Messen und Prüfen mit optischer 3D-Messtechnik

Optische 3D-Messtechnik dient zur Überprüfung der Einhaltung der geometrischen Abmessungen (Maß, Form und Lage) von Bauteilen und sie kann mittlerweile in vielen Fällen die bisherigen taktilen Messungen mit mechanischen Lehren oder Koordinatenmessmaschinen ersetzen. Taktile Messungen sind sehr zeitaufwendig; mit der berührungslosen optischen 3D-Messtechnik werden Messungen hingegen 10- bis 1000-fach beschleunigt und sind auch gut automatisierbar, wodurch sich in geeigneten Fällen Null-Fehler-Konzepte im Produktionstakt umsetzen lassen.

Verfahren der optischen 3D-Messung

Optische 3D-Messverfahren sind mittlerweile vielfach verbreitet. Je nach Anwendung kommen Verfahren zum Einsatz wie Muster- und Streifenprojektion, Lichtschnitt, Photogrammetrie, Lichtlaufzeit, Weißlichtinterferometrie, konfokale Messtechnik, Fokus-Variation u.ä. Das Anwendungsspektrum wird erweitert durch Verfahren wie die Röntgen-Computertomographie, die es heute ermöglicht, im Materialinneren verborgene Strukturen beliebig komplexer Objekte aus fast allen Werkstoffen mit hoher Genauigkeit zu messen.

Wie funktioniert optische 3D-Messtechnik?

Optische Sensorsysteme für 3D-Messverfahren bestehen in der Regel aus einer Lichtquelle (Sender), die das Prüfobjekt mit einem speziellen, a priori bekannten Lichtsignal beaufschlagt, und einer das Lichtsignal aufzeichnenden Empfangseinheit (Empfänger). Durch das Objekt wird hierbei die Amplitude, Phase, Polarisation oder Richtung des optischen Signals in bekannter Art und Weise geändert und als Messgröße genutzt. Durch Auswertung dieser Änderung kann dann je nach Messprinzip auf die 3D-Information bzw. Oberflächenstruktur des Objekts rückgeschlossen werden.