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Applikationen

Qualitätssicherung

Scan-Ma­kro­skop für die Qua­litätskon­trol­le me­di­zi­ni­scher Im­plan­ta­te

Jedes Jahr wer­den in Deutsch­land meh­re­re 100.000 Stents im­plan­tiert. Dabei han­delt es sich um me­di­zi­ni­sche Im­plan­ta­te, wel­che z.B. in Herz­kranz­gefäße ein­ge­bracht wer­den, um Ver­en­gun­gen vor­zu­beu­gen, oder auch zum Of­fen­hal­ten der Spei­seröhre ein­ge­setzt wer­den. Ent­ge­gen der weit ver­brei­te­ten Mei­nung wer­den Stents nicht nur bei älte­ren Men­schen, son­dern bei Per­so­nen allen Al­ters und be­reits bei Klein­kin­dern im­plan­tiert.

Um die spe­zi­el­len An­for­de­run­gen der je­wei­li­gen Ein­satz­ge­bie­te zu erfüllen, sind Stents in vie­len ver­schie­de­nen Größen und For­men erhält­lich. Hier kommt das neue Scan-Ma­kro­skop von Schäfter+Kirchhoff mit in­te­grier­ter Hell­feld­be­leuch­tung und te­le­zen­tri­schem Ob­jek­tiv zum Ein­satz: Es eig­net sich her­vor­ra­gend zur per­so­nen­frei­en Qua­litätskon­trol­le der Geo­me­trie und Oberflächen­tex­tur von Stents.

Die röhrenförmige Struk­tur, auf­ge­baut aus einem Git­ter­gerüst, kann mit dem Scan-Ma­kro­skop mit einem Mess­be­reich von 80 mm und einer Auflösung von 10 μm ab­ge­bil­det wer­den. Dazu wird der Stent mit einem Ro­ta­ti­ons­an­trieb ge­dreht und das Si­gnal von einer Zei­len­ka­me­ra auf­ge­nom­men. So ent­steht ein pla­na­res 2D-Bild der ab­ge­roll­ten Git­ter­struk­tur. Im Ge­gen­satz zu herkömmli­chen en­do­zen­tri­schen Ob­jek­ti­ven er­laubt ein te­le­zen­tri­sches Ob­jek­tiv eine par­al­la­xen­freie Ab­bil­dung ohne per­spek­ti­vi­sche Ver­zer­rung, wie sie für eine Kon­trol­le der Stent­geo­me­trie, ins­be­son­de­re für eine Be­stim­mung der Steg­brei­te wich­tig ist.

Die in­te­grier­te Hell­feld­be­leuch­tung ermöglicht die Vi­sua­li­sie­rung auch feins­ter Oberflächen­tex­tu­ren auf Stents di­ver­ser Le­gie­run­gen.

Großflächen Scan-Ma­kro­skop

Für die au­to­ma­ti­sche Gridfin­ger-In­spek­ti­on.

Die Ver­bes­se­run­gen des Wir­kungs­grads von So­lar­zel­len stel­len einen wich­ti­gen Teil der Bemühun­gen um eine nach­hal­ti­ge En­er­gie­ver­sor­gung in der mo­der­nen Welt dar. Während der Pro­duk­ti­on wird jeder Be­ar­bei­tungs­schritt über­wacht, um höchste Qua­lität zu gewähr­leis­ten. Ein wich­ti­ges Leis­tungs­merk­mal ist die Re­gelmäßig­keit der 'Grid Fin­ger' und 'Bus Bars' (Lei­ter­strei­fen zum Sam­meln der La­dungs­träger). De­fek­te wie Lücken und Verjüngun­gen re­du­zie­ren die Ef­fi­zi­enz und müssen ver­mie­den wer­den. Das Schäfter+Kirchhoff Großflächen Scan-Ma­kro­skop bie­tet eine 100%-Ni­veau-Qua­litätskon­trol­le.

Kom­po­nen­ten

  • Zei­len­ka­me­ra SK7500G­TO-XL
  • Ob­jek­tiv Apo-Ro­da­gon-N4.0/80
  • Soft­ware SK91Gi­gE-WIN
  • Be­leuch­tung:
    2 × Exci­mer lamps LINEX-A4-10W24
    2 × HF in­ver­ters LINEX-RT-1x24/24

Oberflächenanalyse

Corrosion Inspector

Messung und Auswertung von Korrosionsschäden an beschichteten Testplatten

  • Filiform: Auswertung nach ISO 21227-4
  • Enthaftung und Korrosion: Auswertung nach ISO 4628-8
  • Korrosionsstellen: Auswertung Steinschlag nach ISO 20567-1 / Bewertung Blasengrad nach ISO 4628-2
  • Testplattengröße max. 100 mm x 200 mm
  • Scanzeit 0.8 s
  • Auflösung 0.04 mm

Weitere Informationen

Dun­kel­feld-Be­leuch­tung zur Wa­fer-In­spec­tion

In der in­dus­tri­el­len Bild­ver­ar­bei­tung ist Dun­kel­feld­be­leuch­tung be­son­ders nütz­lich zur Un­ter­su­chung hoch­re­flek­tie­ren­der Oberflächen. Der Licht­strahl wird in einem nied­ri­gen Ein­falls­win­kel auf die Oberfläche des Ob­jekts ge­rich­tet, so dass das Licht, wird es von einer ma­kel­lo­sen Oberfläche re­flek­tiert, nicht auf die Ka­me­ra trifft und im Scan völlig dun­kel er­scheint.

Wenn al­ler­dings Oberflächen-Un­re­gelmäßig­kei­ten be­ste­hen, her­vor­he­ru­fen durch ir­gend­ei­ne Beschädi­gung wie einen Krat­zer oder einen Riss oder Ver­un­rei­ni­gun­gen, wie Staub, Flu­sen oder Fett, dann wird dann ein klei­ner Teil des ein­fal­len­den Lichts dif­fus ge­streut, durch das Ka­me­ra-Ob­jek­tiv ein­ge­fan­gen und ge­langt so auf den Sen­sor.

Win­zi­ge Un­re­gelmäßig­kei­ten können so fest­ge­stellt wer­den, selbst sol­che un­ter­halb der Auflösungs­gren­ze des Ob­jek­tivs.

An­wen­dungs­fel­der

  • Oberflächen-In­spek­ti­on von hoch-re­flek­tie­ren­dem Ma­te­ri­al, wie z.B. Chips, Wa­fern oder spie­geln­den Oberflächen
  • Her­vor­he­ben von Kon­tu­ren, Krat­zern, Brüchen, Staub­par­ti­keln und Schmutz

Oberflächen­in­spek­ti­on der Dichtflächen einer O-Ring­nut

Die Kon­trol­le der Guss­bau­tei­le auf Störstel­len wie Lun­ker er­for­dert im Be­reich der Dichtflächen die De­tek­ti­on von Struk­tu­ren in der Größen­ord­nung von 0,5 mm². Für eine schnel­le und si­che­re Er­fas­sung sind kurze In­te­gra­ti­ons­zei­ten und eine hohe Auflösung nötig.

Das In­spek­ti­ons­sys­tem von Schäfter+Kirchhoff zur Un­ter­su­chung von Grund und Flan­ken einer O-Ring­nut be­steht aus drei CCD-Zei­len­ka­me­ras des Typs SK512Z­PD.

Während die erste Ka­me­ra die Man­telfläche des Dreh­teils und den Grund der Nut er­fasst, sind die bei­den an­de­ren zur Ab­bil­dung der Flan­ken er­for­der­li­chen Ka­me­ras nach der Scheim­pflug-Re­gel po­si­tio­niert: Durch die schräge An­ord­nung von Ob­jekt­ebe­ne und Sen­so­re­be­ne kann eine Schar­fe Ab­bil­dung er­zeugt wer­den, ohne dass durch Ab­blen­den die Schärf­en­tie­fe erhöht wer­den muss.

Zeilenkamera SK8160GKO-XL mit telezentrischem Objektiv

Zeilenkamera SK8160GKO-XL mit telezentrischem Objektiv und integrierter Hellfeld-Beleuchtung

Eine normale Linse, ebenso wie das menschliche Auge, bietet eine endozentrische Perspektive. Ein Objekt erscheint größer, wenn es aus der Nähe betrachtet wird, und kleiner, wenn es weiter entfernt ist. Dies bedeutet, dass, wenn ein Objekt mit vertikalen Vertiefungen von oben betrachtet wird, nicht nur die Vertiefung selbst sondern auch ein Teil der vertikalen Seitenwände im Bild sind. Das erschwert bei der industriellen Bildverarbeitung die genaue Bestimmung der Breite eines Objekts, der Größe eines Hohlraum oder der Stegbreite und kann zu schwerwiegender Beeinträchtigung der Messergebnisse führen. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, eine Linse mit einer telezentrischen Perspektive zu verwenden.

Ein telezentrisches Objektiv betrachtet alle Punkte des Objekts direkt von oben. Das resultierende Bild ist vergleichbar mit einer zweidimensionalen technischen Zeichnung des Objekts.

Variationen des Objektabstand können zwar noch zu lokaler Unschärfe des Bildes führen (insbesondere, wenn diese die Schärfentiefe überschreiten), die Abbildungs-Größe des Objekts bleibt aber konstant. Auf diese Weise ist es möglich, die Breite der Vertiefung ohne Ablenkung von den vertikalen Seitenwänden zu bestimmen.

Bei telezentrischer Projektion muss die Frontlinse größer sein als die Größe des Objekts. Dies ist bei größeren Objekten eine anspruchsvolle Anforderung, vor allem wenn eine hohe optische Auflösung benötigt wird. Das vorliegende System erreicht eine Auflösung von 10 µm / Pixel (2.540 dpi) über ein Sichtfeld von mehr als 80 mm. Sub-Pixel-Algorithmen können die Messgenauigkeit noch weiter absenken, auf nur wenige Mikrometer.

Zeilenkameras

Plug Scanner SK-2096-USB3-Color für die au­to­ma­ti­sche Bohr­kern-In­spek­ti­on

Der Bohr-Kern-Scan­ner SK-2096-USB3-Color ist ein vollständig mo­bi­les Oberflächen-Scan-Ma­kro­skop, das von Schäfter+Kirchhoff spe­zi­ell für die Un­ter­su­chung von glat­ten oder zy­lin­dri­schen Ob­jek­ten, wie z.B. Bohr­ker­nen, ent­wi­ckelt wurde.

Ei­gen­schaf­ten

  • Schnel­ler und präziser Aus­tausch von Prüf-Ob­jek­ten durch zwei ro­tie­ren­de Hal­te­run­gen
  • Ein­fa­che An­pas­sung des Fokus für Ob­jek­te mit un­ter­schied­li­chen Durch­mes­sern
  • Oberflächen-Scan er­folgt durch ein­fa­ches Drücken eines But­tons oder einer Maus­tas­te
  • Au­to­ma­ti­scher Weiß-Ab­gleich
  • Ein-Klick-Zoo­men für 1:1-Dar­stel­lun­gen
  • Dru­cken und Spei­chern des vollständi­gen Scans oder von Aus­schnitts­ver­größerun­gen
  • Mit­tels USB 3.0-Schnitt­stel­le er­folgt die Po­si­tio­nie­rung des Scan­ners hoch­fle­xi­bel, so dass es na­he­zu übe­r­all ein­ge­setzt wer­den kann

Un­ter­su­chung der Mi­kro­struk­tur po­la­rer Eis­bohr­ker­ne

Mit dem Scan-Ma­kro­skop von Schäfter+Kirchhoff wer­den Eis­bohr­kern­ab­schnit­te in hoher Auflösung und mit hoher Ge­schwin­dig­keit ge­scannt. Die bis­lang übli­che Auf­nah­me von Ein­zel­bil­dern mit einem Mi­kro­skop und das nachträgli­che mo­sa­ik­ar­ti­ge Zu­sam­menfügen der Bil­der auf dem Rech­ner ist sehr zeit­aufwändig, und hat den Nach­teil, dass Sub­li­ma­ti­ons­vorgänge die un­ter­such­te Porösität des Eises während der Da­ten­auf­nah­me be­reits verändern.

Das von Schäfter+Kirchhoff ent­wi­ckel­te Großflächen Scan-Ma­kro­skop ist im Al­fred-We­ge­ner-In­sti­tut für Po­lar- und Mee­res­for­schung in Bre­mer­ha­ven bei Tem­pe­ra­tu­ren von -30° im Ein­satz.

Es ermöglicht eine im Ver­gleich zu bis­lang übli­chen Mess­ver­fah­ren deut­lich be­schleu­nig­te und qua­li­ta­tiv ver­bes­ser­te Da­ten­auf­nah­me.

Tech­ni­sche Daten

Mess­feld­brei­te: 41 mm (Mess­feldlänge
un­be­grenzt
Auflösung: 5 μm (hor. 8192 Pixel)
Zei­len­fre­quenz: 7.2 kHz
Scan­ge­schwin-
dig­keit:
36 mm/s
Mess­dau­er: 2.8 s für Mess­feld 41×100mm²
Ar­beits­ab­stand: 50 mm
Um­ge­bungs-
tem­pe­ra­tur:
-30°C (End­ver­si­on bis -60°C)

Stratigraphie-Scanner mit Dunkelfeldbeleuchtung

Innovative Entwicklung für die Glaziologie zur Untersuchung der Mikrostruktur polarer Eisbohrkerne mit Scanlängen über 1 m. Objektseitige Auflösung von 50 μm bei einer Messfeldbreite von 105 mm

Der ILCS-Scanner wurde von Schäfter+Kirchhoff für Polar-Expeditionen entwickelt und alle mechanischen, elektronischen und optischen Komponenten wurden für Temperaturen bis zu -40°C entwickelt.

La­ser-Dif­frak­ti­ons-Mess­sys­tem

Mes­sung von Durch­mes­sern, Geo­me­trie und Kan­ten­la­gen mit hoher Ge­nau­ig­keit und Ge­schwin­dig­keit.

Bei die­sem Mess­ver­fah­ren wird ein kolli­mier­ter La­ser­strahl auf einen CCD-Zei­len­sen­sor pro­ji­ziert. Ein in den Strah­len­gang geführter Messkörper schat­tet den La­ser­strahl par­ti­ell ab. Da­durch wird die ebene Wel­len­front aus dem Kolli­ma­tor am Mess­ob­jekt ab­ge­beugt und es ge­langt Licht in den geo­me­tri­schen Schat­ten­be­reich. Im Hell­be­reich außer­halb des geo­me­tri­schen Schat­tens ent­ste­hen durch In­ter­fe­renz des ab­ge­lenk­ten An­teils mit der un­gestörten Welle In­ter­fe­renz­strei­fen.

Ein­satz­be­rei­che

Diese Mess­ver­fah­ren eig­net sich auf­grund der er­reich­ten Mess­fre­quen­zen im Ki­lo­hertz­be­reich für die Un­ter­su­chung dy­na­mi­scher Vorgänge, wie z.B. der Über­wa­chung von Hy­drau­lik­lei­tun­gen, der Mi­kro­po­si­tio­nie­rung von SMDs oder der Rund­laufüber­wa­chung von Tur­bi­nenrädern.

Ein wei­te­rer Ein­satz­be­reich ist die Un­ter­su­chung phy­si­ka­li­scher Beu­gungsphäno­me­ne im phy­si­ka­li­schen Hoch­schul­prak­ti­kum.

CCD-Zei­len­ka­me­ra mit in­te­grier­ter Hell­feld­be­leuch­tung

Scan­ner mit ge­rich­te­ter Hell­feld­be­leuch­tung zur kon­trast­rei­chen Oberflächen­ana­ly­se

Eine an die Ob­jek­t­ei­gen­schaf­ten an­ge­pass­te Auf­nah­me und Beleuchtungs­technik hebt die ge­such­ten Merk­ma­le her­vor.

An­wen­dungs­be­rei­che:

  • Dichtflächen
  • Ma­te­ria­lo­gra­fie
  • Münzprüfung
  • Mi­kro­prägung
  • Lackschäden
  • Steck­kon­takt

Fünf auf einen Streich

Fünf Zei­len­ka­me­ras er­fas­sen syn­chron Bild- und Mess­da­ten. Eine über­la­ger­te struk­tu­rier­te La­ser­be­leuch­tung er­wei­tert die zwei­di­men­sio­na­le Mes­sung um eine wei­te­re Di­men­si­on (z.B. Tiefe, Schwin­gung, Durch­bie­gung).

Das Mess­sys­tem ist mo­du­lar auf­ge­baut; mit iden­ti­schem Gehäuse und iden­ti­scher Schnitt­stel­le ste­hen Zei­len­ka­me­ras mit 512–5150 Pi­xeln zur Verfügung.

Quantenoptik

Fiber Port Clus­ter für Ma­gne­to-Op­ti­sche Falle (MOT)

Bo­se-Ein­stein-Kon­den­sa­ti­on leicht ge­macht mit Fa­ser­op­tik und Op­to­me­cha­nik aus dem Bau­kas­ten

La­ser­strahl­kopp­ler, Po­la­ri­sa­to­ren, Verzöge­rungs­op­tik, Beam­split­ter/-com­bi­ner und Kom­bi­na­ti­onswürfel wer­den zu einer post­kar­ten­großen Funk­ti­ons­ein­heit zu­sam­men­gefügt. ¾ m² und größere Bre­ad­board-An­ord­nun­gen wer­den durch die­ses ge­schlos­se­ne, kom­pak­te und trans­port­sta­bi­le Sys­tem er­setzt.

Laser

Präzisions-Grid-Projektor SK 5732

Strukturierte Beleuchtung für 3D-Objektvermessung

Geringe Höhenunterschiede auf schwach strukturierten Objekten lassen sich mit dem Mehrlinien-Lichtschnittverfahren optisch vermessen. Ein Messraster wird dafür unter einem flachen Winkel schräg auf die Objektstruktur projiziert.

Eine Matrixkamera zeichnet das Bild der aufgrund der Objektstruktur deformierten Linien auf, der Linienversatz wird als Maß für die Höhenunterschiede ausgewertet.

Weitere Informationen…

Laserlinien, Laserspots und Laserpattern für 3D-Messtechnik und Prozesskontrolle

Das Laserlichtschnitt-Verfahren ist ein 3D-Verfahren zur Profilmessung in einer Schnittebene. Nach dem Prinzip der Lasertriangulation registriert eine senkrecht über dem Objekt angeordnete Kamera den Lateralversatz und die Verformung einer in einem Winkel a auf die Objektoberfläche projizierten Laserlinie.

Das Kamerabild enthält die Höheninformation entlang der durch den Laserstrahl definierten Schnittebene, zur vollständigen Ermittlung des dreidimensionalen Höhenprofils wird das Objekt in einer scannenden Bewegung unter der Apparatur hindurchgeführt.

Weitere Informationen…

Schäfter + Kirchhoff GmbH - die Hamburger Spezialisten für Optosensorik und Messtechnik
Kieler Str. 212, D-22525 Hamburg, Deutschland, Tel. +49(0)40 85 39 97-0, Fax +49(0)40 85 39 97-79
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