Retroreflex-Scanner

Retroreflex-Laserscanner zur
Transmissionsprüfung von Objekten mit Brechkräften oder
Prüfung gekrümmter Oberflächen


Die bildgebenden Laserscanner RSXXX bestehen aus einer kombinierten Sende- Empfangseinheit (Detektor) und einem, im Strahlengang hinter dem Objekt angebrachten Retroreflektor. Sie können wahlweise zur Defekt- und Maßprüfung transparenter Prüflinge oder zur Prüfung von 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.


In allen Anordnungen kann eine automatische Sichtprüfung der Prüflinge erfolgen. Folgende optionalen Erweiterungen ermöglichen weitere Charakterisierungen:

  • die Polarisationsoption erlaubt eine ellipsometrische / polarimetrische Bestimmung der Materialeigenschaften,
  • die Dimensionsoption ermöglicht die Vermessung der Oberflächenkoordinaten und -winkel (in Reflexion) bzw. die Vermessung des Strahlversatzes und der Brechung durch das Objekt,
  • zusammen ergeben beide Optionen ein umfassendes Bild der Qualität des Prüflings.

Transmission

Auch Prüflinge / Bereiche mit starken Brechkräften können mir diesem Verfahren geprüft werden (angedeutet durch eine  Rotfärbung des Transceivers).



(C) Fraunhofer-IOSB


Konventionelle Transmissions-Anordnung

Auswertbare Signale sind nur in Prüflingen bzw. Bereichen mit geringen Brechkräften erhältlich (s. Rotfärbung des Transceivers).

(C) Fraunhofer-IOSB

Reflexion

Das Verfahren ermöglicht die Prüfung non-planarer Oberflächen (s. Rotfärbung des Transceivers). Eine genaue Einstellungen der Winkel und Höhen aller Komponenten ist nicht nötig!

(C) Fraunhofer-IOSB


Konventionelle Reflexions-Anordnung

Signale sind vorhanden, wenn alle Winkel, Abstände und Höhen der Komponenten exakt zueinander justiert sind (s. Rotfärbung des Transceivers).

(C) Fraunhofer-IOSB

Transmissionsprüfung

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) und mit sehr großer Tiefenausdehnung
  • Ausgedehnte glänzende und reflektierende Oberflächen - auch non-planar 
Prüfprinzip
  • Bildgebende telezentrische Laserscanner
  • Prüfung abgebildeter Transmission- bzw. Glanz- oder Reflektanzprofile
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 Transmissions-Glanz- oder Reflektanzprofile
  • Größen und Häufungen der Defekte bzw. Anomalien
  • Maße
  • Materialparameter: Brechungsindex, Dichroismus, Doppelbrechung, Spannung oder Beschichtung
    (Polarisationsoption)
  • Koordinaten und Winkel reflektierender oder glänzender Oberflächen,
    Strahlversatz und Brechung transparenter Prüflinge
    (Dimensionsoption)
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

Fehler in Verbundglasscheiben (Punktdefekt, Bruch, Abdruck, Fluse)

Fehler auf schwarzen, lackierten Oberflächen: Lackpickel, Lackläufer und Fließlinien)



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
  • M. Hartrumpf, C.Negara, Configurable Retro-Reflective Sensor System for the Improved Characterization of the Properties of a Sample";US 2019/0170636 A1

Anmeldungen

  • M. Hartrumpf, C. Negara, "Configurable Retro-Reflective Sensor System for the Improved Characterization of the Properties of a Sample": EP 3 465 145
  • M. Hartrumpf, "Verfahren zur Prüfung transparenter, reflektierender oder glänzender Proben mittels Laserscan":
    DE 10 2023 001 792
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