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21 june 2016 | La Revue POLYTECHNIQUE

Weisslichtinterferometrie einfach zu bedienen

Die exakte Überprüfung von Stichproben und möglichen Produktionsfehlern erfolgt in der Regel abseits der Linie, da die empfindliche Messtechnik vor Umgebungseinflüssen geschützt werden muss. Die Präzision aus dem Messraum an Ort und Stelle in der Produktion – das beschleunigt die Fertigung und verschafft Kostenvorteile. Mit der robusten optischen Messtechnik der «Korad3D»-Sensoren, die sich für präzise Messungen direkt in die Fertigung einbinden lässt, ist Isra Vision bereits im Markt etabliert. Die Produktfamilie der Weisslichtinterferometer wird nun durch das weiterentwickelte «Korad3Dplus»-System ergänzt, das für hochpräzise Messungen an und in Produktionslinien optimiert wurde. Das Stand-Alone-System mit integriertem PC und x-y-Tisch ist vollständig verkleidet, um Verschmutzungen durch Staub und andere Verunreinigungen zu minimieren. Vibrationsisolatoren sorgen für die nötige Dämpfung. Der Wartungsaufwand fällt im Vergleich zu taktilen Messgeräten oder Labortechnik, wie beispielsweise regelmässige Justierung und Prüfmittelpflege, wesentlich günstiger aus. Das System ist durch hochwertige Komponenten, die systemschonende Einhausung und die langen Wartungsintervalle der Messtechnik deutlich weniger wartungsanfällig und betriebsintensiv.
 
Das Weisslicht-Interferometersystem «Korad3Dplus» verfügt unter anderem über einen integrierten x-y-Tisch, eine bis zu 100 mm stufenlos höhenverstellbare Scanvorrichtung und ein anpassbares Sichtfeld.
 

Vielseitigkeit in der Anwendung
Da Beleuchtung und Kamera koaxial angeordnet sind, lassen sich mit dem zylindrisch einfallenden Messungslicht auch Tiefen, zum Beispiel Bohrlöcher, Gräben und geätzte Strukturen, abschattungsfrei scannen. Zusätzlich können verschiedene Parameter in einer Messung berücksichtigt werden: Rauheit, Flachheit, Ebenmässigkeit, Topologie und die geometrische Form eines Objekts lassen sich gleichzeitig erfassen und auswerten. So ist das System bei der Härteprüfung von Stahl einsetzbar. Dazu wird ein genormter Dorn mit definierter Kraft in ein Sample des Materials geschlagen, um anhand der Einschlagstiefe und des aufgeworfenen Kraters die Härte des Materials bestimmen zu können.
Bei der Vermessung planer Flächen kann über die Höheninformation der Oberflächenbeschaffenheit nicht nur die Struktur der Topologie, sondern auch, mit nur einer Aufnahme, schnell eine Bestückung geprüft werden. So lässt sich beispielsweise in der Elektrotechnik eine Leiterplatte mit Lotperlen-Anschlüssen (engl. Ball Grid Array) mit nur einem Messvorgang auf ihre Vollständigkeit prüfen. Die Prüfung eines Arrays mit 600 Positionen dauert nur etwa 1,5 s.
Die zu prüfenden Oberflächen werden entweder komplett aufgenommen oder aus einzelnen Messfeldern mit einer sehr hohen Auflösung zusammengefügt («stiching»). Der Sensor kann frei definierbare Flächen sequenziell scannen und erreicht dadurch ein Messfeld für Grössen bis zu 150 x 150 mm - bei den hohen Messgeschwindigkeiten des Sensors ein enormer Zeitvorteil. Die um 100 mm stufenlos höhenverstellbare Scanvorrichtung erlaubt zudem die Prüfung von Objekten mit grosser Bauhöhe.
 
Automatisch zusammengesetztes 3D-Scanning im Präzisionsmodus mit hoher Auflösung bei grossen Messfeldern.
 

Einfachste Bedienbarkeit
Die Bedienung des «Korad3Dplus»-Systems gelingt dank einer intuitiven Menüführung sehr leicht. Schon nach einem minimalen Schulungsaufwand können auch unerfahrene Nutzer das Gerät für die dreidimensionale Oberflächeninspektion einsetzen. Der Scan lässt sich durch einen einzigen Tastendruck auslösen, definierbare Nutzerrechte sichern die Einstellungen vor Veränderungen. Das System ist mit geführten Workflows und integrierter Evaluationssoftware ausgestattet, was den Aufwand des Nutzers weiter minimiert. Darüber hinaus speichert es einmal verwendete Einstellungen, die so für spätere Messungen jederzeit zur Verfügung stehen. Der Autofokus erfasst die Prüffläche automatisch, sodass nur Feineinstellungen manuell vorzunehmen sind. Mit seiner einfachen Bedienbarkeit stellt das System einen einfachen Zugang zur 3D-Messtechnik für hochpräzise Arbeitsanforderungen dar.
Das flexible und robuste Messsystem findet nicht nur Anwendung in verschiedensten Teileproduktionen, sondern eignet sich auch für umfangreiche Einzelmessungen im Laborbereich wie beispielsweise in der Glasbranche, in der Elektronik- und Halbleiterindustrie sowie in der Labor- und Medizintechnik. Unterschiedliche Materialien in verschiedenen Bearbeitungszuständen und auch transparente Objekte sind berührungslos auf wenige Nanometer genau messbar. Dabei kommen die kompakten Sensoren als Stand-Alone-System oder voll integriert zum Einsatz. Ausgestattet mit HDMI- und USB-Anschlüssen sowie WLAN kann das Gerät leicht über ein Netzwerk verwendet werden. Die Inbetriebnahme beschränkt sich auf einige Basisinstallationen und ist innerhalb weniger Stunden abgeschlossen.
 
Verschiedene Materialien und Parameter in einer Messung zu erfassen, stellt für das Weisslicht-Interferometersystem kein Problem dar.
 

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