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25.04.2012

Lasermikrometer

Berührungslos und rückführbar

Lasermikrometer

Präzise PKD-Schneidwerkzeuge sollen zigtausend Schneidvorgängen mit hoher Maßhaltigkeit von unter ± 2 µm standhalten. Die Einhaltung der Maßtoleranzen will Z-Mike, Groß-Umstadt, mit berührungsfreier optischer Lasermesstechnik sichern.

Die Lasermikrometer des Herstellers messen mittels Laserstrahl, der von einem Helium-Neon-Gaslaser erzeugt wird. Anders als Laserdioden ist der Gaslaser langzeitstabil und weist eine hohe Strahlqualität sowie eine permanent exakte Strahlform auf. Der Laserstrahl wird über einen rotierenden Spiegel abgelenkt und über eine Kollimatoroptik geführt. Danach bildet der periodisch durchlaufende Laserstrahl ein paralleles Lichtband. Ein rotationssymmetrischer Prüfling oder ein Präzisionswerkzeug mit gerader oder ungerader Schneidenanzahl erzeugt im Lichtband während eines Teils der Durchlaufperiode einen Schatten auf der Empfangsseite des Lasermikrometers. Dort fokussiert eine Optik das Laserlichtband auf eine Fotodiode.

Die zeitlich aufeinanderfolgenden Hell/Dunkel- und Dunkel/Hell-Schattenkanten werden vom Systemprozessor in einen Durchmesserwert umgerechnet. Anders als bei einer Bildbetrachtung oder Zeilenkameras entstehen laut Hersteller keine Randschärfen- oder Graustufenprobleme. Auch Fremd- oder Steulicht habe keinen Einfluss. An PKD- oder anderen Präzisionswerkzeugen werden Flugkreis (effektiver Schneidendurchmesser) und Rundlauf gemessen. Die Messung erfolgt bei gerader wie auch ungerader Schneidenanzahl mittels eines Algorithmus und einer auf die Bearbeitungswerkzeuge abgestimmten Aufnahme. Bei Schaftwerkzeugen mit kleineren Durchmessern wird meist eine Rollomatic-Aufnahme verwendet. HSK-Aufnahmen werden größtenteils zwischen Spitzen aufgenommen.

Mit einer im Prozessor abgelegten Tabelle von DKD-Normalen des Prüfzentrums Carl Zeiss Jena sowie einem driftfreien optoelektronischen Geräteaufbau erreicht das Lasermikrometer laut Hersteller eine Messunsicherheit von 0,3 µm. Verschiedene Lagepositionen des Werkstücks sowie unterschiedlich glänzende Werkstückoberflächen haben keinen Einfluss auf die Messunsicherheit. Das Lasermikrometer unterliegt keinem Temperatureinfluss und kann somit fertigungsbegleitend eingesetzt werden. Nimmt ein Temperaturgang Einfluss auf die Werkstücke, so steht eine Temperaturkompensation zur Verfügung.

Das Lasermikrometer muss weder beim Einschalten noch bei einem Durchmesserwechsel nachjustiert oder nachkalibriert werden. Nach Firmenangaben ist kein relativer Korrekturwert zu berücksichtigen. Zusätzlich zur rückführbaren Herstellerkalibrierung kann der Anwender mit eigenen Normalen kalibrieren, zum Beispiel bei Verwendung eines Meisterteils für eine Serienmessung.

Mit dem Lasermikrometer lassen sich verschiedene rotationssymmetrische Werkstücke wie Mess- und Prüfstifte, Kolbenbolzen, Einspritzdüsen, Hydraulik- und Motorventile, Turbolader und künstliche Gelenke messen.

Z-Mike Lasermeßtechnik GmbH
www.z-mike.de
Halle 1, Stand 1205

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