Lasermesssysteme in der Fertigung
Die zunehmende Automatisierung von Fertigungsprozessen und die Einhaltung moderner Qualitätsrichtlinien, wie der DIN ISO 9000 ff, führen immer stärker zu einer prozessintegrierten Erfassung produktspezifischer Kenngrößen und Eigenschaften, wie z. B. Maßtoleranzen, Oberflächen- und Funktionseigenschaften.
Dies führt immer mehr von einer stichprobenartigen Qualitätskontrolle des fertigen Bauteils zu einer 100%ige Erfassung der Kenngrößen in den einzelnen Produktionsstufen. Da diese Erfassung den Produktionsablauf zeitlich möglichst nicht verlängern soll, ist die Messung an die Taktzeit des Produktionsprozesses anzupassen. Dies führt in zunehmendem Maß zu dem Einsatz der berührungslosen Messtechnik, die hierfür Vorteile wie
- hohe Messfrequenz,
- kein Verschleiß der Aufnehmer,
- keine Beschädigung der Produktoberfläche
bietet.
Obwohl viele berührungslos arbeitende Sensoren für die oben genannten Aufgaben in Frage kommen, haben sich die Lasertriangulationssensoren auf Grund ihrer großen Flexibilität in puncto Messbereich, Messfrequenz, Einsatz auf unterschiedlichsten Materialien usw. immer mehr Einsatzgebiete erschlossen.
Bei der Laser-Triangulationsmesstechnik wird der durch eine Optik fokussierte Laserstrahl als Punkt auf der Messgutoberfläche abgebildet. Das diffuse Streulicht dieses Punktes wird über eine unter einem Winkel angeordnete, zweite Optik auf dem Empfänger (PSD- oder CCD Element) abgebildet. Jede Bewegung des Messobjektes in Strahlrichtung gegenüber dem Sensor hat eine Verschiebung des Lichtpunktes auf dem Empfänger zur Folge. Aus den sich ergebenden unterschiedlichen Winkeln läßt sich über die Dreiecksbeziehung (Triangulation) Sender-Empfänger-Messgut sehr einfach der Abstand zwischen Sensor und Messgut ermitteln.