Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Sicherheitsrelevante Bauteile – z. B. für die Luft- und Raumfahrttechnik, den Automobilbau oder die Medizintechnik müssen auf wenige Mikrometer genau produziert werden. Selbst modernste Fertigungslinien erreichen solche hohen Genauigkeiten nicht zuverlässig. Die digital-holographischen HoloTop NX-Sensoren ermöglichen eine mikrometergenaue Qualitätskontrolle von Präzisionsbauteilen direkt an Mehrachssystemen.
Erweiterung zur Koordinaten-Messmaschine
Bei der Bauteilfertigung können ungünstige Trajektorien oder geringfügig abgenutzte Werkzeuge zu abweichenden Bauteilgeometrien führen. Zur Qualitätskontrolle werden die Bauteile daher präzise vermessen – typischerweise mithilfe von Koordinatenmessmaschinen in speziellen Messräumen außerhalb der Werkzeugmaschine. Das ist umständlich, langsam und nur in Stichproben möglich.
Digital-holographische Messung am eingerichteten Werkstück
Die digital-holographischen Sensoren der HoloTop NX-Sensorfamilie eignen sich dank ihrer kompakten Bauform für 3D-Inlinemessungen direkt an Mehrachssystemen. HoloTop NX-Sensoren messen selbst rauer Objektoberflächen mit interferometrischer Genauigkeit auf Basis digitaler Mehrwellenlängen-Holographie. Der Sensor erfasst ein Messfeld von 12,5 × 12,5 mm² binnen 100 ms.Auch Abweichungen von wenigen Mikrometern können so direkt in der Fertigung gemessen und bei Bedarf nachbearbeitet werden. Das Sensorsystem wertet die Messbilder besonders schnell aus und ist dank integrierter Datenvorverarbeitung robust gegenüber Schwingungen.
Mithilfe von HoloTop NX ist es möglich, Ausschuss frühzeitig zu erkennen, Prozessfehler zu identifizieren und direkt im Fertigungsprozess zu korrigieren. So können sowohl die Fräsparameter (z.B. Zustellung, Schnittgeschwindigkeit) als auch die Trajektorie des Fräskopfs optimiert und die Abnutzung des Werkzeugs genau erkannt werden. Die modular aufgebauten Sensoren können in eine Vielzahl von Trägersysteme integriert werden. HoloTop NX-Sensoren wurden beispielsweise bereits in Maschinen von Hermle, Hexagon und Stäubli eingesetzt.
Makroskopische Topographie mit mikroskopischer Genauigkeit messen
Heute übliche taktile Messungen oder optische Taster sind wegen der vielen Messpunkte durch lange Messzeiten stark limitiert. Darüber hinaus sind Messungen an komplexen Strukturen wie Steigungen, tiefen Rillen, hohen Kanten oder Bohrungen nur sehr eingeschränkt möglich. Optische Alternativen erfordern meist ein separates Messsystem, sodass Werkstücke nach der Prüfung neu gespannt werden müssen. HoloTop NX-Sensoren setzen hier neue Maßstäbe – durch eine vollständige Integrierbarkeit in Kombination mit sehr großem Arbeitsabstand, großem Messbereich und hoher Messgenauigkeit.
