HoloGear

Vollständige Verzahnungsmessung mit digitaler Holographie

Moderne Verzahnungsgeometrien müssen sehr hohe Ansprüche an die Maßhaltigkeit erfüllen – für eine optimale Funktion, maximale Effizienz und minimale Geräuschentwicklung. Klassische Messmethoden reichen oft nicht aus, um Funktionsflächen von Zahnrädern, Zahnstangen, Wellen oder Schnecken auf Formfehler zu überprüfen. Standardmessungen auf taktilen Koordinaten- bzw. Zahnradmessmaschinen sind hochpräzise und setzen jeden Punkt des Zahnrads in einen absoluten Bezug. Jedoch muss bei taktilen Verfahren jeder einzelne Messpunkt zeitaufwändig mit einem Messtaster angefahren werden. Eine vollständige Erfassung der relevanten Funktionsflächen ist damit sehr zeitaufwändig und erfolgt nur in Einzelfällen. Die digitale Holographie kann hier ihre Stärke für die flächige Messung ausspielen.

100-Prozent-Kontrolle der Zahnflanke – optisch statt taktil

In der Messtechnik haben optische Verfahren einige Vorteile gegenüber taktilen Verfahren: Sie sind schneller in der Messung, oft genauer im Ergebnis und meist günstiger im Handling. Bei der Verzahnungsmessung scheitern optische Methoden jedoch bislang: Steile Flanken, wenig reflektiertes Licht, tiefe Strukturen und Mehrfachreflexionen machen Messungen unmöglich. Fraunhofer IPM gelang es, mit dem Verfahren der digitalen Mehrwellenlängenholographie die Präzision taktiler Messtechnik mit der Geschwindigkeit optischer Messungen zu kombinieren. 

Das Messsystem HoloGear misst innerhalb kürzester Zeit – flächig und hochpräzise – und erkennt Formabweichungen auf der gesamten Flanke. HoloGear arbeitet kontaktfrei, erfasst rund 20 Millionen 3D-Punkte pro Sekunde und erzeugt binnen Sekunden einen umfassenden Datensatz der Zahnflanke. Die Reproduzierbarkeit der Formabweichungsdaten liegt dabei unter einem Mikrometer – genau genug selbst für höchste Qualitätsansprüche. Dank dieser Eigenschaften hat HoloGear das Potenzial, die Qualitätsprüfung bei Verzahnungen zu revolutionieren. 

 

 

Hugo-Geiger-Preis

In ihrer Promotion konnte Dr. Annelie Schiller zeigen, dass die digitale Holographie auch an bewegten Objekten funktioniert – beispielsweise zur Prüfung von Zahnrädern. Dafür erhielt sie den Hugo-Geiger-Preis 2021.