Optische Messtechnik

Was versteht man unter optischer Messtechnik?

Unter optischer Messtechnik versteht man die Methode zur berührungslosen Vermessung von Oberflächengeometrien mit Hilfe der Photogrammetrie. Bei diesem Verfahren werden ganze Flächen erfasst, nicht nur einzelne Messpunkte.  Die optische Messtechnik eignet sich insbesondere für die vollständige Bauteilanalyse. Berührungslos, schnell und mit sehr hoher Punktedichte wird bei dieser Methode die Bauteiloberfläche mit einem 3D-Scanner digitalisiert und analysiert – in unseren akkreditierten Messräumen oder direkt bei Ihnen vor Ort. Das Bauteilspektrum reicht von Prototypen über Bleche bis hin zu Spritz- und Druckgussteilen und Batteriewannen.

Lassen sich Untersuchungen mit optischer Messtechnik automatisieren?

Die Kontrolle und Qualitätssicherung einzelner Bauteile kann mittels optischer Messverfahren auch vollkommen automatisiert erfolgen. Dazu wird das Prüfstück von einem Roboter in den 3D-Scanner oder das Koordinatenmessgerät eingelegt und die Vermessung beginnt. Eine solche automatisierte Oberflächenanalyse bietet sich vor allem an, wenn hohe Stückzahlen einzelner Bauteile während der laufenden Fertigung geprüft werden sollen oder wenn ein Arbeiten unter staubfreien oder sterilen Bedingungen erforderlich ist.

Für welche Anwendungen eignet sich die optische Messtechnik?

Die optische Messtechnik eignet sich für eine Vielzahl von Werkstückprüfungen, wie geometrische Maßprüfungen, Flächenvergleiche oder Erstbemusterungen. Haupthindernis für eine optische Prüfung ist das Bedürfnis nach höherer Genauigkeit. In einem solchen Fall sind taktile Messverfahren überlegen, die bis in den Mikrometerbereich genau sind, allerdings mehr Zeit beanspruchen. Wann welcher Vorteil überwiegt, muss im Einzelfall entschieden werden. Als grobe Orientierung kann gesagt werden, dass das angewandte Messverfahren mindestens fünf Mal genauer sein sollte als die höchste gerade noch akzeptable Toleranz. Wenn Sie noch unsicher sind, welches Verfahren für Ihre Ansprüche am besten geeignet ist, sprechen Sie uns einfach an - wir helfen Ihnen gerne.

Bietet Quality Analysis optische Messungen auch vor Ort bei uns im Betrieb an?

Ja, unsere Messysteme sind mobil einsetzbar und eignen sich daher hervorragend für eine Messung bei Ihnen vor Ort. Wenn Sie aus logistischen, zeitlichen oder produktionsbedingten Gründen die Prüfung nicht in unseren akkreditierten Prüfräumen durchführen lassen können oder möchten, kommen wir gerne zu Ihnen und nehmen alle notwendigen Messungen vor Ort vor. Können Ihre Teile nicht zu uns kommen, kommen wir zu Ihnen!

WELCHE VORTEILE BIETET DIE OPTISCHE MESSTECHNIK?

Die optische Messtechnik hat gegenüber taktilen Verfahren vor allem fünf wesentliche Vorteile.

BERÜHRUNGSEMPFINDLICHKEIT

Zahlreiche Werkstücke und Werkstoffe moderner Industriezweige, wie der Elektroindustrie, sind äußerst empfindlich gegenüber Berührung. Die optische 3D-Messtechnik ist darum ideal für sie, da das Prüfstück, anders als bei taktilen Verfahren der industriellen Messtechnik, bei der Messung zu keiner Zeit von den Sensoren berührt wird. Dadurch ist eine Beschädigung durch das Messgerät selbst ausgeschlossen.

SPANNUNGFÜHRENDE TEILE

Besonders im Bereich Automotive und E-Mobility kommt der optischen Messtechnik große Bedeutung zu, denn die berührungslose Aufnahme ist bei unter Spannung stehenden Bauteilen natürlich besonders wichtig. Die optische Messtechnik spielt dabei vor allem zu folgenden Zwecken eine Rolle:

• Fahrzeuganbindungspunkte
• Stromschienen
• Verzug der gesamten Batterie
• Wareneingangsprüfung der einzelnen zu verbauenden Komponenten
• Entwicklung (Belastungstest, Simulation der Ladezyklen usw.)

Es gibt eine Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten; einer der wesentlichen Vorteile besteht in der berührungsfreien und damit zerstörungsfreien Anwendung, was bedeutet, dass die Oberfläche eines Bauteils nicht beschädigt werden kann, oder bei unter Spannungsführenden Teilen (Zellen, Batterien, empfindliche Materialien) nicht berührt werden darf.

HÖCHSTE DATENDICHTE

Optische Messverfahren liefern eine Datendichte, die die taktiler Verfahren bei weitem übertrifft. Mit einem 3D-Scanner, wie wir ihn einsetzten, werden nicht mehr einzelne Koordinatenpunkte des Prüfstückes vermessen, sondern ein dreidimensionales Abbild erschaffen. Ein solches Ergebnis ist mit taktiler Messtechnik selbst bei tausenden Messpunkten nicht erreichbar.

ALLE DATEN IMMER VERFÜGBAR

Bei der optischen Messtechnik werde alle Merkmale aus dem aufgenommenen Bereich erfasst und in einem 3D-Modell zur Verfügung gestellt. Diese Informationen können zu jeder Zeit abgerufen werden. Das bedeutet, dass auch nach der Messung noch weitere Merkmale aus dem Modell gemessen werden können. Bei der Taktilen Messtechnik müsste das Bauteil dazu nochmals aufgespannt und gemessen werden.

ZEITERSPARNIS DANK OPTISCHER MESSTECHNIK

In der Praxis stellt schon das Abtasten einiger hundert Messpunkte eine große Herausforderung dar; nicht, weil es technisch nicht umsetzbar wäre, sondern weil es extrem zeitaufwändig ist - derartige Prüfprozesse können mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Es versteht sich von selbst, dass solche Prüfungen in der laufenden Produktion auf Stichproben beschränkt bleiben müssen. Optische Messverfahren hingegen sind sehr präzise und schnell, da Messung und digitale Übertragung nahezu in Echtzeit erfolgen. Sie sind geeignet, sehr komplexe und kritische Messaufgaben zu lösen. Eine optische Messung dauert dagegen nur einige Minuten oder gar nur Sekunden.

WELCHE NACHTEILE HAT DIE OPTISCHE MESSTECHNIK?

Die optische Messtechnik liefert also eine hohe Datendichte in kürzester Zeit. Warum setzt man dann nicht überall auf sie?

OPTISCHE VS. TAKTILE MESSUNGEN - WAS IST GENAUER?

Diese Frage ist leicht zu beantworten: die taktile Messung ist genauer. Während mit taktilen Verfahren auf mehr als einen Tausendstel Millimeter genau gemessen werden kann, reicht die Auflösung optischer Messsysteme "nur" für Messungen im Bereich einiger hundertstel Millimeter. Das ist für viele Anwendungen aber nicht präzise genug.

SPIEGEL UND GLAS

Einige Oberflächen benötigen aufgrund ihrer Beschaffenheit eine Vorbehandlung für eine Untersuchung mittels optischer Messgeräte. Um auch bei hochglänzenden und durchsichtigen Flächen homogene und hochgenaue Daten zu erzeugen, muss das Werkstück mit einem Mattierungsspray bearbeitet werden. Dieses Spray wird sehr dünn aufgetragen und beeinflusst die Messgenauigkeit darum nicht. Alternativ kann in manchen Fällen auch auf die taktile Messung ausgewichen werden.