Berührungslose Dickenmessung intransparenter Bauteile

Der Zweikanalsensor CHRocodile 2 DPS ermöglicht die berührungslose Dickenbestimmung von intransparenten Bauteilen inline wie offline. Unter Ausnutzung der Geometrie des Aufbaus wird aus der Abstandsinformation zu den beiden Oberflächen die Dicke eines Objekts intern im Gerät errechnet und direkt als Messsignal zur Verfügung gestellt.

Wird weißes Licht mit einem dispersiven Linsensystem fokussiert, wird es entlang der optischen Achse spektral aufgespalten. Diesen Effekt nutzen die chromatisch-konfokalen CHRocodile-Sensoren. Aus der Wellenlänge des von einer Oberfläche zurückreflektierten Lichts kann hochpräzise der Abstand zu dieser bestimmt werden, womit sich breit gefächerte Anwendungsmöglichkeiten für die Profilometrie ergeben. Bei transparenten Mehrschichtsystemen lassen sich aus den verschiedenen Abstandssignalen zu jeder Grenzfläche, unter Einbeziehung des Brechungsindex, zusätzlich die Dicken der einzelnen Schichten bestimmen. Messungen sind auf unterschiedlichen Oberflächen und Materialien möglich: von spiegelnd bis rau, von hell bis dunkel, von flach bis schräg mit sehr präziser lateraler Auflösung bis hinunter zu weniger als 2µm bei einer axialen Auflösung von bis zu wenigen Nanometern. Die Fähigkeit der automatischen Anpassung der Lichtstärke sorgt für eine hohe Flexibilität des Messsystems: Während einer einzigen Messfahrt werden hoch reflektive und weniger reflektive Bereiche jeweils mit den optimalen Einstellungen abgetastet. Das Linsensystem (Messkopf) und der Controller sind getrennte Bauteile. Das Licht wird zwischen ihnen durch eine flexible Glasfaser transportiert. Der so zweigeteilte Aufbau sorgt für maximale Flexibilität. Der Messkopf benötigt nur wenig Platz und kann auch in engen Messmaschinen mit wenig verfügbarem Bauraum oder auf bewegten Roboterarmen verbaut werden, während der Controller, z.B. im Schaltschrank positioniert wird, und so vor Vibrationen oder thermischen Veränderungen geschützt bleibt.