Individualisierte optische Messtechnik basierend auf additiv gefertigten optischen Komponenten
von Andreas, Heinrich
A. Sigel, P. Maillard, M. Rank, A. Heinrich, tm – technisches Messen, vol. 84 (7-8), pp. 512-524; 2017
Additive Fertigungstechnologien wurden in den vergangenen Jahren bzgl. Verfahren und Druckmaterialien weiterentwickelt, sodass heute Freiformoptiken in optischer Güte durch 3D-Drucker gedruckt werden können. Durch die schnelle Fertigung vonFreiformoptiken entstehen neue Möglichkeiten für die optische Messtechnik, da durch Variation der Form und Größe vonOptikelementen mit geringem Aufwand spezifisch an Applikationen angepasste Sensorsysteme gefertigt werden können. Indiesem Beitrag werden nun exemplarisch zwei Sensorapplikationen aus dem Bereich der industriellen In-Line-Messtechnikdargestellt, die jeweils ein additiv gefertigtes Optikelement enthalten. Zunächst wird ein auf Lasertriangulationbasierendes Sensorsystem zur Vermessung von Turbinenschaufeln dargestellt. Dieses System beinhaltet eine additivgefertigte transparente Freiformoptik im Beleuchtungsstrahlengang, die zur lückenlosen Generierung einer Laserlinieauf einer komplexen 3D-Oberfläche genutzt wird. Im zweiten Applikationsbeispiel wird ein miniaturisierter Sensorbeschrieben, der die dreidimensionale Erfassung des Innenraums von kleinen Kavitäten ermöglicht. Dieses auf demLichtschnittprinzip basierende System beinhaltet ein gedrucktes Spiegelelement, durch das ein spezifisches Abtastsignalinnerhalb einer Kavität erzeugt wird.