Konzeption und Evaluation eines Positioniersystems für den Einsatz in deflektometrischen Messsystemen

Das deflektometrische Messprinzip

Deflektometrische Messsysteme ermöglichen die Erfassung und Charakterisierung spiegelnder und transparenter Oberflächen und finden praktische Anwendung etwa zur Messung optischer Funktionsflächen (z.B. Teleskopspiegel, Brillengläser) sowie zur Qualitätskontrolle glänzender Produktoberflächen (z.B. Autolackierung, Kunststoffformteile). Das Grundprinzip deflektometrischer Verfahren besteht darin, dass das durch Reflexion oder Brechung verzerrte Abbild einer bekannten Referenzstruktur aufgezeichnet und quantitativ ausgewertet wird.

Um eine eindeutige Messung zu ermöglichen, sind unterschiedliche Auswerteansätze gebräuchlich. Das vom IPROM favorisierte Verfahren nutzt die definierte einachsige Verschiebung des Referenzmusters während des Messablaufs.

Ihre Herausforderung

Im Hinblick auf eine möglichst geringe Messunsicherheit kommt der definierten Verschiebung der Referenzstruktur zentrale Bedeutung zu. Derzeit werden am IPROM hierfür einachsige, messende Positioniersysteme eingesetzt. Diese Lösung ist einerseits vergleichsweise kostenintensiv, andererseits wirken sich auftretende Geradheitsabweichungen der Achse negativ auf die Messunsicherheit aus.

Ihre Aufgabe bestünde daher in der Erarbeitung und Erprobung eines alternativen Positionierkonzepts, welches sich nach Möglichkeit kostengünstiger als die bisherige Lösung realisieren lässt und zudem unerwünschte Bewegungsanteile entweder vermeidet oder messtechnisch erfasst.

Im Rahmen Ihrer Tätigkeit wären auf konstruktiver Ebene verschiedene Ansätze zur mechanischen Führung der Referenzstruktur zu analysieren und zu vergleichen, auf messtechnischer Ebene wären mögliche Sensorkonfigurationen zur Erfassung der relevanten Endlagen der Referenzstruktur zu identifizieren.

Abhängig vom zeitlichen Umfang der Arbeit (Bachelor, Studien- oder Masterarbeit) wären der Aufbau und die experimentelle Erprobung eines entsprechenden Systems durchzuführen und die Leistungsfähigkeit des Verfahrens zu charakterisieren.

Die Aufgabenstellung ist durch entsprechende Anpassung der Aufgabendetails sowohl als Bachelorarbeit wie auch als Studien- oder Masterarbeit durchführbar.

Ihr Kontakt

Dr.-Ing. Marcus Petz
Tel.: (0531) 391-7024
Email: m.petz@tu-bs.de

…oder jeder andere wissenschaftliche Mitarbeiter des IPROM