Käufer von Smartphones, Tablets oder Laptops erwarten vom Hersteller absolute Perfektion in der Verarbeitung der Geräte. Ergo ist eine zuverlässige Qualitätskontrolle erforderlich, um die einzelnen Produktionsschritte zu überwachen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Laser-Profil-Scannern wie dem ‚Scancontrol 29xx-10/BL‘ von Micro-Epsilon erfolgen, der für die Vermessung winziger Objekte konzipiert ist. Eine seiner Aufgaben ist die Prüfung von Kleberaupen in Smartphone-Gehäusen.

Herausfordernd bei dieser Prüfung sind die besonders feinen Konturen im Inneren des Smartphones sowie die nur sehr dünnen, teilweise semitransparenten Kleberaupen. Es geht also um eine 100-%-Kontrolle unter anderem auf Vollständigkeit der Raupe oder auf Höhe und Breite des Klebeauftrags. Ähnliches gilt für Logos von Tablets oder Laptops: In die Aluminiumgehäuse werden Nuten eingefräst, die anschließend für das Einkleben der Logo-Elemente zur Verfügung stehen. Diese Elemente müssen bündig zum Gehäuse sein, damit Logos nicht abstehen oder hervorstehende Vertiefungen nicht fühlbar sind. Laserlinienscanner messen diese Vertiefungen, um die Ebenheit sowie die Tiefe festzustellen. Auch die einzuklebenden Teile werden vermessen, um eine perfekte Passung zu realisieren.

Mit Hilfe eines Laser-Profil-­Scanners wird die Fertigung bei Smartphones, Laptops oder Tablets überwacht.

© Mico-Epsilon

Der Laser-Profil-Scanner ist mit der ‚Blue Laser‘-Technologie ausgestattet. Aus einem effektiven Messbereich von 10 mm und einer Profilauflösung von 1280 Punkten ergibt sich ein Punktabstand von 7,8 µm; das heißt, der Laser-Profil-Scanner löst mehr als doppelt so hoch auf wie die bisherigen Laserscanner mit 25 mm Messbereich. Die blaue Laserlinie lässt sich zudem wesentlich schärfer abbilden, als es mit einer roten möglich wäre. Da das Licht nicht in das Messobjekt eindringt und stabiler ist als die rote Variante, lassen sich auch glühende sowie organische und selbst kleinste Objekte zuverlässig vermessen.

Die Arbeitsweise der Laser-Scanner basiert auf dem Triangulationsprinzip zur zweidimensionalen Profil-Erfassung. Durch Aufweitung über eine Spezialoptik wird auf dem Messobjekt statt eines Punktes eine statische Laserlinie abgebildet. Eine Empfangsoptik erfasst das diffus reflektierte Licht dieser Laserlinie und bildet es auf einer hochempfindlichen Sensormatrix ab. Aus diesem Matrixbild berechnet der Con­troller neben den Abstandsinformationen (z-Achse) die Posi­tion entlang der Laserlinie (x-Achse). In einem sensorfesten, zweidimensionalen Koordinatensystem werden diese Messwerte dann ausgegeben. Bei bewegten Objekten oder bei Traversierung des Sensors ist es so auch möglich, 3D-Messwerte zu ermitteln. Die komplette Elektronik ist im Sensorgehäuse untergebracht. Da hier die gesamte Signalaufbereitung und -verarbeitung erfolgt, ist ein externer Controller überflüssig.

Autor. Christian Kämmerer ist Leiter Vertrieb für 2D/3D Optische Messtechnik bei Micro-Epsilon in Ortenburg.