Retroreflex-Materialprüfung

Retroreflex-Laserscanner
zur Polarimetrie / Ellipsometrie an non-planaren, ausgedehnten Objekten (TRL 4)


Die bildgebenden Laserscanner RREXXX bestehen aus einer kombinierten Sende- Empfangseinheit (Detektor) und einem, im Strahlengang hinter dem Objekt angebrachten Retroreflektor. Sie können wahlweise zur Defekt-, Maß- oder Materialprüfung transparenter Objekte oder Oberflächen genutzt werden. Diese Prüfungen unterscheiden sich lediglich in der Anordnung von Prüfling, Detektor und Retroreflektor. Bei Bedarf (z.B. bei teilweise verspiegelten Oberflächen) können sie prinzipiell kombiniert werden. Gegenüber Kamerasystemen zeichnen sie sich durch eine extrem große Schärfentiefe und eine nahezu unkritische Justage aus: die vom Objekt abgelenkten Strahlen müssen lediglich den Reflektor treffen - eine Forderung, die visuell direkt überprüfbar ist.

Polarimetrie

Prinzip der Reflexionsprüfung


Spezifikationen

Anwendungsfelder
  • Entwicklung, Kontrolle und Optimierung von Produktionsprozessen
  • Qualitätskontrolle (im Warenausgang oder Wareneingang)
Prüfobjekte
  • Ausgedehnte transparente (Transmission > 10 %) klare oder getönte Artikel auch mit großen Brechkräften (von Flachglas bis Linsen und Glasstäben), auch mit sehr großer Tiefenausdehnung
  • Ausgedehnte glänzende und reflektierende Oberflächen - auch non-planar 
Prüfprinzip
  • Bildgebende telezentrische Laserscanner
  • Prüfung abgebildeter Transmission- bzw. Glanz- oder Reflektanzprofile
  • Auswertung von Polarisationseffekten erlaubt Abbildung von:
    • Doppelbrechungsprofilen
    • Abzugskraftprofilen
    • Profilen der ellipsometrischen bzw. polarimetrischen Kenngrößen
    • Schichtdickenprofilen...
Ermittelbare Größen zur Charakterisierung der Produkte
Die Scanner stellen an ihrer Bildschnittstelle Zeilenaufnahmen bereit (genau wie Zeilenkameras). Aus den Bildern können folgende Größen ermittelt werden:
  • Absolutwerte und Anomalien der abgebildeten Größen
  • Größen und Häufungen der Defekte bzw. Anomalien
  • Abweichungen der Werte von denen von Gutmustern
  • Maße
Auflösung
abhängig von Scannertyp bis zu < 10 µm

Prüfbereich
abhängig von Scannertyp von 25 mm bis (derzeit) 160 mm

Laserklasse
3R

Komponenten
  • Kombinierte Sende- und Empfangseinheit (emittiert den Laserstrahl, empfängt das retro-reflektierte Licht)
  • Retroreflektor
  • 24V Spannungsversorgung
Besonderheiten
  • extrem großer Schärfetiefenbereich (im Vergleich zu Kameras)
  • robust gegen Objektverschiebung
  • geringer Aufwand bei Justage
Schnittstellen
  • Bildschnittstelle (GiG-E oder CameraLink)
  • RS-232 Schnittstelle zur Parametereinstellung
Software
OPOS-Scanner-Player (OSP) zur Aufnahme von Bildern und Parametrierung der Scanner. Eine komplette Auswertesoftware (Purity) mit Linienanbindung ist bei unserem Partner Fraunhofer IOSB erhältlich.

Bildbeispiele

Spannungsmuster in einem komplexen Glaszylinder

Unterschiedliche Ölfilme auf Alublech (roh)



Abbildung unterschiedlicher silbern glänzender Metalle

Unterschiedliche Ölfilme auf Spiegelblech

Vergleich gutes (links) und schlechtes Produkt (rechts)

Senden Sie uns Ihre Proben für erste unverbindliche Tests oder lassen Sie sich durch eine Gerätevorführung in Ihrem Haus überzeugen!


Gerne passen wir die Sensoren auch an Ihre Bedürfnisse an oder entwickeln für Sie neue Funktionen.


Patente

  • M. Hartrumpf, "Laserscanner-Meßsystem"; DE19806288A1
  • M. Hartrumpf, "LASER SCANNER MEASUREMENT SYSTEM"; EP1056987A1
  • M. Hartrumpf, "Laser Scanner Measurement System"; US6858836B1
  • M. Hartrumpf, "Vorrichtung und Verfahren zur optischen Charakterisierung von Materialien": EP11760701.0 
  • M. Hartrumpf, "Apparatus and method for optically characterizing materials": US9222879B2



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