Wie funktionieren Lasertracker?

Lasertracker sind Präzisionsmessgeräte, die für hochpräzise Dimensionsmessungen eingesetzt werden. Durch die Kombination von Lasertechnologie, retroreflektierenden Zielen und spezieller Software können diese Geräte die genaue Koordinatenposition eines Zielobjekts im dreidimensionalen Raum bestimmen.

Die kompakte Größe und die Tragbarkeit der Lasertracker ermöglichen es, diese Geräte zu transportieren und dort aufzustellen, wo sich die großen Messanwendungen befinden. Dadurch können Ingenieure und Techniker genaue Messungen und Ausrichtungen vor Ort an verschiedenen Baustellen oder Produktionsstätten durchführen. Außerdem müssen die zu vermessenden Objekte nicht zu einer speziellen Messeinrichtung transportiert werden.

Lasertracker sind zum größten Teil relativ einfach in ihrer Funktionsweise. Sie bestehen aus einigen wenigen Hauptbestandteilen, die für genaue Messungen und Zuverlässigkeit sorgen. Bei diesen Komponenten handelt es sich um den Laser selbst, das Interferometer, die Software für das Lasertracking und das retroreflektierende Messobjekt, wobei das häufigste ein SMR (sphärisch montierter Retroreflektor) ist. Der Tracker sendet den Laserstrahl zunächst auf ein Ziel, das gegen das zu messende Objekt gehalten wird. Das Licht des Laserstrahls wird dann auf den Tracker reflektiert.

Durch die Messung der Differenz zwischen den ausgesendeten und empfangenen Lichtwellen kann der Lasertracker die Entfernung und Position des Ziels genau berechnen. Die Hauptkomponente, die diese Messung ermöglicht, ist das Interferometer. Neben der speziellen Messsoftware interpretiert es die Daten und legt die Koordinaten für die Messung fest.

Lasertracker bestehen aus mehreren Standardmesskomponenten. Diese integrierten Teile helfen dem Bediener, große Objekte zu messen und die dreidimensionale Position des Ziels zu bestimmen. Von der Software bis hin zu Retroreflektoren, Kameragehäusen und mehr spielt jede Komponente eine wichtige Rolle.

• Computer: Der PC dient als zentrale Schaltstelle für die Betriebssoftware des Lasertrackers und ermöglicht es dem Benutzer, den Messprozess präzise und effizient zu steuern und zu überwachen.
• Kameragehäuse: Wenn es um die eigentlichen Lasertracker-Messungen geht, ist das Kameragehäuse eine entscheidende Komponente, da es sowohl eine lichtemittierende Einheit als auch eine lichtempfangende Einheit enthält. Es schießt den Laserstrahl aus und fängt das vom Retroreflektor reflektierte Licht ein. Kurz gesagt, die Kamera ermöglicht eine genaue Messung und Verfolgung des Zielobjekts.
• Stativ: Das Stativ stützt das Kameragehäuse und sorgt während des Messvorgangs für Stabilität. Die robuste Konstruktion sorgt dafür, dass das Kameragehäuse fest steht und richtig ausgerichtet ist. Dies ist wichtig für große und kleine Messungen, da es mögliche Quellen für Messfehler minimiert.
• Retroreflektor (SMR): Diese Komponente hat direkten Kontakt mit dem gemessenen Objekt. Durch die Rückstrahlung des emittierten Laserstrahls zum Kameragehäuse kann der Retroreflektor die Abmessungen und Merkmale des Objekts präzise messen. Sein Design und seine Platzierung ermöglichen genaue und zuverlässige Messergebnisse.

Die Wartung eines Lasertrackers ist unerlässlich, um über einen längeren Zeitraum genaue und zuverlässige Messergebnisse zu gewährleisten. Dies hilft den Herstellern, den größtmöglichen ROI aus ihren Geräten herauszuholen. Aber was ist mit der Wartung von Lasertrackern verbunden?

Im Folgenden finden Sie eine Liste mit bewährten Verfahren und Tipps, die Ihnen helfen, die Lebensdauer Ihrer Werkzeuge zu verlängern.

Lasertracking wird täglich von Unternehmen auf der ganzen Welt aus zahlreichen Gründen eingesetzt. Diese Technologie bietet Vorteile gegenüber anderen Messmethoden und wird deswegen auch weiterhin genutzt werden.

Zum einen bietet das Lasertracking genaue Messungen. Dies wird oft gegenüber Maßbändern, Messschiebern und anderen Messgeräten bevorzugt, da diese oft weniger genau und anfällig für Benutzerfehler sind. Außerdem können sie dank ihrer Tragbarkeit und der fortschrittlichen Technologie fast überall installiert und verwendet werden. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass die Tracker Echtzeitüberwachungsfunktionen bieten können. Dies ermöglicht es, die Bewegung von Objekten im Laufe der Zeit zu verfolgen, was für die Ausrichtung von Maschinen und andere Zwecke hilfreich ist.

Die Vielseitigkeit der Lasertracker macht sie für eine breite Palette von Anwendungen nützlich. Sie helfen bei der Ausrichtung während des Montageprozesses, bei produktionsbegleitenden Prüfungen und bei der Endkontrolle, während Werkzeug- und Formenbau, Kalibrierungen, Reverse Engineering und mehr. Aus diesem Grund haben viele Branchen die Bedeutung und die Vorteile der Implementierung eines Lasertracking-Systems in ihre Abläufe erkannt.

Nachfolgend finden Sie nur einige Branchen und Anwendungsfälle, in denen Lasertracker erfolgreich eingesetzt werden:

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Lasertracker spielen eine entscheidende Rolle bei Fertigungs- und Montageprozessen in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Sie werden für die Ausrichtung und Inspektion großer Flugzeugkomponenten verwendet und gewährleisten eine präzise Positionierung und Maßgenauigkeit. Lasertracker erleichtern die Montage komplexer Strukturen wie Tragflächen, Rümpfe und Fahrwerke und tragen so zur Verbesserung der Leistung und Sicherheit von Flugzeugen bei.
• Automobilindustrie: In der Automobilindustrie werden Lasertracker für die Qualitätskontrolle und Maßhaltigkeitsprüfung von Fahrzeugkomponenten eingesetzt. Sie ermöglichen Messungen von kritischen Merkmalen und gewährleisten die Einhaltung von Konstruktionsspezifikationen und Toleranzen. Lasertracker helfen auch bei der Ausrichtung von Robotersystemen, die in der Automobilmontage eingesetzt werden, und optimieren so die Produktionseffizienz.
• Stromerzeugung: Das Lasertracking wird in der Stromerzeugungsindustrie eingesetzt, um Turbinenkomponenten auszurichten und zu warten. Es ist entscheidend für die Positionierung von Rotorblättern, Wellen und Gehäusen, was sich direkt auf die Effizienz und Zuverlässigkeit von Stromerzeugungssystemen auswirkt.
• Schiffbau: Das Lasertracking wird im Schiffbau in großem Umfang eingesetzt, um die genaue Konstruktion und Ausrichtung großer Schiffskonstruktionen zu unterstützen. Es hilft bei der Positionierung von Rumpfabschnitten, Schotten und anderen Komponenten und sorgt für die richtige Passform und Ausrichtung während der Montage. Lasertracker tragen zum effizienten Bau von Schiffen bei, reduzieren Nacharbeiten und erhöhen die Gesamtproduktivität.

Im Laufe der Jahre hat sich die Lasertracker-Technologie erheblich weiterentwickelt, was zu höherer Genauigkeit, besserer Tragbarkeit und erweiterten Messfunktionen geführt hat. Hier sind einige Fortschritte, die dazu beigetragen haben, dass Lasertracker noch mehr Möglichkeiten bieten:

• Absolute Abstandsmessung: Herkömmliche Lasertracker stützten sich auf interferometrische Techniken, um die Phasendifferenz zu messen und Abstände zu berechnen. In jüngster Zeit wurde jedoch die Technologie der absoluten Abstandsmessung (Absolute Distance Measurement, ADM) eingeführt. ADM verwendet ein frequenzmoduliertes Dauerstrichverfahren (Frequency-modulated Continuous Wave, FMCW), das direkte Abstandsmessungen ohne Interferenzmuster ermöglicht. Diese Technologie macht einen Umgebungsausgleich überflüssig und verbessert die Messgeschwindigkeit und -genauigkeit.
• Kabellose Konnektivität: Eine weitere bemerkenswerte Entwicklung in der Lasertracker-Technologie ist die Integration von kabelloser Konnektivität. Diese Innovation ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen dem Lasertracker und externen Geräten wie Laptops, Tablets oder die Messsoftware. Die kabellose Konnektivität beseitigt die Einschränkungen durch Kabel und ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Datenerfassung und -analyse, was die Effizienz der Arbeitsabläufe verbessert.