Taktile Messung Ultraschall-Mikrotaster für detaillierte 3D-Koordinatenmessung

Der auswechsel- und schwenkbare Mikrotaster UMAP-CMM erlaubt taktile Messungen mit Standard-CNC-Koordinatenmessgeräten selbst im nahezu mikroskopischen Bereich. UMAP steht für Ultrasonic

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Mitutoyo Deutschland GmbH

Der auswechsel- und schwenkbare Mikrotaster UMAP-CMM erlaubt taktile Messungen mit Standard-CNC-Koordinatenmessgeräten selbst im nahezu mikroskopischen Bereich. UMAP steht für Ultrasonic Micro and Accurate Probe, übersetzt etwa „hoch genauer Ultraschall-Mikrotaster“. Dabei wird ein Taster, der ein im Durchmesser nur 100 μm großes Tastelement trägt, so angeregt, dass es in Ultraschall-Resonanzfrequenz schwingt. Bei Kontakt mit dem Werkstück wird die Schwingung gedämpft, was eine Änderung in der Auslenkung beziehungsweise Amplitude der Schwingung bewirkt. Das Erkennen dieser Schwingungsänderung führt schließlich zur Übernahme des Positionskoordinaten als Messpunkt.

Dieses „Touch-Tigger“-Funktionsprinzip erlaubt das taktile Messen selbst allerfeinster Details mit unvorstellbarer Sensibilität. So liegen beim UMAP-CMM Antastkräfte von zum Teil kaum mehr messbaren 1 μN vor. Gängige Messköpfe wirken dagegen mit Kräften im Grammbereich auf das Werkstück ein.

Außergewöhnlich zeigt sich auch das Durchmess-Längenverhältnis des Mikrotasters. Sein je nach Tastermodell 100 oder 300 μm großes Tasterelement befindet sich an einen zehn mm beziehungsweise 16 mm langen Schaft. Das ermöglicht dem UMAP-CMM von Mitutoyo ein extrem tiefes Eintauchen zum Beispiel in feinste Bohrungen. Zum Vergleich: „normale“ Taster mit kleinstem Tastelement weisen lediglich eine Eintauchtiefe von etwa zwei mm auf.

Flexibles Agieren verspicht zudem die Beweglichkeit des Systems. Die auswechselbare UMAP-CMM-Mikrotastereinheit wird über die Auto-Joint-Aufnahme des PH10M-Messkopfes mit der Pinole des Standard-Koordinatenmessgerätes verbunden. Die besondere Auslegung des Messkopfes erlaubt ein großzügiges Verschwenken der Tastereinheit. Dabei wird ein Drehbereich von +/- 180 °C, sowie ein Schwenkbereich von 0° bis 105°, jeweils in 7,5°-Schritten, abgedeckt.

Optional verfügbar ist ein frei bewegliches CCD-Kamerasystem inklusive Controller, das eine genaue Betrachtung und Positionskontrolle des mit bloßem Auge kaum erkennbaren Tasters via PC-Bildschirm erlaubt. Alternativ bietet Mitutoyo eine Ausführung des UMAP-CMM mit Festaufnahmen für Kamera und LED-Beleuchtung an, die dadurch zu mit fahrenden Systemkomponenten werden: Ein manuelles Nachjustieren der Kamera nach Anfahren einer neuen Messposition wird somit überflüssig, da der Fokus stets auf dem Mikrotaster verbleibt.

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