3D für Fortgeschrittene

Der neue Sensor im neuen CD-Labor an der TU-Wien. (c) TU-Wien

Neues Christian Doppler Labor entwickelt optische 3D-Scanmethoden mit extrem hoher Auflösung.

Wer Präzisionsprodukte herstellt, etwa optische Linsen oder Halbleitertechnologie, der muss Objekte mit hoher Genauigkeit erfassen können. Um festzustellen, ob die dreidimensionale Form exakt stimmt, entwickelt Prof. Georg Schitter neuartige 3D-Messsysteme. Dafür wurde am 26. Jänner 2016 an der TU Wien das Christian-Doppler-Labor für Präzisionstechnologie für automatisierte In-Line Messtechnik eröffnet.
Wir sehen dreidimensional, weil beide Augen leicht unterschiedliche Bilder liefern. Auch moderne Kameras machen das ähnlich – für die hochpräzise Erfassung dreidimensionaler Formen genügt das allerdings nicht. „Wir verwenden Laser-basierte optische Sensoren“, erklärt Georg Schitter. „Mit beweglichen Spiegeln lässt man die Laserstrahlen über eine Oberfläche gleiten, damit kann das ganze Objekt Punkt für Punkt abgerastert, erfasst und am Computer analysiert werden.“ Die Genauigkeit, die sich damit erreichen lässt, ist beeindruckend: „Eine vertikale Auflösung von deutlich weniger als einem Mikrometer ist damit möglich.“

Farbtreu
Schitter beschäftigt sich schon seit Jahren mit solchen 3D-Messystemen. Wenn man diese Präzision erreichen will, kann man nicht einfach fertige Bauteile kaufen und zusammenfügen. Jeder einzelne Schritt, jede Komponente wird daher im CD-Labor an der TU Wien speziell entwickelt.
Nicht nur die Form, sondern beispielsweise auch die Farbe von Objekten kann mit den neu entwickelten Sensoren gemessen werden – etwa um während des Produktionsprozesses zu überwachen, ob auch wirklich exakt der richtige Farbton getroffen wurde. „Unser System soll direkt im Produktionsbetrieb eingesetzt werden und am Fließband laufend überwachen, ob die Qualität stimmt“, sagt Schitter.
Unterstützt wird das neue Labor vom Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW). Als Firmenpartner konnte Georg Schitter zwei Unternehmen gewinnen, mit denen das Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien auch schon in der Vergangenheit zusammengearbeitet hat: Atensor Engineering and Technology Systems in Steyr ist ein Kompetenzzentrum für Robotik und Roboter-gestützte Messtechnik. Micro-Epsilon ist ein Messtechnik-Produzent aus Bayern, der sich auf hochpräzise Sensoren spezialisiert hat.