Rotationssymmetrischer Triangulationssensor

Dr.-Ing. Stefan Beyer

Dr.-Ing Martin Lück



In der Fertigungsmesstechnik sowie der Qualitätssicherung werden häufig optische Sensoren zur berührungslosen Abstandsmessung eingesetzt. Dabei hat sich das Triangulationsverfahren bewährt, bei dem das diffus reflektierte Licht eines senkrecht auf die Objektoberfläche fallenden Laserstrahls mittels optischer Linsen auf eine Diodenzeile fokussiert wird. Ändert sich der Abstand zwischen Objekt und Auswerteoptik, wandert die Lage des fokussierten Strahls auf der Diodenzeile, woraus sich die geänderte Entfernung zwischen Objekt und Sensor berechnen lässt.

Bei dem in einem Verbundprojekt neu entwickelten rotationssymmetrischen Triangulationssensor (RTS) wird das in einen kreisförmigen Kegelabschnitt emittierte Streulicht mit einer rotationssymmetrischen Spiegelanordnung (Asphärenoptik) auf einen flächenförmigen Detektor fokussiert. Als Bild des streuenden Laserpunkts entsteht ein Kreis, dessen Durchmesser dem Abstand Objekt – Sensor entspricht. Vorteile: die Abstandsmessung gelingt auch noch bei schwach reflektierenden Objekten sowie bei Kanten oder Tälern auf der Messoberfläche.

Projektförderung

Förderprogramm PROINNO II des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit

Projektpartner:

Scansonic GmbH, Berlin
Hochschule Heilbronn, Fachgebiet Technische Optik und Konstruktion

Technische Daten

Durchmesser Spiegel: 58 mm
Abstandsmessbereich: 15 mm
Messgenauigkeit im Messbereich: 2 µm