Laser-Profil-Scanner für die Vermessung kleinster Objekte

Schon vor rund 25.000 Jahren haben Menschen sich mit Hilfe von geschärften Steinen und Muscheln ihrer ungeliebten Haare entledigt. Rasierer bestanden zur damaligen Zeit noch aus geschliffenem Feuerstein, Steinmessern, Muschelschalen oder Haifischzähnen. Das dürfte funktioniert haben, war aber ganz sicher alles andere als angenehm, effektiv und komfortabel.

Rasierer von heute

Moderne Rasierer zielen auf ein optimales Ergebnis, auf glatte Haut, Vermeidung von Irritationen und perfekten Anwendungskomfort ab. Bei der Fertigung von Mehrklingenrasierern ist es daher wichtig, den idealen Winkel der drei oder fünf einzelnen Klingen in Relation zum Scherkopf zu schaffen. Denn dieser Winkel ist entscheidend für das Endergebnis. Des Weiteren gilt es sicherzustellen, dass alle Klingenspitzen in einer Flucht liegen und keine der Klingen hervorsteht. Die besondere Herausforderung bei dieser Messaufgabe besteht in der geringen Größe der Messobjekte, also der Klingenspitzen, die lediglich eine geringe Referenzfläche für die Winkelmessung zulassen. Nur 1 mm der Breite ist überhaupt pro Klinge sichtbar. Die Klingenspitze misst weniger als 150 µm. Eine winzig kleine Fläche also, auf der die Messungen in der Fertigungsüberwachung erfolgen müssen. Dazu wird der Laser-Profil-Scanner Scancontrol 29xx-10/BL von Micro-Epsilon eingesetzt, der für die Vermessung winziger Objekte konzipiert ist.

Kleiner Messbereich, hohe Auflösung
Der Laser-Profil-Scanner ist mit der innovativen Micro-Epsilon Blue Laser Technologie ausgestattet und verfügt über einen effektiven Messbereich von nur 10 mm bei einer Profilauflösung von 1280 Punkten. Daraus ergibt sich ein Punktabstand von nur 7,8 µm, wodurch dieser Laser-Profil-Scanner mehr als doppelt so hoch auflöst, wie die bisherigen Laserscanner mit 25 mm Messbereich. Die eingesetzte blaue Laserlinie lässt sich zudem wesentlich schärfer abbilden, als es mit einer roten möglich wäre. Das Licht dringt nicht in das Messobjekt ein und weist eine deutlich bessere Stabilität auf. Dadurch können auch glühende, aber organische Objekte zuverlässiger vermessen werden, als dies mit einem roten Laser möglich wäre.

Durch diese besonderen Eigenschaften ist dieser Laserscanner in der Lage, kleinste Teile mit höchster Präzision zu erfassen.

Die Arbeitsweise der Laser-Scanner der Scancontrol Produktfamilie basiert auf dem Triangulationsprinzip zur zweidimensionalen Profilerfassung. Sie erfassen, messen und bewerten Profile auf unterschiedlichsten Objektoberflächen. Auf dem Messobjekt wird, durch Aufweitung über eine Spezialoptik, statt eines Punktes eine statische Laserlinie abgebildet. Eine Empfangsoptik erfasst das Licht der Laserlinie, das nun diffus reflektiert wird, und bildet es auf einer hochempfindlichen Sensormatrix ab. Der Controller berechnet aus diesem Matrixbild neben den Abstandsinformationen (z-Achse) auch die Position entlang der Laserlinie (x-Achse). Diese Messwerte werden dann in einem sensorfesten, zweidimensionalen Koordinatensystem ausgegeben. Bei bewegten Objekten oder bei Traversierung des Sensors können somit auch 3D-Messwerte ermittelt werden.
Anwendung findet der Scancontrol 29xx-10/BL überall dort, wo höchste Präzision und Auflösung gefragt sind, wie in der Feinmechanik, im Elektronikbereich, in der Medizin und der Fertigung von Präzisionsteilen. Wenn beispielsweise Elektronikbauteile auf Lagetoleranzen, Rasierklingen auf ihre Position zueinander oder Laserschweißnähte auf Vollständigkeit geprüft werden, spielt das neue Scancontrol Modell seine Stärken aus. Die komplette Elektronik ist im kompakten Sensorgehäuse untergebracht. Darin erfolgt die gesamte Signalaufbereitung und -verarbeitung, wodurch kein externer Controller benötigt wird.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
Königbacher Strasse 15
94496 Ortenburg
Germany
Telefon: +49 8542 168 0
Telefax: +49 8542 168 90

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