Bei dem SurfaceControl SC3xx0-240 handelt es sich um einen schnellen 3D-Snapshot-Sensor. Das Bauteil, welches vermessen werden soll, muss also während der Messung nicht bewegt werden. Je nach Abstand zwischen Sensor und Bauteil, der zwischen 340 und 540mm betragen darf, wird eine Gesamtfläche von bis zu 230x180mm erfasst. Die Präzision, mit der Oberflächenstrukturen vermessen werden ist in z-Richtung 4µm, die Wiederholgenauigkeit liegt bei 1,4µm. Die Aufnahmezeit beträgt je nach Anwendung zwischen 0,2 und 0,4s. Damit lassen sich Inline-Qualitätskontrollen auch bei hohen Taktraten durchführen. Ähnliche Eigenschaften in Bezug auf Genauigkeit und Auflösung hat der SurfaceControl SC35x0-30, der für kleinere Objekte mit einer maximalen Abmessung von 31×19,5mm geeignet ist. Der Arbeitsabstand zwischen Sensor und Objekt beträgt bei dieser Version 130mm. Diese Variante bietet neben einer Auflösung von 0,7µm in z-Richtung auch eine horizontale Messung mit einer Auflösung von 16µm. Beide Sensoren sind in einem IP67 Aluminiumgehäuse integriert.
Integration und Inbetriebnahme
Für die Integration der Sensoren hat der Anwender bzw. Systemintegrator zwei Möglichkeiten. So können die Daten (3D-Punktewolke der Oberfläche) komplett ausgegeben werden. Für die schnelle Datenausgabe steht eine GigE-Schnittstelle zur Verfügung. Damit lassen sich die Daten zur Auswertung problemlos in eine 3D-Bildauswertesoftware übertragen. Alternativ stehen auch umfangreiche SDKs zur Verfügung, um entsprechende Software selbst zu entwickeln oder die Funktionalitäten in eine eigene bereits vorhandene Software zu integrieren. Eine noch einfachere Integration ergibt sich mit der Verwendung der Software 3DInspect, die Micro-Epsilon speziell auf typische Anwendungen angepasst hat. Über ein GUI kann die Parametrierung auch völlig ohne Programmierkenntnisse erfolgen. In der Software gibt es zahlreiche vorgefertigte Messprogramme, die zur Erkennung und Auswertung verschiedenster Eigenschaften der Oberfläche dienen. Die genaue Messaufgabe kann der Anwender dann mit wenigen Klicks parametrieren. So lassen sich z.B. Extrempunkte, Vertiefungen, rechteckige und runde Löcher, Kanten und vieles mehr erkennen und vermessen. Das Messprogramm wertet dann automatisiert jede Aufnahme aus und kann dann über die integrierten Ausgänge des Sensors die Ergebnisse ausgeben. Zusätzlich ist auch ein Vergleich mit einer vorgegebenen Geometrie möglich, das Ergebnis ist dann ein IO/NIO-Signal.
Typische Anwendungen
Der 3D-Sensor SC3xx0-240 kann in verschiedenen Anwendungen die Ebenheit von Oberflächen überprüfen. Durch die hohe Auflösung ist der Sensor auch für Bauteile geeignet, bei der an die Oberfläche hohe Anforderungen in Bezug auf die Ebenheit gestellt werden. Ein Beispiel hierfür sind Bipolarplatten, die in Brennstoffzellen benötigt werden. Dichtflächen von Ventilen, Bremsbeläge oder Smartphone-Gehäusen, in denen Defekte erkannt werden müssen, sind weitere Anwendungsbereiche. Auch in der Elektronikfertigung spielt die Oberflächeninspektion eine wichtige Rolle. So werden Leiterplatten in vielen Fällen einer Qualitätskontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass die Qualität der Leiterbahnen, Lötstellen oder Oberflächenbeschichtungen den Vorgaben entspricht. Auch Fehler, wie Kurzschlüsse, Unterbrechungen oder fehlerhafte Lötverbindungen können erkannt werden. Für solche Aufgaben sind die SurfaceControl-Sensoren ebenfalls geeignet. Gerade bei der Überprüfung sehr kleiner Strukturen auf bestückten Elektronik-Baugruppen kommt der SC35x0-30 zum Einsatz. Mit ihm lassen sich beispielsweise die richtige Platzierung von kleinsten SMD-Bauteilen auf der Leiterplatte kontrollieren. Hierbei ist neben der Höhenmessung in z-Richtung auch die horizontale Genauigkeit der Messung entscheidend.
