Speckle-basierter relativer 6DOF Sensor

Viele verschiedene industrielle Fertigungsprozesse benötigen eine genaue Kenntnis der relativen Position zwischen Werkstück und Werkzeug in 6 Freiheitsgraden (Degrees of Freedom: DoF). Die derzeit oft hierfür eingesetzten Methoden [KMG, Laser Tracer, Laser Tracker, (Aktive) Triangulation, Kamera + CAD] haben alle bestimmte Vor- und Nachteile. Insbesondere die hochgenaue Messung der Rotationen des Werkstücks kann eine Herausforderung darstellen. Die genutzte speckle-basierte Messmethode wertet die relativen Verschiebungen des Specklemusters auf mehreren Kameras aus und berechnet anhand dieser die relative Posenänderung mit Genauigkeiten im einstelligen Mikrometer bzw. Mikrorad Bereich. Um Messungen in dieser Genauigkeitsklasse zu ermöglichen ist eine präzise Kontrolle und Stabilität der Laserwellenlänge sowie der Geometrie und der sie beeinflussenden thermischen Belastungen des Systems notwendig. Durch die Nutzung von Kalibrierbildern mit bekannten Positionen ist eine Erweiterung der Messung auf absolute Posen möglich. Der Sensoraufbau wird zusammen mit ersten Messergebnissen vorgestellt und ein Vergleich der speckle-basierten Methode zu den genannten Alternativen gezogen.