 5 Bilder
Der Kalibrierkörper «Platte» wird derzeit in acht verschiedenen Ausführungen mit Messlängen zwischen 20 und 520 mm hergestellt. (Bild: Saphirwerk)

Der Trend geht zu hoch produktiven optischen Messverfahren als genauem dimensionellem Messverfahren, das grosse Datenmengen erzeugen kann. Das stellt jedoch besondere Anforderungen an die Kalibrierung. Hierfür wurden geeignete Prüfkörper entwickelt.

«Zuverlässige dimensionelle Messtechnik
ist eine entscheidende Voraussetzung
für effiziente, leistungsfähige Produktions­verfahren», sagt Thomas Jordi, CEO der Saphir­werk AG in Brügg bei Biel. Das Unter­nehmen ist ein führender Hersteller von Präzisions­kugeln und Komponenten aus Keramik. Zum Pro­duktprogramm gehören insbesondere hochgenaue Referenzkugeln für dimensionelle Messtechnik. Im Betrieb des Messsystems wird ein Referenzkörper verwendet, um Bestätigungsprüfungen durchzu­führen. Mit diesem Verfahren wird überprüft, ob das Messsystem innerhalb der spezifizierten Leis­tungsgrenzen arbeitet. Dies ist eine entscheidende Voraus­setzung für die Beherrschung eines Pro­duktionsprozesses.

Neue Prüfnormale für optische Messverfahren

Verbesserte Messgenauigkeit

Neue Prüfnormale für optische Messverfahren

16.06.17 - Zunehmend kommen schnelle optische Messverfahren zum Einsatz, die andere Anforderungen an die verwendeten Prüfnormale stellen. Die hierfür neu entwickelten Topic-Prüfnormale wurden in einem zertifizierten Prüflabor im Vergleich mit bisherigen Ausführungen intensiv getestet. lesen

Schneller Vormarsch optischer Messverfahren

«Neben den taktilen Verfahren mit Lehren, Messschiebern oder 3D-Koordinatenmessgeräten kommen heute immer mehr optische Verfahren zum Einsatz», ergänzt Vertriebsleiter Markus Mokinski. Diese liefern um Grössenordnungen höhere Datenmengen. Dies ist entscheidend, um beispielsweise Freiformflächen zu überprüfen oder die Qualitätskontrolle von hochproduktiven Prozessen zeitnah durchzuführen. Der wirtschaftliche Vorteil ist enorm, denn je unmittelbarer eine Kontrolle nach der Produktion erfolgt, desto geringer die Zahl der Ausschussteile, bis ein Fehler im Prozess erkannt und korrigiert wird. Zum Einsatz kommen heute Verfahren wie z. B. Laserscannen, Bildverarbeitung oder Streifenprojektion. Die Kalibrierung mit Normalen, welche für die taktilen Verfahren eingesetzt werden, ist nicht immer möglich, da die Oberfläche zu stark spiegelt und das Messresultat verfälschen kann.

Eventtipp: SMM InnovationsFORUM Automation Das SMM InnovationsFORUM Automation ist der Treffpunkt der Schweizer Automationstechnik. Informieren Sie sich aus erster Hand über die neuesten Trends in der Branche. Das Themenspektrum reicht von predictive Maintenance über Mensch-Roboter-Kollaboration bis hin zum Einsatz von digitalen Zwillingen und künstlicher Intelligenz.
Wann: Dienstag, 10. September 2019
Wo: Messe Bern
Informationen: www.smm-innovationsforum-automation.ch

Abhilfe durch optisch kooperative Oberflächen

«Deshalb haben wir neue Normalen entwickelt, die sich für die optischen Sensoren eignen», erläutert T. Jordi. Diese «optisch kooperativen» Kugeln mit der Bezeichnung «Topic» haben eine matte Oberfläche und erzeugen kaum Volumenstreuung. Diese Kugeln gibt es in zwei Ausführungen: weiss und anthrazit, optimiert für die unterschiedlichen optischen Sensoren.

Von der Kalibrierkugel zum Referenzkörper

«Eine Vielzahl von Varianten ist vorstellbar, um ein Set von Kugeln anzuordnen. Untersuchungen haben gezeigt, dass für viele Anwendungen die Anordnung eines Kugelpaars ein Optimum darstellt», weiss M. Mokinski. Aus diesem Grunde wurde bei Saphirwerk beschlossen, als weiteren Schritt komplette Prüfkörper zu entwickeln. «Auch hier schätzen wir die intensive Zusammenarbeit mit Kunden und die fachkundige Unterstützung von Instituten, wie z. B. der Hochschule für Technik in Buchs CH», erläutert T. Jordi.

Ergänzendes zum Thema
 
Bestimmung der Kugelabstandabweichung
 
Referenzkörper «Platte»

Der Referenzkörper «Platte»

Die beiden Kugeln aus Topic-white-Material sind je mit einer Halterung verbunden, die in einer Grundplatte fix verankert ist. Damit die Platte einen äus­serst geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, wurde ein Spezialstahl gewählt. Zur Verhinderung von störenden Reflexionen ist die Oberfläche mattschwarz lackiert. «Zu den wesentlichen Qualitätskriterien solcher Kalibrierkörper gehört die Langzeitstabilität», erläutert T. Jordi. Um mögliche Einflüsse auf die Masshaltigkeit zu untersuchen, wurde der Kalibrierkörper mehreren Tests unterzogen. Unter anderem konnte gezeigt werden, dass der Längenabstand auch nach mehreren Monaten stabil bleibt.

Literatur

  • [1] Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs, Institut für Produktionsmesstechnik, Werkstoffe und Optik, Studie Topic. Normale für die Multisensor-­Koordinatenmesstechnik – Entwicklungen zur metrologischen Rückführbarkeit. Buchs – 18. März 2017.
  • [2] Baumann, A.: Kalibrierkörper für Längenmesssysteme. Bachelorthesis, Berner Fachhochschule, Studiengang Maschinentechnik, 19.1.2017. SMM
Basiswissen Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen

Künstliche Intelligenz in der Industrie

Basiswissen Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen

Was ist der Unterschied zwischen künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und einem neuronalen Netz? Wie lernt eine Maschine? Und welchen Nutzen bringt der Einsatz von KI-Technologie in der Industrie? Die Antworten finden Sie in diesem Dossier. weiter...

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de/ (ID: 46020587 / Mess- und Prüftechnik)