Kalibrierung von Laser Trackern

  • Kalibrierung von Laser Trackern

Kalibrierung mit Probing und Scanning Systemen

Laser Tracker Systeme sind längst ein Standard in der Industriemesstechnik bezogen auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie der Messvolumengröße bei den portablen KMG.
 
Allerdings verlieren Laser Tracker mit der Zeit, aufgrund von Verschleiß und Abnutzung, an Leistung und lassen in der Genauigkeit nach. Durch regelmäßige Kalibrierungen stellt GMA sicher, dass Ihr Laser Tracker sich in der vorgegebenen Spezifikation befindet und die bestmögliche Tracker Performance erreicht. Dazu kalibriert GMA gemäß dem Qualitätsstandard DIN ISO EN 17025:2018 nach der Normenreihe DIN EN ISO 10360 und ist DAkkS akkreditiert für den Bereich der Kalibrierung von Laser Trackern mit Probing und Scanning Systemen.
 
Wird bei einer regelmäßigen DAkkS-Kalibrierung trotz technischer Einsatzfähigkeit eine Überschreitung der Spezifikationen festgestellt, kann GMA ebenso eine Kompensation des Messsystems durchführen und so eine Genauigkeitssteigerung erreichen, um die Spezifikation zu erfüllen.
 
Der Umfang der DAkkS-Kalibrierung nach der Normenreihe DIN EN ISO 10360 erstreckt sich über die Prüfung der Antastabweichung, die Ortsabweichung und die Längenmessabweichung.
 
Für die Antastabweichung wird eine hoch-präzise gefertigte Kugel (Formabweichung < 2 µm) taktil an vordefinierten Positionen mit allen zu kalibrierenden Tastern angetastet (vgl. Abbildung 1). Aus dem Vergleich der ermittelten IST-Geometrie mit der kalibrierten SOLL-Geometrie der Kugel werden Erkenntnisse zur Leistungsfähigkeit des Messsystems abgeleitet, indem die Größenabweichung, Formabweichung und der Messpunktstreuung bewertet werden.
 
Abbildung 1: Messpunktverteilung auf der Messkugel (links: Draufsicht des Lasertrackers; rechts: Seitenansicht rechtwinklig Draufsicht des Lasertrackers
 
Für die Ortsabweichung werden drei Ortsfeste Messreflektoren aus unterschiedlichen Entfernungen und Winkeln erfasst um die innere Geometrie des Messsystems zu bewerten.
 
 
 
Abbildung 2: Messpunktverteilung in der vertikalen in drei Entfernungen
 
Für die Längenmessabweichung werden 41 Prüflängen mit den zur Verfügung stehenden Messmodi (ADM + IFM; nur ADM, nur IFM) gemessen. 29 diese Prüflängen werden mit Hilfe eines hochpräzisen Maßstabes (kalibrierte Länge U=0,8 µm (k=2)), der an definierten Stellen und in definierten Ausrichtungen im Raum fixiert wird, erfasst. 12 weitere Prüflängen werden mit Hilfe einer Laser Rail mit maximalen Längen von 60 m erfasst. Hierbei wird die 60m lange Referenzstrecke mit einer Messunsicherheit (k=2) von U=38µm erstellt.
 
Aus dem Vergleich der Prüflängen (IST) mit den Referenzlängen (SOLL) dient der Bewertung des dreidimensionalen Abweichungsverhalten des Lasertrackers im spezifizierten Messvolumen. Dieses Abweichungsverhalten wird durch die Überlagerung verschiedener Einzelabweichungen, wie z. B. nicht korrigierter systematischer Abweichungen des Längenmesssystems und der Winkelgeber, zufälliger Messabweichungen, geometrischer Unvollkommenheiten in den Drehachsen und/oder des Tasterelements verursacht.
 
 
 
Abbildung 3: Maßstabspositionen
 
 
Abbildung 4: Laser Rail
 
Der Kalibrierschein dokumentiert das Ergebnis der DAkkS-Kalibrierung mit bis zu 114 Prüfgrößen bei einem Laser Tracker System mit SMR, Probe und Scanner. Er unterliegt den DAkkS-Regularien und ist auch durch die Konformität zum ILAC Weltweit anerkannt.

 

Abbildung 5: Beispiel für einen GMA-Kalibrierschein (Deckblatt)