Optischer Taster ermittelt die korrekte Bauteilform
Mit Industriepartnern hat Bosch das optische Tastsystem WhitePoint entwickelt. Es ermöglicht die verschiedenen Formen von Bauteilen aus Stahl, Kupfer und Aluminium auf Genauigkeiten von deutlich unter einem Zehntel Mikrometer zu messen.
Was Werkzeugmaschinen im Sekundentakt aus einem Stahlblock fräsen oder zusammenschweißen, muss in der Qualitätssicherung anschließend auf die korrekte Form und Passgenauigkeit geprüft werden. Um schnell reagieren zu können, erfolgt die Qualitätskontrolle unmittelbar nach dem Herstellungsprozess. Die Anforderungen an die Auflösung des optischen Tasters sind hundert- bis tausendfach höher als an eine Schieblehre, um geometrische Formen mit Toleranzen unter einem Mikrometer zu erfassen, etwa Flächen, Zylinder oder Kegel.
Dazu haben Bosch-Forscher mit Partnern aus der Industrie ein optisches Verfahren entwickelt, das mit einem Taster die Bauteiloberflächen berührungslos kontrolliert. Über eine Glas- faseroptik beleuchtet der optische Taster das Bauteil und führt das von der Oberfläche reflektierte Infrarotlicht in die Auswerte- einheit zurück. Dort kann über ein inteferometrisches Mess- prinzip der Abstand vom Taster zur Oberfläche mit einer Tiefenauflösung von knapp einem Nanometer bestimmt werden.
Eine Formmessmaschine führt das Bauteil an der Optik vorbei. Der Tastfinger kommt auch in bislang unzugängliche Bereiche komplexer Geometrien hinein — für spezielle An- wendungen ist er nur 35 Mikrometer dick und kann so kleinste Vertiefungen und Löcher ausmessen. Aus hunderttausend Messpunkten pro Bauteil können Fertigungsingenieure das vermessene Produkt am Computer rekonstruieren und Abweichungen von der Ideallinie erkennen. Das von Bosch-Forschern entwickelte System WhitePoint wurde bereits in verschiedene Messmaschinen integriert, um etwa Präzisionsbauteile mit Formtoleranzen kleiner als ein Mikrometer zu vermessen und Fertigungsprozesse zu verbessern.
Dazu haben Bosch-Forscher mit Partnern aus der Industrie ein optisches Verfahren entwickelt, das mit einem Taster die Bauteiloberflächen berührungslos kontrolliert. Über eine Glas- faseroptik beleuchtet der optische Taster das Bauteil und führt das von der Oberfläche reflektierte Infrarotlicht in die Auswerte- einheit zurück. Dort kann über ein inteferometrisches Mess- prinzip der Abstand vom Taster zur Oberfläche mit einer Tiefenauflösung von knapp einem Nanometer bestimmt werden.
Eine Formmessmaschine führt das Bauteil an der Optik vorbei. Der Tastfinger kommt auch in bislang unzugängliche Bereiche komplexer Geometrien hinein — für spezielle An- wendungen ist er nur 35 Mikrometer dick und kann so kleinste Vertiefungen und Löcher ausmessen. Aus hunderttausend Messpunkten pro Bauteil können Fertigungsingenieure das vermessene Produkt am Computer rekonstruieren und Abweichungen von der Ideallinie erkennen. Das von Bosch-Forschern entwickelte System WhitePoint wurde bereits in verschiedene Messmaschinen integriert, um etwa Präzisionsbauteile mit Formtoleranzen kleiner als ein Mikrometer zu vermessen und Fertigungsprozesse zu verbessern.
In der Formmessmaschine stellt WhitePoint die Fertigungsqualität von hochpräzisen Maschinenbauprodukten sicher.
Mit dem optischen Taster messen die Forscher die Formtoleranzen wie Rundheit, Geradheit, Winkel und Durchmesser von zylindrischen (links) und komplexeren Präzisionsbauteilen (rechts).
