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Fertigungsmess- und Prüftechnik

Leiter der Arbeitsgruppe: Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Markus Kästner

Konfokales Weißlichtmikroskop (NanoFocus µsurf)

Technische Daten:

  • Optisch 3D-Messgerät
  • Lichtquelle: 100W Xenon Kaltlichtquelle
  • CCD-Kamera: 1024x1024 Pixel
  • Lateraler Messbereich: 100x100mm (Schrittmotor)
  • Vertikaler Messbereich: 350µm (Piezoantrieb)
  • Optikmodule

    • Objektiv: 10x / 20x / 50x / 100x
    • Numerische Apertur: 0.3 / 0.46 / 0.8 / 0.95
    • Messfeld: 1600x1600µm / 800x800µm / 320x320µm / 160x160µm
    • Arbeisabstand: 10.1mm / 3.1mm / 0.66mm / 0.31mm
    • max. Steigungswinkel: 8.7° / 13.7° / 26.6° / 35.9°
    • Vertikale Auflösung: 20nm / 5nm / 2nm / 1nm

Anwendungsgebiete:

  • Messung der Oberflächentopographien
  • Charakterisierung der Oberflächenrauheit

Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

Konfokales Laserscanningmikroskop (Keyence VK-X200)

Technische Daten:

  • Optisches 3D-Messgerät
  • Lichtquelle: Klasse 2 Laser, 408 nm, 0.95mW
  • Scanningspiegel + Photo Multiplier Tube : 1024x768 Pixel
  • Lateraler Messbereich: 100x100mm (Schrittmotor)
  • Vertikaler Messbereich: 7mm (Piezoantrieb)
  • Optikmodule

    • Objektiv: 10x / 20x / 50x / 150x
    • Numerische Apertur: 0.3 / 0.46 / 0.95 / 0.95
    • Messfeld: 1.35x1.01mm / 0.68x0.51mm / 0.27x0.20mm / 0.09x0.07mm
    • Arbeisabstand: 16.5mm / 3.1mm / 0.35mm / 0.2mm

Anwendungsgebiete:

  • Messung der Oberflächentopographien
  • Charakterisierung der Oberflächenrauheit
  • Messung von Filmdicken

Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

Weißlichtinterferometer (Veeco Wyko NT1100)

Technische Daten:

  • Optisch 3D-Messgerät
  • Lichtquelle: Wolfram-Halogen-Lampe
  • CCD-Kamera: 736 x 480 Pixel
  • Lateraler Messbereich: 100mm x 100mm (Schrittmotor)
  • Vertikaler Messbereich: 1mm (Peazoantrieb)
  • Vertikaler Auflösung: <0.1nm
  • Wiederholbarkeit (RMS): 0.01 nm
  • Nachvergrößerung: 0.5x und 1x Tubuslinse
  • Auswertungsmodule:

    • VSI   - Vertical Scanning Interferometer
    • PSI   - Phase Shifting Interferometer
    • EVSI - Enhanced Vertical Scanning Interferometer

  • Optikmodule

    • Objektiv: 5x / 20x / 50x
    • Numerische Apertur: 0.13 / 0.4 / 0.55
    • max. Steigungswinkel: 5.6° / 17.7° / 25°
    • Arbeitsabstand: 9.3mm / 4.7mm / 3.4mm
    • Messfeld (0.5x Tubuslinse): 2.47x1.88mm / 0.62x0.47mm / 0.25x0.19mm

Anwendungsgebiete:

  • Messung der Oberflächentopographien
  • Charakterisierung der Oberflächenrauheit

Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

Formtester Mahr MFU7

Technische Daten:

  • Drehzahl: 1,7 - 5,0 - 10,0 U/min
  • Prüfdurchmesser: 110 mm
  • Präzisions-Luftlagerung:

    • Rundlaufgenauigkeit: 0,07 µm + 0,0008 µm / mm Messhöhe
    • Geradheit Z-Achse (vertikal): 0,4 µm / 100 mm;  0,8 µm / 500 mm
    • Geradheit R-Achse (horizontal): 0,4 µm / 100 mm

  • Winkelgeber ERO 815: 36.000 Striche/Umfang (physikalisch)
  • Abmessungen: (L x B x H) 1200 mm x 620 mm x 1640 mm
  • Unterbringung: Feinklimatisierten Messkabine (20 °C ± 0,5 °C)


Anwendungsgebiete:

  • Rundheitsmessungen
  • Zahnradmessungen
  • Ritzelwellenmessungen


Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

Optisch-taktiles KMG - Werth VCIP 3D

Technische Daten:

  • Multisensor Kordinatenmassgerät in Portal-Bauweise
  • Messvolumen: 1000mm x 1000mm x 600mm
  • das Tastsystem verfügt über ein messendes und schaltendes Tastsystem, einen Videosensor und einen Mehrfenster-Autofokus-Sensor
  • Längenmessunsicherheit beträgt 1,4 µm +[L/100]
  • verwendete Software: WinWerth Messsoftware
  • der Präzisionsrundtisch wird als 4.Achse genutzt
  • Temperaturregelung: 20°C +- 0,5°C

Anwendungsgebiete:

  • Messen von Maß, Form und Lage an Werkstücken mit Standardformelementen
  • Kontur-Scanning
  • Konturen von Kanten und Durchbrüchen

Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

Multisensormessmaschine Mahr OMS553HA

Technische Daten:

      • Multisensor Koordinatenmessgerät mit feststehendem Portal und verfahrbarem Messtisch
      • Integrierte Sensoren:

        • Optoelektronisches 2-Stufen Zoom mit Festbrennweiten

          • Auflicht- und Durchlichtmessungen durch transparenten Messtisch

        • Lasersensor für statisches und dynamisches Messen
        • schaltendes und scannendes Tastsystem für taktile Referenzmessung
        • Weißlichtinterferometer
        • chromatischer Sensor
        • Streulichtsensor

      • Inkrementales Längenmesssystem der Achsen mit einer Auflösung < 0,1 µm
      • Längenmessunsicherheit E1 = (0,5 + L/900) μm
      • Drehachse mit Planlauf < 0,065 μm und Rundlauf < 0,071 μm
      • Messvolumen: 500mm x 500mm x 300mm
      • maximales Ladegewicht des Messtisches: 50 kg

      Anwendungsgebiete:

      • Messen von Maß, Form und Lage an Werkstücken mit Standardformelementen mit gleichzeitigem Einsatz verschiedener Sensoren
      • Messen von Rauheit mit Weißlichtinteferometer und chromatischem Sensor

      Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

      Konturmessgerät T8000

      Technische Daten:

      • Tastsystem
      • Verwendung verschiedener Taster:

        • Konturtaster zur Bestimmung der Werkstückkontur
        • Rauheitstaster zur Bestimmung der Oberflächenrauheit

      • zulässiger Temperaturbereich: +10°C bis +40°C
      • relative Luftfeuchtigkeit: max 85% ohne Betauung
      • die zu vermessenden Werkstücke sollten Raumtemperatur besitzen
      • es können folgende Oberflächenkenngrößen und -funktionen gemessen werden:

        • DIN EN ISO 4287: Rauheitskenngrößen (Ra, Rz, Rmax, Rt, Rq), Profilkenngrößen, Weligkeitskenngrößen
        • DIN EN ISO 13565: Kern-Rauheitskenngrößen (Rk, Rpk, Rvk)

      • Messbereiche / Auflösung (in Abhängigkeit vom verwendeten Taster):

        • +/- 8 µm / 1nm
        • +/- 80 µm / 10 nm
        • +/- 800 µm / 100 nm
        • +/- 8000 µm / 1000 nm

      • Tastgeschwindigkeit vt: 0.01mm/s - 2.0 mm/s (in Stufen von 0.01 mm/s)

      Anwendungsgebiete:

      • Konturmessungen
      • Rauheitsmessungen

      Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

      • Asphero 5 (abgeschlossen): wirtschaftliche  Fertigung von ultrapräzisen Asphären

      Perthometer Concept (Mahr)

      Technische Daten:

      • Taktiles Messsystem
      • Tastköpfe mit Radien zwischen 5 und 3 µm
      • Messbereich zwischen 250 und 2500 µm
      • Taststrecken (je 5x): 0.08 mm bis 8mm 
      • Messgeschwindigkeiten zwischen 0.1 und 0.5 mm/s
      • Messpunktabstände  zwischen 0.5 und 5 µm

        Anwendungsgebiet:
      • Messung der Oberflächenrauheit nach DIN EN ISO 4287

      Surfscan Somicronic

      Technische Daten:

      • Messgerät zur flächenhaften taktilen Messung
      • Messköpfe (Radius / Öffnungswinkel):

        • 10.35 µm / 60° (ST088)
        •    2.8   µm / 90° (ST188)

      • Lateraler Messbereich: bis zu 1 cm²
      • Messgeschwindigkeit 0.3 mm/s
      • Laterale Auflösung: 32 bis 0.5 µm

        Anwendungsgebiet:
      • Flächenhafte Rauheitsmessung nach DIN EN ISO 4771, 4287-1996, 13565 and 12085

      Streifenprojektionsmessplatz zur Messung von Zahnrädern

      Technische Daten:

      • Streifenprojektionssystem (GFMesstechnik GmbH)

        • Triangulationsverfahren zur flächenhaften Erfassung geometrischer Größen
        • Lichtstarker DMD-Projektor
        • Lichtquelle: Weißlicht
        • 2*10^6 Messpunkte in ca. 6 Sekunden
        • Messvolumen: 45 mm x 35 mm x 18 mm
        • Auflösung:

          • vertikal: 4 µm
          • lateral: 30 µm

        • Messabweichung: < 6 µm mit K = 2

      Anwendungsgebiete:

      • Messen von gerad- und schrägverzahnten Zahnrädern mit Hilfe einer zusätzlichen Rotationsachse und einer Vertikalachse

      Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

      Taktiles KMG - Zeiss ZMC 550

      Technische Daten:

      • das Portal-Messgerät verfügt über einen feststehende Gerätetisch und einem seitlichangetriebem Portal
      • das Messvolumen beträgt 550mm x 500mm x 450mm
      • es wird induktiv gemessen, sodass eine Einzel- und kontinuirliche Messpunktaufnahme möglich ist
      • die Längenmessunsicherheit beträgt: 1,5µ+l/250
      • verwendete Software: UMESS 300 (Standardformelemente) / KUM (Kurven+gekrümmte Flächen) / GON (Zahnradmessung) / eigene Softwareentwicklung
      • der Präzisionsrundtisch wird als 4. Achse genutzt

      Anwendungsgebiete:

      • Messen von Maß, Form und Lage an Werkstücken mit Standardformelementen
      • Profilmessungen durch Einzelpunktantastung oder Scanning
      • Messen und Abweichanalyse an Verzahnungsgeometrien

      Mitarbeit an folgenden Projekten:

      • SFB 300 - Werkzeuge und Werkzeugsysteme der Metallbearbeitung

        • Teilprojekt: Koordinatenmesstechnik zur Qualitätsbewertung von Schmiedeteilen und -werkzeugen

      • DFG-Forschergruppe - Präzisionsumformung schrägverzahnter Stirnräder

        • Teilprojekt: Verzahnungsmessung

      Wellenmesssystem AMV923V mit Multisensortechnik

      Technische Daten:

      • Optisches Wellenmesssystem AMV923V basierend auf der Schattenprojektion (Hommel-Etamic GmbH)
      • Lichtquelle:  5 Infrarote LEDs
      • CCD-Kamera: 5 Zeilenkameras
      • Messkapazität:

        • Durchmesser: 0,2-230 mm
        • Länge: 900 mm

      • Auflösung:

        • Durchmesser / Länge: 0,5 µm
        • Rotation: 0,018°

      • Messgenauigkeit:

        • Durchmesser: ±(2 + D[mm]/100) µm
        • Länge: ±(5 + L[mm]/100) µm

      • Zusätzliche Sensorik kann über ein Dreiachspositioniersystem der Firma Newport Ltd. zugestellt werden:

        • konoskopischer Sensor (Optimet Ltd.)

          • Laserabstandssensor
          • Hohe Winkelabdeckung von ±85° gegenüber der zu messenden Oberflächennormalen
          • Variable Anpassung von Genauigkeit, Messbereich und Arbeitsabstand durch unterschiedliche Linsensysteme
          • Messgenauigkeit: bis zu  < 3µm

        • Streifenprojektionssystem (GFMesstechnik GmbH)

          • Triangulationsverfahren zur flächenhaften Erfassung geometrischer Größen
          • Lichtstarker DMD-Projektor
          • Lichtquelle: Weißlicht
          • 2*10^6 Messpunkte in ca. 6 Sekunden
          • Messvolumen: 45 mm x 35 mm x 18 mm
          • Auflösung:

            • vertikal: 4 µm
            • lateral: 30 µm

          • Messgenauigkeit: < 6 µm

      Anwendungsgebiete:

      • Messen von Kurbelwellen oder anderen rotationssymmetrischen Körpern mittels Schattenprojektion
      • Messen von komplexen Geomtrien mittels zusätzlicher Sensorik

      Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

      40-kanalige Messverstärker zur Kraftmessung

      Technische Daten: 

      • Wechselspannungsverstärker für DMS-Vollbrücken und induktive Halb- und Vollbrücken
      • Signalaufbereitung für Sensorsignale
      • Galvanisch getrennte Eingänge
      • Brückenspeisespannung: (+/- 5V)
      • 1000Hz-Trägerfrequenz Versorgungsspannung
      • Max. 40 Messkanäl

      Anwendungsgebiet: 

      • Kraftmessung für DMS-Vollbrücken

      Mitarbeit an folgenden Projekten: 

       

       

      Endoskopische Streifenprojektion

      Technische Daten: 

      • Texas Instruments DLP 1024x786
      • Laserlichtquelle
      • Fiberskopische Bildleiter
      • Gradienten Index-Optiken
      • Hohe Messgeschwindigkeit
      • Inverse Streifenprojektion

      Anwendungsgebiet: 

      • Messungen von filgranen Nebenformelementen auf Innengeometrien

      Mitarbeit an folgenden Projekten: 

      Multiskalen-Messtechnik

      Versuchsstand

      Technische Daten:

      • Sensoren

        • µCad Premium Streifenprojektionssensor

          • Auflösung: 8x8x0,3 µm
          • Messbereich: 12x9x3 mm
          • Messzeit: 6s

        • Kamera

          • 1238 x 1034 px
          • Objektiv: telezentrisch 0,375x

      • Referenzmesssystem

        • Lasertracker: Leica AT901-B

          • Messbereich: bis 80 m radius
          • Genauigkeit: 10µm + 5µm/m

      • Aktorik

        • Stäubli TX90

          • Anthropomorpher 6-Achs Roboter
          • Reichweite: 1m
          • Traglast: 14kg (20kg)
          • Wiederholgenauigkeit +-3 µm

        • Drehtisch

          • Neport URS150
          • Wiederholbarkeit: 0,01°

      Anwendungsgebiet:

      • Erfassung des Zustanden von verschlissenen Turbinenschaufeln

      Mitarbeit an folgenden Forschungsprojekten:

      • SFB 871 Produkt Regeneration Teilprojekt A2 Multiskalen-Geometrieerfassung