Damit wird ein konstanter Abstand des Bearbeitungskopfes zur Oberfläche erreicht. Zugleich wird dessen genaue Ausrichtung in beiden Winkel-Normalen αx/z senkrecht zur Oberfläche auch über sphärisch gekrümmten Oberflächen (siehe Bild 1, grüne Linie) gewährleistet.
Die Messungen erfolgen kontinuierlich in situ während der Bewegung und zugleich nicht invasiv nach einem Verfahren der Aktiven Triangulation. Der Sensor wird eingehaust und befindet sich an der Spitze des Bearbeitungskopfes.
Der Sensor besteht aus folgenden Komponenten:
- 1x Miniatur-Kreuzlinien-Laser der Fa. Laser 2000, optische Leistung 0,9 mW bei 25°C, λ= 635 nm, Focusabstand 80 mm, Länge 29 mm, Durchmesser 8 mm
- 1x uEye USB2.0 Kamera UI-1220SE-M-HQ, 1/3“ CMOS Monochrom Sensor, 752x480 Pixel, Global Shutter, C-Mount, Grauwerttiefe 8 Bit
- 1x Objektiv, f = 16 mm, C-Mount, Fixierschrauben incl. Zwischenring
Ergebnisse
Die drei Messgrößen besitzen über den gesamten Messbereich ein lineares Verhalten, es werden dabei folgende charakteristische Kennwerte erreicht:
Geometrische Parameter
- Arbeitsabstand: ca. 60 … 80 mm
- Grösse des Messfeld: ca. 20 x 20 mm²
- Erfasster Winkelbereich: - 10° … + 10°
- Anzahl der Abtastungen innerhalb der Laserlinie: 2 … 100
- Anzahl der Stützstellen innerhalb der Abtastungen: 2 … 100
- Empfindlichkeit der Winkel-Messung (2x): 18’/Pixel
- Empfindlichkeit der Abstandsmessung: 0,1 mm/Pixel
Systemparameter
- Belichtungszeit: ≥ 1,7 ms bei 0,9 mW Output des Lasers
- Benötigte Zeit für Messwert-Ausgabe : ≥ 3,5 ms
- Bildfrequenz: ca. 83 fps
- Pixeltakt: 38 MHz
Fraunhofer-Gesellschaft