OBERFLÄCHENMESSTECHNIK

MULTI•SENSORIK FÜR RAUHEIT, WELLIGKEIT, PROFIL

Ein zunehmender Trend in der Industriellen Messtechnik ist der Ansatz, die zur Erfassung der Geometrie, Form und Oberflächenbeschaffenheit erforderlichen Technologien, in eine Messmaschine zu integrieren und alle, das zu prüfende Bauteil betreffende Messaufgaben, mit Hilfe dieser sogenannten MULTI•SENSOR•SYSTEME vollumfänglich, d.h. idealer Weise ohne umspannen und somit schneller, abzuarbeiten. Hinzu kommt der Kostenvorteil, da „ein Gerät“ in der Regel günstiger in der Anschaffung ist, als zwei oder mehrere.

Die meisten Hersteller bieten Kombinationen aus Optischem System (Kamera, Bildverarbeitung) und Taster an. Mit dieser Kombination an Sensoren lässt sich aber lediglich die Maßhaltigkeit prüfen. Sollen auch strukturierte Funktionsoberflächen mit engen Toleranzen einer Qualitätsprüfung unterzogen werden, sind Messverfahren erforderlich, die in der Lage sind, die Topografie eines Werkstücks innerhalb kurzer Zeit aufzunehmen. Typische Aufgabenstellungen diesbezüglich sind das Bestimmen von Rauheit, Ebenheit, oder Welligkeit.

 

MICRONISE•LÖSUNGEN, DIE OPTIMALE VERBINDUNG AUS KOORDINATEN- UND OBERFLÄCHENMESSTECHNIK!

 

3D MULTI•SENSORIK

Die Anforderungen an eine umfassende Qualitätskontrolle steigen stetig, welches normalerweise eine Vielzahl an Messgeräten - mit ihren, oftmals recht kompliziert zu bedienenden Softwarelösungen - bedingt, um dimensionale Größen und Oberflächenparameter zu bestimmen, oder aber, wenn beispielsweise „Inline“ eine Form-, oder Lagekontrolle durchgeführt werden soll. 

Das Modulare Multi•Sensor MessSystem MS1 von MICRONISE, löst dieses Dilemma, indem verschiedene optische Messköpfe wechselseitig an einer Docking-Station adaptiert werden können. Damit können die Module des MS1, beispielsweise auf einem Stativ im Messraum, an einem Roboter, oder aber auch Inline, d.h. in der Fertigungsanlage eingesetzt werden. Je nach Messaufgabe kann mit geringem Montageaufwand das benötigte Modul eingewechselt werden.

Die Messköpfe arbeiten auf Basis unterschiedlicher optischer Technologien, z.B. Laser-Triangulation, oder chromatisch-konfokale Spektroskopie, als messendes, oder bildgebendes System. Das Sensor-Spektrum umfasst:

  • CPS / CLS: Chromatisch-konfokale Module für Messungen u.a. von Form, Ebenheit und Oberflächenparametern
  • CMS: Konfokal-Modul für die flächenhafte Bestimmung von Rauheit und anderen Oberflächenparametern
  • WLI: Weißlicht-Interferometer Modul für die Erfassung von 3D Geometrien

Die speziell für den jeweiligen Einsatzzweck optimierten Software-Module, ermöglichen dem Anwender ein Ziel geführtes, schnelles und unkompliziertes Arbeiten. Wesentliche Vorteile der MS1-Serie sind neben den vielfältigen Mess-, und Einsatzmöglichkeiten, der einfache Modultausch und die damit einhergehende Anpassung an kundenspezifische Aufgabenstellungen – eben flexibel einsetzbare MULTI•SENSORIK!


GELSiGHT MOBiLE™ • Oberflächenmessgerät

Das GELSiGHT MOBiLE™ ist ein taktil-optisches Messgerät welches sich hervorragend für die Darstellung von Oberflächenstrukturen, oder zur Detektion und Messung von Oberflächendefekten, wie z.B. Kratzern eignet. Bei dieser Technologie wird ein Elastomer auf die Oberfläche gedrückt. Die "Verformung" eines Referenzmusters auf dessen Rückseite, wird optisch über Bildverarbeitungsalgorithmen erfasst. Das Prinzip ist ansatzweise vergleichbar, wie "Blinde sehen", indem sie sich mit ihrer Fingerkuppe, ein "Abbild" von der Oberfläche "erzeugen".

Phänomenal ist dabei die Auflösung von 1µm. Das Messprinzip kann für jede Art von Oberflächen (glänzend / matt; glatt / rau; weiß / schwarz / transparent) genutzt werden. Anwendungsfelder sind beispielsweise die Wareneingangskontrolle, die Prüfung der Ebenheit von Nieten oder Eindrücke auf Turbinenschaufeln in der Luftfahrtindustrie, in der Automobilindustrie die Beurteilung von Kratzern im Lack, Webstrukturen von Textilien und die Beschaffenheit von Leder, oder aber die Forensik.

Optional können die Messdaten auch zu anderen Softwareroutinen (z.B. Mountains® von DigitalSurf) exportiert werden um weitreichende Analysen durchzuführen. Somit können nicht nur dimensionale Messgrößen, sondern auch Oberflächenparameter (z.B. Rauheit) bestimmt werden.

GELSiGHT MOBiLE™ • Broschüre


OptoSurf • OptoShaft OS 500, System zur Oberflächenanalyse

Die Streulichttechnologie ist ein alternatives Messverfahren zur Erfassung der Mikrogeometrie technischer Oberflächen. Die winkelauflösende Messmethode von Streulicht basiert auf dem Gesetz der Lichtstreuung und dem Spiegelfacettenmodell: einfallendes Licht wird von den Mikroprofilwinkeln einer rauen Oberfläche reflektiert. Mit einer Fourieroptik wird das reflektierte Licht in die Brennebene übertragen. Ein Detektor erfasst die Intensitätsverteilung, die der Häufigkeitsverteilung des Streuwinkels entspricht.

Das Streulichtverfahren ist auch in der Lage, die Makrogeometrie (Formprofil) der Oberfläche zu beurteilen. Ergebnisse von Streulichtmessungen können kalibriert werden. Die Rundheit und Welligkeit sind auf internationale Standards rückführbar. Das optische Ergebnis für die Oberflächenrauheit „Aq“ ist ein neuer Parameter, der nicht mit den allgemein bekannten Werten Ra und Rz, sondern mit dem gelegentlich verwendeten Rdq-Wert korreliert.


Mit dem OS500 von OptoSurf können insbesondere hochglänzende Oberflächen, wie z.B. von Walzen, oder die Lagersitze von Getriebewellen und Motorwellen geprüft werden, die hohen Anforderungen an Rundheit, Rauheit und Welligkeit unterliegen. Welligkeit führt zu einer Geräuscherzeugung und eine erhöhte Rauheit zum Verschleiß.

Da eine Bildung von Rattermarken beim Schleifen nicht vorhergesagt werden kann, kann erst durch eine einhundertprozentige Prüfung der Formtoleranz vermieden werden, dass fehlerhafter Bauteile in Getriebe und Motoren eingebaut werden.


breitmeier • CMM Mini-Profiler

Das Oberflächenmesssystem CMM-MiniProfiler lässt sich als Fremdtaster von verschiedenen KMG-Softwarelösungen über eine entsprechende Schnittstelle ansprechen. Der CMM-MiniProfiler kann in den automatischen Messablauf der Koordinatenmessmaschine integriert werden. Gesteuert wird das Gerät selbst über eine Bluetooth Schnittstelle. Es enthält einen Akku welcher aufgeladen wird, solange sich das Gerät im Magazin befindet. Der CMM-Miniprofiler besitzt eine Dreh- und eine Schwenkachse. Es können alle gängigen Rauheitskennwerte berechnet werden.

Die Kommunikation erfolgt über ein Schnittstellenprotokoll, welches auch dafür sorgt, dass die Ergebnisse an die jeweilige KMG-Steuerungssoftware übergeben und im Mess- protokoll angezeigt werden.

Das im CMM-MiniProfiler eingesetzte Rauheitsmesssystem ist ein Bezugsebenenmesssystem mit einer Glasreferenzebene. Das Messsystem selbst, als auch der Vorschub, sind in einem kleinen Gehäuse untergebracht.

Adapter sind für alle gängigen Koordinatenmessgerätehersteller verfügbar.

breitmeier • Mini-Profiler Datenblatt


Mountains® • Oberflächenanalyse-Software

Die von Tausenden von Ingenieuren, Wissenschaftlern und Messtechnikern weltweit eingesetzte MountainsMap®-Software ist das Mittel der Wahl in der 2D- und 3D-Oberflächentexturanalyse und -messtechnik zur Verwendung mit Profilometern und anderen Oberflächenmessinstrumenten. Visualisierung, Korrektur und Analyse von Profilen und Oberflächen - Rauheits- und Welligkeitsfilter gemäß ISO 16610 - Berechnung von ISO-Profilen und Flächenparametern - Extraktion funktionaler und messtechnischer Informationen aus Ihren Daten mithilfe fortschrittlicher Werkzeuge: Fourier-Analyse, Partikelanalyse, Stufenhöhe, Formanpassung, Wavelet-Filter, Fraktalanalyse usw.

Mountains® • Broschüre