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#12 Große Flächen schnell messen mit ShapeTracing
Große Flächen schnell messen mit ShapeTracing
Die neue Version der µsoft metrology bringt einige entscheidende Verbesserungen bei der
Messung großer Stitchingfelder. Insbesondere bei leicht gekrümmten und welligen Oberflächen
wird mit der ShapeTracing-Methode Messzeit gespart. Im Zusammenspiel mit der
Intensitätskorrektur werden hoch qualitative Messungen in kürzester Zeit erzeugt.
Welchen Vorteil hat die ShapeTracing-Methode?
Größere Stitchingfelder können komfortabel
mit der automatischen Höheneinstellung über
die AutoAdjust-Funktion gemessen werden,
ohne dass das Objekt aus dem z-
Messbereich läuft. Dabei wird für jedes
Messfeld ein definierter Höhenbereich
durchsucht und anschließend die Messung
durchgeführt. Nachteil des AutoAdjust ist,
dass der Suchprozess recht lange dauert, da
für jede Messposition der Höhenbereich nach
der Oberfläche durchsucht wird.
Das ShapeTracing verwendet eine rein
softwaregestützte Suchfunktion und
berechnet die nächste Z-Messposition und
den notwendigen Messbereich aus den
Nachbarfeldern. Der Messbereich wird
dadurch minimiert und die Messung in der
Regel um den Faktor zwei bis drei
beschleunigt.
Verzinktes Stahlblech: 10x10 Stitching in 8:45 min.
Gewalztes Stahlblech, 23x1 Stitching, Gemessen mit AutoAdjust: 4:30 min, mit ShapeTracing: 2:00 min
µSoft Analysis Premium 6.2.6409
Nur zu Demo-Zwecken!

Für welche Oberflächen eignet sich das ShapeTracing-Verfahren?
ShapeTracing wurde für gekrümmte und leicht wellige Oberflächen entwickelt. Kontinuierliche und geschlossene
Oberflächen sind besonders kooperativ. Wird die Messung mit dem Piezo durchgeführt, sollten die
Höhenunterschiede innerhalb einer Einzelmessung kleiner als der Verfahrbereich des Piezos sein.
Selbst Oberflächen mit Löchern, sofern diese kleiner als ein Messfeld sind, können problemlos erfasst werden.
Soll eine Bauteilkannte erfasst werden, reduziert ShapeTracing die Anzahl der tatsächlich vermessenen Felder
auf das notwendige Minimum.
Beste Ergebnisse unterstützt durch die Intensitätskorrektur
Beim Zusammensetzen der Einzelmessfelder spielt beim µsurf auch das Intensitätsbild eine tragende
Rolle. Hier können die zum Rand hin typischen Helligkeitsverluste einen negativen Einfluss auf das
Endergebnis haben.
Ist das System mit einer Intensitätskorrektur ausgestattet, werden die Helligkeitsunterschiede
objektivspezifisch korrigiert. Im Intensitätsbild sind keine durch die Vignettierung bedingte Unterschiede
mehr zu erkennen. Die Einzelbilder können sehr gut zu einer Gesamttopografie zusammengesetzt werden
und das Intensitätsbild hat eine gleichmäßige Anmutung.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 mm
0
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mm
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Texturiertes Blech: Ohne Intensitätskorrektur
Texturiertes Blech: Mit Intensitätskorrektur
In den beiden Reflexionsbilder ist der Unterschied deutlich zu erkennen. Links sind die Übergänge deutlich
sichtbar. Das rechte Bild hat ein homogenes Erscheinungsbild.
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Sicherheit
Die Methode verfügt über softwaregesteuerten Schutz des Objektivs. Insbesondere bei der schnellen
Rückfahrt zum Ausgangspunkt der Messung wird das Objektiv angehoben um einen maximalen
Sicherheitsabstand ohne Zeitverlust zu erzielen. Dadurch werden Kollisionen während der automatischen
Messprozedur ausgeschlossen und trotzdem zeitoptimiert gemessen.
Robustes Verfahren mit angepasster Messfeldgröße
Das Verfahren ist robust gegenüber rauen und anspruchsvollen Oberflächen. Selbst wenn auf einem oder
mehreren Einzelmessfeldern unbefriedigende Ergebnisse erzielt werden, kapituliert die Methode nicht,
sondern versucht mit angepassten Parametern ein Maximum an Oberflächenpunkten zu erfassen.
Die Einstellung einer Stitching-Messung mit ShapeTracing läuft wie gewohnt:
Es wird ein rechteckiges Messfeld definiert. Die Einzelmessungen wurden bisher Zeile für Zeile ohne
Bewertung des Ergebnisses abgearbeitet. Die ShapeTracing-Methode bewertet jedes Messfeld und führt
anhand des Messergebnisses eine Positionsschätzung für die umliegenden Felder durch. Kann die Position
eines Einzelmessfeldes nicht geschätzt werden, wird die Messung in der nächsten Zeile fortgesetzt.
Am Beispiel des in der Abbildung unten
dargestellten Objekts soll die Strategie von
ShapeTracing erläutert werden. Das
Objekt ist grün in der Aufsicht dargestellt,
die 4×4 Messfelder sind in der Reihenfolge
der Aufnahme durchnummeriert. Die
Pfeile geben den Verfahrweg des Sensors
relativ zur Probe an.
ShapeTracing vermeidet die Messung von
drei Feldern an denen sich kein Objekt
befindet und lässt sich auch von Löchern
und Kanten im Objekt nicht aus der Bahn
werfen. Damit steht schon nach kurzer
Zeit ein vollständiges Messergebnis dieser
komplexen Oberfläche zur Verfügung.
Messstrategie
Schematische Darstellung der ShapeTracing-Messstrategie
Verfügbarkeit
Der ShapeTracing Modus wird ab der Softwareversion µsoft metrology V 7.4 angeboten.
Die Intensitätskorrektur wird bereits in der µsoft control 6.10 unterstützt und ist in der µsoft metrology generell
verfügbar.
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Nur zu Demo-Zwecken!

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