Was ist ein Sensor zur Formmessung?
Sensoren zur Formmessung (Englisch: Shape measurement sensor/Profile measurement sensor) sind Geräte, die die Form eines Objekts messen. Es handelt sich um eine Art von Wegsensoren, die Dicke und Länge messen, und werden oft als Sensoren zur Formmessung bezeichnet, die insbesondere genutzt werden um gekrümmte Oberflächen und komplexe Formen in der Tiefe messen. Die Sensoren werden in Produktionsstätten in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, von der Lebensmittelindustrie bis zu Industrieprodukten.
Der häufigste Typ ist die berührungslose Lasermessung, die je nach Objekt und erforderlicher Messgenauigkeit ausgewählt wird.
Anwendungen von Sensoren zur Formmessung
Sie werden hauptsächlich zur Messung der äußeren Form von Produkten verwendet. Sie dienen zur Überprüfung von Rissen, Spänen, Sprüngen und Dellen in einem Produkt sowie der fertigen Form, wie Fläche und Volumen, und des Montagezustands von Teilen.
Bei Lebensmitteln können zum Beispiel Risse und Sprünge in Keksen und Reiskräckern automatisch erkannt werden, ebenso wie die Fläche und das Volumen von Produkten mit 3D-Messung.
In industriellen Anwendungen können die Sensoren dazu verwendet werden, die Verarbeitungsergebnisse verschiedener verarbeiteter Produkte automatisch als gut oder schlecht zu beurteilen. Sie können auch zur Überprüfung der Form von Schweißnähten verwendet werden.
Funktionsweise der Sensoren zur Formmessung
Beim berührungslosen optischen Schneidverfahren auf Laserbasis wird ein Laser vom Sensor auf einer Linie ausgesandt, vom zu messenden Objekt reflektiert und vom lichtempfangenden Teil (Element) empfangen, um den Abstand zum Objekt zu messen. Aus dem gemessenen Abstand wird mittels Triangulation die tatsächliche Form berechnet und es werden Formdaten erstellt. Das gesamte Objekt wird kontinuierlich gemessen, indem es auf einer förderbandähnlichen Linie gegen einen an einer beliebigen Position befestigten Sensor bewegt wird. Die Auflösung der Messung wird dadurch bestimmt, wie oft der Sensor pro Zeiteinheit erfasst wird. Wenn sich eine Linie beispielsweise 1 m pro Sekunde bewegt und 1000 Mal pro Sekunde erfasst werden kann, kann die Form in 1 mm-Schritten erfasst werden. Die Messergebnisse können per Computer verarbeitet und z. B. auf einem Display angezeigt werden, um die Ergebnisse zu überprüfen. Einige Produkte verarbeiten automatisch Messergebnisse wie Breite, Höhe, Fläche und Volumen.
Sensoren zur Formmessung basieren auf dem Prinzip des Auftreffens und der Reflexion von Licht. Daher sind spezielle Sensoren erforderlich, um die Form von Glasprodukten (wie CCDs und CMOS in elektronischen Bauteilen und Kristallstücke in Quarzoszillatoren), Gummiprodukten (wie Reifen) und farbigen Objekten zu messen, die Licht reflektieren und schwer zu reflektieren sind.