Die Präzisionsmessung dreidimensionaler Komponenten ist in vielen Industriezweigen unerlässlich, u. a. in in den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt sowie Energie. Eine derzeit sehr beliebte Option sind Messdienstleistungen, die mit einem Laser Tracker durchgeführt werden. Laser Tracker kamen erstmals in den späten 1980er Jahren auf den Markt. In den 1970er Jahren. Was bedeutet das? Sie sind in der Lage, die 3D-Koordinaten einer kugelförmigen Sonde zu messen, indem sie einen Laserstrahl verfolgen, der auf ein retroreflektierendes Ziel gerichtet ist.

Was zeichnet Laser Tracker aus?

Bei den beschriebenen Geräten handelt es sich um tragbare, dreidimensionale Geräte, die Messungen über große Entfernungen mit sehr hoher Präzision ermöglichen. Dank der Verwendung von hochpräzisen Retroreflektoren mit großer Reichweite können Messungen in einer Entfernung von 80 Metern zum Kopf des Geräts durchgeführt werden, d.h. bis zu 160 Meter im Durchmesser! Die Leichtigkeit und geringe Größe solcher Geräte ist ebenfalls ein charakteristisches Merkmal. Daher können sie von einer Person erfolgreich von einem Ort zum anderen gebracht werden. Das bedeutet auch, dass sie leicht zu transportieren sind. Die Messgenauigkeit eines einzelnen Punktes ist sehr hoch und beträgt etwa 0,025 mm oder 25 Mikrometer (gilt für Entfernungen bis zu einigen Metern), was dem Durchmesser eines weißen Blutkörperchens entspricht (das menschliche Auge kann keine Objekte wahrnehmen, die kleiner als 0,040 mm sind). Wichtig ist, dass die Koordinatendaten mit hoher Geschwindigkeit erfasst werden. All diese Eigenschaften haben dazu geführt, dass die Laser Tracker-Messdienste viele früher verwendete Lösungen verdrängt haben.

Systeme dieser Art bestehen in der Regel aus einem Laser Tracker (Kopf), einer Steuereinheit mit Stromversorgung (MCU – Master Control Unit) und weiterem Zubehör. Ein Computer, auf dem die Messsoftware läuft, ist ebenfalls Teil des Kits.

Wie funktionieren die Laser Tracker?

Das System sendet einen roten Laserstrahl aus, der von der Retroreflektorscheibe reflektiert wird. Wichtig ist, dass es für die Augen der Menschen in der Umgebung völlig ungefährlich ist. Der Strahl kehrt dann zum Laser Tracker zurück und wird auf dem Positionsdetektor reflektiert. Das vom Ziel reflektierte Licht kehrt also auf dem gleichen Weg zurück und erreicht das Gerät an der gleichen Stelle, an der es ausgesendet wurde. Bei den Messsonden ist ein sphärisch montierter Retroreflektor (SMR) derzeit die am häufigsten verwendete Lösung. Wenn das Licht zum Laser Tracker zurückkehrt, wird ein Teil des Lichts an den Entfernungsmesser weitergeleitet. Dies wiederum bestimmt den Abstand zwischen dem Werkzeug und dem SMR-Retroreflektor.

Das Gerät ist mit zwei Drehwinkelgebern und einem Laser-Distanzmesssystem ausgestattet. Durch die Messung von zwei Winkeln (vertikal und horizontal) und einer Entfernung können die Koordinaten des Ziels bestimmt werden. Um die radiale Entfernung zum Ziel zu messen, wird die so genannte „radiale Entfernung“ verwendet. ADM-System (Absolute Distance Meter), das als Messung der absoluten Entfernung mit Phasenverschiebung beschrieben wird.

Die Laser Tracker-Messungen sind eine Garantie für Genauigkeit und Schnelligkeit. Ein weiterer Vorteil von Laser Trackern ist ihre Fähigkeit, auch in rauen Industrieumgebungen zu arbeiten. Eine hohe IP-Einstufung (Ingress Protection) bietet Schutz vor Wasser und Staub.