Polytec: TMS-300 TopMap In.Line

Das ideale System, wenn es um die präzise Vermessung von Oberflächen auch in anspruchsvollen Umgebungen, wie zum Beispiel in der Produktionskontrolle, geht. Das kompakte Gerät lässt sich vielseitig in der Fertigungslinie montieren und misst vorgegebene Spezifikationen (Ebenheit, Topographie) innerhalb kurzer Taktzeiten. Die Messung selbst ist schnell und vollständig automatisierbar. Die vertikale Auflösung beträgt wenige Nanometer und es sind je nach Aufgabenstellung unterschiedliche Messfelder von 4,2 mm x 5,5 mm bis zu 19 mm Durchmesser verfügbar. Der große Arbeitsabstand ermöglicht erweiterte Messmöglichkeiten unter Verwendung eines Umlenkspiegels.

Hochgenau mit Z-Auflösung <10 nm
Hohe Z-Dynamik bis 500 μm
Geeignet für den Einsatz in der Produktion
Schnelle Flächenmessungen durch Messfeldgrößen von bis zu Ø 19 mm
Berührungslos durch optisches, interferometrisches Messprinzip
Messung an schwer zugänglichen Stellen durch telezentrische Optik

Hardware	TMS-E-015 Controller	TMS-I-300 Interferometer
Abmessungen [L x B x H]	240 mm x 140 mm x 420 mm	376 mm x 199 mm x 112,5 mm
Gewicht	5,5 kg	~10 kg
Netzanschluss	100 ... 240 VAC ±10 %, 50/60 Hz; max. 30W
Betriebstemperatur	+5 °C ... +40 °C
Lagerungstemperatur	-10 °C ... +65 °C
Luftfeuchtigkeit	max. 80 %, nicht kondensierend
Lasersicherheit	IEC/EN 60825-1: 2003-10 (CFR 1040.10, CFR 1040.11)
Elektrische Sicherheit	IEC/EN 61010-1: 2002-08; EMV: IEC/EN 61326: 2006-10
Lieferumfang	Interferometer, Controller, Industrie-PC mit TFT-Monitor, Verbindungskabel, 1 Referenzfilter, TMS-Software mit Hardlock (Dongle), Trockenpatronen
Optionales Zubehör	Weitere Referenzfilter, λ/20-Platte Kalibrierset, Basis-Stativ, Stativ, Messgutpositionierer, komplette Arbeitsstation

Optik
Messprinzip	Scannende Weißlicht-Interferometrie
Optischer Aufbau	Telezentrisch
Lichtquelle	Weißlicht-LED, 400 nm...700 nm
Kamera	CCD-Kamera, 656 x 491 Pixel (H x V)
Vertikaler Verfahrweg	500 µm
Laterale Auflösung
Modell TMS-300-	Bildfeld	Pixel-Auflösung
-204	5,8 mm x 4,3 mm	9 µm
-206	8,7 mm x 6,5 mm	13 µm
-210	13,0 mm x 9,7 mm	20 µm
-214	18,6 mm x 13,9 mm	29 µm
-219	Ø19,4 mm	39 µm

Spezifikationsparameter für die z-Performance¹⁾
Abtastschrittweite ²⁾	Nominelle Abtastschrittweite		Schnelle Abtastung
Auswerteverfahren	Glatte Oberflächen³⁾	Raue Oberflächen⁴⁾	Glatte Oberflächen³⁾	Raue Oberflächen⁴⁾
Auflösung 50 Mittelungen (rms)	< 0,55 nm	< 4 nm	< 0,6 nm	< 4,3 nm
Auflösung Einzelmessung (rms)	1,1 nm	8,0 nm	1,2 nm	8,6 nm

¹⁾ Empirisch ermittelte typische Spezifikationsparameter für die z-Performance des TMS-300 Systems bei der Messung an einem Planspiegel (95 % des maximalen Messfeldes, Interferenzkontrast ≈ 1)

²⁾ Nominelle Abtastschrittweite: Abtastung des Korrelogramms nach Nyquist; schnelle Abtastung:Abtastung des Korrelogramms nach sub-Nyquist. Unterschied bei der Messgeschwindigkeit ca. Faktor 2

³⁾ Auswertung Korrelogramm-Phase

⁴⁾ Auswertung Korrelogramm-Hüllkurve

Typische Ebenheitsmessungen¹⁾
Abtastschrittweite ²⁾	Nominelle Abtastschrittweite		Schnelle Abtastung
Auswerteverfahren	Glatte Oberflächen³⁾	Raue Oberflächen⁴⁾	Glatte Oberflächen³⁾	Raue Oberflächen⁴⁾
Mittlere Ebenheitsabweichung	10 nm	65 nm	12,5 nm	75 nm
Wiederholpräzision Ebenheitsmessung	0,75 nm	3,5 nm	1,25 nm	5,5 nm

¹⁾ Gerundete Werte der aus empirischen Messdaten und einer statistischen Auswertung ermitteltem Abweichung der gemessenen Ebenheit für verschiedene TMS-300 Geräte bei verschiedenen Abtastschrittweiten für die beiden Auswerteverfahren. (Messung an einem Planspiegel (95 % des maximalen Messfeldes, Interferenzkontrast ≈ 1)

²⁾ Nominelle Abtastschrittweite: Abtastung des Korrelogramms nach Nyquist; schnelle Abtastung:Abtastung des Korrelogramms nach sub-Nyquist. Unterschied bei der Messgeschwindigkeit ca. Faktor 2

³⁾ Auswertung Korrelogramm-Phase

⁴⁾ Auswertung Korrelogramm-Hüllkurve

Typische Stufenhöhenmessungen an einem kalibrierten Tiefen-Einstellnormal¹⁾
Nominelle Rillentiefe	µm	5	20	50	200	450
Wiederholpräzision ²⁾ (Standardabweichung)	µm	0,009	0,008	0,010	0,009	0,034
Relative Wiederholpräzision	%	0,02	0,04	0,02	0,005	0,008
Vergleichspräzision ³⁾ (Standardabweichung)	µm	0,020	0,015	0,035	0,030	0,065
Relative Vergleichspräzision	%	0,40	0,08	0,07	0,02	0,01
Erweiterte Messunsicherheit ⁴⁾	µm	0,09	0,10	0,145	0,20	0,290
Relative Erweiterte Messunsicherheit	%	1,8	0,50	0,3	0,1	0,06

¹⁾ Empirisch ermittelte typische Performance bei der Messung an einem kalibrierten PTB Tiefen-Einstellnormal Typ A1 (ISO 5436-1), Abtastschrittweite „Nominell“ oder „Schnelle Abtastung“

²⁾ Streuung der Messwerte für eine Messreihe unter Wiederholbedingungen gemittelt über mehrere Messgeräte

³⁾ Streuung der gemessenen Abweichungen für verschiedene Messgeräte und unterschiedliche Messbedingungen an jeweils einer Stufe

⁴⁾ Intervallgrenze eines Vertrauensbereichs mit 99,7% Wahrscheinlichkeit (3σ), bestimmt aus der Standardabweichung vom kalibrierten Wert über alle Messungen an der jeweiligen Stufe

OM TMS-300 App 2007 02

OM TMS-300 07

Media

TMS-300 TopMap In.Line Datenblatt

Applikationen

Oberflächenmessung in Produktionsumgebungen Applikationsnote TOP-02

Measurement of Security Features on Banknotes Polytec Application Note TOP-03 (English)

Oberflächenqualität von Uhrenbauteilen

Weitere Informationen

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