Labor für Geometriemesstechnik

Labor für geometrische Messtechnik

Das BIMAQ untersucht Form-, Maß- und Lageabweichungen an Bauteilen mit Abmessungen von wenigen Millimetern bis zu 3 Metern. Dabei werden neben standardisierten Mess- und Auswerteverfahren für klassische mikro- und makrogeometrische Merkmale auch anwendungsspezifische Lösungen erarbeitet, wie die Bestimmung erweiterter geometrischer Merkmale oder die Digitalisierung der 3D-Oberfläche kompletter Bauteile. Ein Forschungsschwerpunkt ist hierbei neben der Anwendung bekannter taktiler Sensoren die Realisierung, Charakterisierung und Anwendung von neuartigen optischen Sensor- und Messsystemen einschließlich Multi-Sensor-Systemen für schnelle und präzise geometrische Messungen und Qualitätsregelungen.

Forschungsthemen

• Geometriemessungen an Mikro- und Makrogeometrien von µm bis m
• Optische 3D-Messung von z.B. Zahnflanken
• Optische Multi-Sensor-Systeme
• Modellgestützte Bestimmung geometrischer Merkmale (ganzheitliche Approximation)
• Mikrotopographie- und Rauheitsmessungen
• Kalibrierung von Messsystemen und Messunsicherheitsanalysen
• Qualitätsregelungssysteme auf Basis geometrischer Messungen

Messdienstleistung

• Auftrags-/Referenzmessungen
• Erfassung und Analyse von Geometrieabweichungen - taktil oder optisch
• Bewertung der Oberflächenqualität - taktil oder optisch
• Randzonenanalyse - zerstörungsfrei und berührungslos
• Entwicklung von Mess- und Auswertestrategien

Ausstattung

Chromatisch konfokaler Sensor Micro-Epsilon IFS2405-10

• Messbereich: 10 mm
• Lichtpunktdurchmesser: 16 µm
• Auflösung: 60 nm

Laser-Linien Triangulationssensor Micro-Epsilon LLT2900-25/BL

• Messbereiche: z-Achse: 25 mm / x-Achse: 25 mm (MBM)
• Messpunkte pro Profil: bis zu 1280
• Referenzauflösung: 2 µm
• Profilfrequenz: bis zu 300 Hz

Streifenprojektionssystem Steinbichler COMET5 1.4M

• Auflösung (Messfeld): 40 µm (50 mm) / 350 µm (400 mm)

2-Frequenz-Interferometer Jenoptik ZLM 500

• Messbereich Distanz/Winkel: 40 m / ±8° (bis 20 m Länge)
• Auflösung Distanz/Winkel: 2,5 nm / 1,25.10-7 rad

Speckle-Sensoren (Eigenentwicklungen)

• Messbereiche Mittenrauhwert (ca.): 20 nm – 2 µm
• Messfrequenz: bis 100 Hz

Portal-Koordinatenmessgerät Leitz Reference 10.7.6

• Messvolumen: 1,0 x 0,7 x 0,6 m³
• Längenmessabweichung: MPEE ≤ (0,9 + (L in mm)/350) µm

Koordinatenmessgerät Mahr Primar MX4

• Messvolumen: 0,6 x 0,6 x 0,7 m³
• Längenmessabweichung: MPEE ≤ (1,2 + (L in mm)/500) µm
• Drehtisch: für rotationssymmetrische Bauteile bis 0,6 m Durchmesser

Kontur- und Rauheitsmessgerät Mahr LD-120

• Tastermessbereich z/x: bis zu 20/120 mm
• Auflösung in z: 2 nm
• Messpunktabstand in x: min. 0,05 µm
• Längenmessabweichung: MPEE ≤ (1,0 + (L in mm)/100) µm

Kontur- und Rauheitsmessgerät Mitutoyo C-5000

• Tastermessbereich z/x: bis zu 24/200 mm
• Auflösung in z: 4 nm
• Auflösung in x: 6 nm
• Längenmessabweichung: MPEE ≤ (0,3 + (L in mm)/500) µm

Klimatisiertes Messlabor

Messobjekte

• Bauteile und Proben mit Abmessungen von wenigen Millimetern bis zu 3 m
• Optische Komponenten (Linsen, Werkzeuge zur Herstellung optischer Komponenten)
• Karosseriebauteile
• Wälzlager und Lagerkomponenten
• Sonderbauteile aus der Luft- und Raumfahrt

Literatur

A. von Freyberg, A. Fischer: Automatische Geometrie-Dekomposition von 3D Punktwolken. Sensoren und Messsysteme 2018 - 19. ITG-/GMA-Fachtagung, Nürnberg, 26.-27.6.2018, S. 344-347.

A. von Freyberg, A. Agour, R. B. Bergmann, A. Fischer: Geometrische Auswertung digital holographischer Messungen im Bereich des Mikrokaltumformens. 8. Kolloquium Mikroproduktion, Bremen, 27.-28.11.2017, S. 13-20.

Q. Wang, J. Miller, A. von Freyberg, N. Steffens, A. Fischer, G. Goch: Error mapping of rotary tables in 4-axis measuring devices using a ball plate artifact. CIRP Annals - Manufacturing Technology 67(1):559-562, 2018.