Qualitätskontrolle Höhenprofilsensoren messen Konturen, kontrollieren Teile und prüfen Positionen

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Carsten Meyer* / Ute Drescher

Waren bisher für jede Aufgabe spezielle Bildverarbeitungs-Systeme notwendig, geht der Trend heute zu intelligenten Standard-Sensoren. Mit immer dem gleichen Know-how und geringem Aufwand lassen sie sich für die jeweilige Aufgabe parametrieren – häufig sogar per „Teach in“.

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Ein kompakter Höhenprofilsensor kann einfache Konturmessaufgaben übernehmen, ohne dass spezielle Vorkenntnisse von Nöten wären. Der Sensor Simatic MV230 arbeitet nach dem Laser-Lichtschnittverfahren und prüft Objekte anhand ihrer geometrischen Merkmale bis auf 0,2 mm genau.

Zu unterscheiden sind diese Art Sensoren von typischen 3D-Kameras, die ein räumliches Bild des Prüflings an Hand hintereinander gereihter, zeilenweise aufgenommener Einzelbilder erstellen. Der Höhenprofilsensor macht dagegen nur eine Aufnahme und vergleicht diese mit dem bereits eingelernten Kontur-Muster.

Fremdlicht wirkt sich nicht störend auf das Prüfergebnis aus

Dank der Prüfung mittels Lichtschnittverfahren und Laserprojektion bleiben störende Fremdlichteinflüsse ohne Auswirkungen auf das Prüfergebnis. Anwendungen für Höhenprofilmessaufgaben finden sich in den unterschiedlichsten Industrien und Branchen wieder.

So zum Beispiel in der Fertigungs- und Montagetechnik für Kfz-Zulieferer und in der Elektrotechnik, wo es um Kontrolle, Teileerkennung und Positionsprüfung bei der Montage von Einzelteilen geht. Aber auch in der Verpackungsindustrie kann ein Höhenprofilsensor Anwesenheitskontrollen, Teileerkennung und Lageprüfung von Objekten durchführen. Natürlich finden sich neben den bereits genannten Anwendungen eine Vielzahl weiterer Applikationen im Maschinenbau.

So arbeitet der Höhenprofilsensor

Beim Laser-Lichtschnittverfahren erzeugt ein Laser ein paralleles Strahlenbündel, das durch eine Linse zu einer Laserlinie mit gaußscher Intensitätsverteilung entlang der Laserlinie geformt wird. Diese Laserlinie wird auf das Prüfobjekt projiziert. Das vom Prüfobjekt diffus reflektierte Licht wird von einer Flächenkamera aufgenommen. Nach dem Prinzip der Lasertriangulation registriert diese den Lateralversatz, bzw. die Verformung der projizierten Laserlinie.

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