Messabweichungen von 3D-Fasertastern reduziert

Im Rahmen eines Forschungsprojektes, das im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des BMWK gefördert wurde, konnten in Kooperation mit der Werth Messtechnik GmbH die Messabweichungen des taktil-optischen 3D Mikrotasters (3D-Fasertaster) reduziert werden.

Im aktuell erhältlichen 3D-Fasertaster wird die z-Auslenkung der Tastkugel mit Hilfe eines Sensors detektiert, der das Foucault-Messprinzip nutzt. Dieser Sensor begrenzt die erreichbare Genauigkeit das Tasters, insbesondere weil er eine stark nichtlineare Kennlinie aufweist und die Sensorelektronik einen Wärmeeintrag in das Koordinatenmessgerät verursacht. Im Projekt wurden daher mehrere alternative Sensorprinzipien bewertet und ein Prototyp eines 3D-Fasertasters mit einem interferometrischen z-Sensor realisiert. Da der Sensor fasergekoppelt aufgebaut ist, befindet sich die Sensorelektronik außerhalb des Koordinatenmessgeräts, so dass kein Wärmeeintrag erfolgt.

Die Erprobung des Sensors hat ergeben, dass die Antastabweichung auf Werte < 150 nm reduziert werden konnte.

Bild 1: 3D-Fasertaster am Koordinatenmessgerät. Rechts: aktuell erhältliche Ausführung, links: Prototyp mit neuer interferometrischer z-Sensorik.