Ortsaufgelöste Winkelmessung in der Anwendung


2022-11-17

Komponenten und optische Systeme, die im Automobilbereich zum Einsatz kommen, müssen besonders hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Bei sogenannten Lidar-Systemen zur Umgebungserkennung sind die Anforderungen sogar noch anspruchsvoller. Warum? Weil sie hochpräzise, zuverlässig und auch unter extremen Bedingungen tadellos funktionieren müssen. Das Inspektionssystem WAVOS von DIOPTIC trägt dazu bei, dass dies gelingt.

Herausforderungen des autonomen Fahrens

„Stellen Sie sich vor, Sie fahren mit ihrem Auto in der Dämmerung durch ein Waldstück. Es nieselt, Blätter werden von Windböen über den Asphalt geweht. Ihr Fahrzeug verfügt über ein Kollisionswarnsystem, das plötzlich anspringt. Das System hat ein Kind in grauer Kapuzenjacke detektiert, das sich in etwa hundert Metern Entfernung von rechts auf die Fahrbahn zubewegt. Es dauert eine ganze Weile, bis Sie das Kind mit eigenen Augen sehen. Und es dauert noch länger, bis Sie begriffen haben, wie das technisch möglich ist.

Technisch möglich macht das ein Lidar-System zur Umgebungserkennung. Das System sendet Laserimpulse aus und detektiert das zurückgestreute Licht. Dies geschieht innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde und hochpräzise. Solche Lichtradarsysteme sind meist im Kühlergrill von Pkws oder Lkws verbaut und mit einer schützenden Scheibe versehen. Dass das Aussenden und Detektieren von Licht durch die Scheibe komplett ablenkungsfrei geschieht, ist dabei essenziell. Entsprechend genau und zuverlässig muss die Prüfung dieser Scheiben sein.“

Autonomes Fahren LIDAR
WAVOS Oechsler V3

WAVOS cover 200 – ortsaufgelöste Winkelmessung

Genau dafür hat DIOPTIC das Inspektionssystem WAVOS entwickelt. Der Aufbau des Systems basiert auf einer Lichtquelle, die kollimiertes Licht durch die Probe schickt und auf der anderen Seite auf den Sensorkopf trifft. Gemessen wird die Strahlablenkung. „Damit kann die Topografie beziehungsweise Wellenfrontqualität verschiedenster Optiken aus Kunststoff oder Glas vermessen werden“, erklärt Niklas Andermahr, „und zwar hochpräzise in Kombination mit einer hohen lateralen Auflösung und einem großen Scanbereich.“

Qualitätssicherung für Lidarsysteme

Dass das Inspektionssystem WAVOS in der Anwendung überzeugt, hat es bei der Qualitätsprüfung von Schutzscheiben für Lidarsensoren eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Der Einfluss von Beschichtungen, Spritzgussprozessen sowie gekrümmter Glasscheiben wird mit WAVOS in Serienproduktionen gemessen. Die automatisierte Prüfung wird bereits für die 100% Kontrolle eingesetzt. Mit WAVOS cap werden zylindrische Bauteile und Halbkugeln vermessen. WAVOS cover wurde für die Inspektion planer und moderat gekrümmter Proben entwickelt. Beide Systeme lassen sich in Bezug auf Arbeitswellenlänge, Probengeometrie oder automatisierte Prüfzyklen an höchste Kundenanforderungen anpassen.

Beschichtungen - Hardcoating von Polycarbonat Q60
Visor

Sicherheitsvisiere, Schutzfenster, Dome-Prüfung, optische Kristalle

Überall dort wo Mensch oder Maschine durch eine Abdeckung schauen, ist die ortsaufgelöste Winkelmessung von Bedeutung. Die Einsatzbereiche reichen von Sicherheitsvisieren, über Hauben für Überwachungskameras bis zu optischen Kristallen. Je nach Prüfvorgaben werden Winkelablenkung, Dioptrien- und Prismenfehler oder die Wellenfront ausgewertet. Auch eine Pass-/Fail-Bewertung, beispielsweise nach ISO 11010-14 oder nach kundenspezifischen Kriterien ist in der WAVOS-Software integriert.

…und was ist Ihre Herausforderung?

„Die hochgenaue Wellenfrontmessung der Schutzscheiben von Lidar-Systemen ist alles andere als trivial“, so Niklas Andermahr. „Mit WAVOS ist es uns gelungen, zuverlässig und bei kurzen Messzeiten Strahlenablenkungen im Bereich weniger µrad zu erkennen.“ Die Kombination aus großem Scanbereich und hoher Ortsauflösung bietet Einsatzmöglichkeiten sowohl für große Proben als auch für Chargenprüfung mehrerer Teile. Unser Anspruch ist, dass unsere Kunden mit Hilfe von WAVOS zuverlässig die Qualität ihrer Produkte verbessern und die Streuung in der Serie verringern können.

Deflection NLCrystals V2