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CONTROLLER
Kompakter Hochleistungs-Chromatisch-Konfokaler Sensor-Controller
Hochleistungs-Chromatisch-Konfokaler Sensor-Controller mit 4 Kanälen
SENSORKOPF
Messbereich ±0,8 mm
Arbeitsabstand 6,5 mm
Fehler 3,2 μm
für Messungen im Nanometerbereich.
Messbereich ±1,25 mm
Arbeitsabstand 7,5 mm
Fehler 6 μm
Stabile Messung verschiedenster Materialien.
Messbereich ±6 mm
Arbeitsabstand 43,9 mm
Fehler 4 μm
Spotgröße 70 μm
Robust für den industriellen Einsatz.
Messbereich ±3,2 mm
Arbeitsabstand 32,5 mm
Fehler 2 μm
Geeignet für Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen
Messbereich ±1,2 mm
Arbeitsabstand 11,3 mm
Fehler 0,3 μm
Schnelle Erfassung mit 12,4 μm Spot.
Messbereich ±1,6 mm
Arbeitsabstand 35,9 mm
Fehler 0,9 μm
Nanometergenauigkeit bei mittlerer Reichweite
Berührungsloser Wegsensor mit einer Genauigkeit bis in den Nanometerbereich
Messbereich ±1,2 mm
Arbeitsabstand 24,45 mm
Fehler 0,5 μm
Kompakt und präzise mit 28 μm Spot.
Messbereich ±8 mm
Arbeitsabstand 68,45 mm
Fehler 2,5 μm
Ideal für spiegelnde und transparente Materialien.
Messbereich ±0,23 mm
Arbeitsabstand 7,0 mm
Fehler 0,2 μm
Ultra-kompakt mit exzellenter Winkeltoleranz (44°).
Messbereich ±8,29 mm
Arbeitsabstand 51,24 mm
Fehler 2,2 μm
Hohe Präzision bei großflächiger Messung.
Messbereich ±1,06 mm
Arbeitsabstand 9,83 mm
Fehler 0,35 μm
Für extreme Temperatur- und Druckbedingungen.
Messbereich ±14 mm
Arbeitsabstand 46 mm
Fehler 2,8 μm
Ideal für Anwendungen mit großem Hub.
Messbereich ±1,2 mm
Arbeitsabstand 9,09 mm
Fehler 0,4 μm
Kompakt und präzise mit 12,8 μm Spot.
| Modell | Arbeitsabstand (mm) | Messbereich (mm) | Nichtlinearitätsfehler (μm) | Winkelcharakteristik | Spotgröße |
| HPS-CFL005 | 4.06 | ±2.395 | 2.70 | ±8.2° | 25.0 |
| HPS-CFL007 | 6.50 | ±0.8 | 3.20 | ±10° | 50.0 |
| HPS-CFL008A | 9.20 | ±0.67 | 0.57 | ±15.5° | 16.0 |
| HPS-CFL008B | 4.10 | ±0.544 | 0.28 | ±28.2° | 13.0 |
| HPS-CFL010 | 7.50 | ±1.25 | 6.00 | ±12.5° | 60.0 |
| HPS-CFL010B | 4.20 | ±0.34 | 0.40 | ±30° | 13.0 |
| HPS-CFL015 | 14.60 | ±0.41 | 0.40 | ±20.7° | 13.0 |
| HPS-CFL020 | 13.63 | ±3.167 | 2.00 | ±18.1° | 13.0 |
| HPS-CFL025 | 43.90 | ±6 | 4.00 | ±8.9° | 70.0 |
| HPS-CFL030 | 32.50 | ±3.2 | 2.00 | ±13° | 52.0 |
| HPS-CFL033 | 16.13 | ±1.25 | 0.15 | ±30.4° | 10.0 |
| HPS-CFL036 | 11.30 | ±1.2 | 0.30 | ±35.23° | 12.4 |
| HPS-CFL037 | 35.90 | ±1.6 | 0.90 | ±19.2° | 37.0 |
| HPS-CFL040 | 24.45 | ±1.2 | 0.50 | ±23° | 28.0 |
| HPS-CFL041 | 48.50 | ±6 | 0.63 | ±16° | 32.0 |
| HPS-CFL042 | 68.45 | ±8 | 2.50 | ±11° | 65.0 |
| HPS-CFL043 | 7.00 | ±0.23 | 0.20 | ±44° | 7.0 |
| HPS-CFL047 | 171.00 | ±40 | 4.50 | ±7.7° | 30.0 |
| HPS-CFL052 | 51.24 | ±8.29 | 2.20 | ±15.4° | 38.0 |
| HPS-CFL053 | 19.98 | ±0.39 | 0.15 | ±33.4° | 3.1 |
| HPS-CFL054 | 9.83 | ±1.06 | 0.35 | ±46° | 15.0 |
| HPS-CFL060 | 46.00 | ±14 | 2.80 | ±14° | 44.0 |
| HPS-CFL094 | 9.09 | ±1.2 | 0.40 | ±62° | 12.8 |
Was ist ein konfokal chromatischer sensor?
Ein konfokal chromatischer sensor ist ein hochpräziser, berührungsloser optischer Wegmesssensor, der das Prinzip der chromatisch-konfokalen Abstandsmessung nutzt.
Dabei wird weißes Licht spektral zerlegt (Chromatik), und jede Wellenlänge wird auf eine andere Entfernung fokussiert. Aus der detektierten Wellenlänge bestimmt der Sensor den exakten Abstand zwischen Sensor und Objekt – mit einer Auflösung bis in den Nanometerbereich.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Laserdreieckssensoren ermöglichen konfokale sensoren bzw. konfokal-chromatische Sensoren zuverlässige Messungen auf transparenten, glänzenden, stark reflektierenden oder strukturierten Oberflächen.
Systemkomponenten:
Sensor-Kopf: Fokussiert das Licht, zeigt die spektrale Zerlegung und misst punktgenau
Controller: Verarbeitet die Signale und ermöglicht Mehrkanal-Abstandsmessungen
Sensor-Kopf
Controller
Tipp: Wenn Sie nicht nur einzelne Messpunkte, sondern komplette Oberflächenprofile benötigen, sehen Sie sich auch unsere konfokalen 3D-Liniensensoren an – ideal für schnelle, flächendeckende Oberflächeninspektionen.
Anwendungsbeispiele
Berührungslose Dickenmessung
Dickenmessung von transparentem Glas
Die genaue Messung der Dicke von transparentem Glas ist in Branchen wie Optik, Automobilverglasung oder Architekturglas von zentraler Bedeutung. Herkömmliche Lasersensoren stoßen bei Reflexionen, Brechungen oder hoher Transparenz oft an ihre Grenzen.
Der chromatisch-konfokale Sensor nutzt eine wellenlängenbasierte Abstandsmessung und kann dadurch die Ober- und Unterfläche des Glases präzise erfassen – berührungslos und unabhängig von Materialeigenschaften oder Lichtinterferenzen.
Ideal geeignet für Inline-Prüfungen, Qualitätskontrolle oder Laboranwendungen, bei denen Glasdicke und Gleichmäßigkeit eine wichtige Rolle spielen.
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Messung der Wandstärke und Größe von Glasflaschen
In der Herstellung von Glasflaschen ist die präzise Messung der Wandstärke und der Außenabmessungen entscheidend für die Produktsicherheit, Materialeffizienz und Qualitätskontrolle.
Konventionelle kontaktbasierte oder triangulierende Sensoren stoßen bei gekrümmten, transparenten Flächen schnell an ihre Grenzen.
Der chromatisch-konfokale Sensor ermöglicht eine berührungslose Hochpräzisionsmessung selbst bei klaren oder spiegelnden Glasoberflächen. Dank des koaxialen optischen Aufbaus und der wellenlängenbasierten Abstandsmessung werden zuverlässige Messergebnisse erzielt – unabhängig von Form, Neigung oder Materialdurchlässigkeit.
Ideal einsetzbar für automatisierte Inspektionssysteme, In-Line-Prüfungen sowie Laboranalysen in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie.
Dickenmessung von Kamera- und Saphirgläsern
Kamera- und Saphirlinsen benötigen eine extrem genaue Dickenkontrolle, um Bildqualität, optische Achsentreue und Herstellungspräzision sicherzustellen.
Der chromatisch-konfokale Sensor ermöglicht eine berührungslose Messung selbst bei komplexen Linsenformen – inklusive gewölbter, mehrfach beschichteter oder spiegelnder Oberflächen. Dabei werden Ober- und Unterfläche exakt erfasst, ohne durch optische Eigenschaften wie Reflexion oder Brechung beeinträchtigt zu werden.
Ideal geeignet für Anwendungen in der Mikrooptik, Smartphone-Kameratechnik oder hochwertigen Objektivfertigung.
Berührungslose Foliendickenmessung
Die Messung extrem dünner Schichten wie Schutzfolien, Verpackungslagen oder industrieller Beschichtungen erfordert höchste Präzision – und das idealerweise ohne direkten Kontakt. Herkömmliche Sensoren erreichen bei dünnen oder mehrschichtigen Materialien oft ihre Grenzen.
Der chromatisch-konfokale Sensor misst die Dicke solcher Filme durch die Analyse der reflektierten Lichtwellen an den Grenzflächen der Schichten – präzise, schnell und ohne physische Berührung. Selbst transparente oder biegsame Materialien können zuverlässig erfasst werden.
Ideal für Anwendungen in der Folienproduktion, Automobilbeschichtung, Medizintechnik und Verpackungsindustrie.
Schichtdickenmessung von Klebstoffen
In Branchen wie der Elektronik, dem Automobilbau und der Medizintechnik ist eine gleichmäßige Klebstoffschichtdicke entscheidend für Haftfestigkeit, Dichtigkeit und Funktionssicherheit.
Der chromatisch-konfokale Sensor ermöglicht eine berührungslose und hochpräzise Messung der Klebstoffdicke – auch bei schwierigen Materialien wie halbtransparenten oder unebenen Oberflächen.
Durch die wellenlängenbasierte Messtechnik liefert der Sensor stabile und reproduzierbare Ergebnisse, unabhängig von Reflektion oder Geometrie. Ideal geeignet für die Prozessüberwachung, Dosierprüfung und Qualitätssicherung bei Klebstoffanwendungen mit höchsten Anforderungen.
Schichtdickenmessung mehrschichtiger transparenter Materialien
Bei Anwendungen mit laminiertem Glas, transparenter Folie oder optischen Mehrfachbeschichtungen ist die präzise Messung jeder einzelnen Schicht entscheidend für Qualität und Funktion.
Der chromatisch-konfokale Sensor erkennt klar die Grenzflächen zwischen mehreren transparenten Schichten, indem er das reflektierte Lichtspektrum analysiert. So kann jede Schicht berührungslos und separat vermessen werden – ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Lasermesssystemen, die oft an Reflexionsverlusten oder Überlagerungen scheitern.
Besonders geeignet für die Elektronikproduktion, optische Komponenten und die Kunststofffolienherstellung.
Wafer-Dickenmessung in der Halbleiterfertigung
In der Halbleiterindustrie spielt eine gleichmäßige Waferdicke eine entscheidende Rolle für Leistung, Verpackung und Herstellungsqualität. Aufgrund ihrer Zerbrechlichkeit erfordern Wafer eine berührungslose Messung mit hoher Auflösung.
Chromatisch-konfokale Sensoren ermöglichen eine submikrometergenaue Erfassung der Ober- und Unterseite von Wafern – unabhängig vom Material, der Transparenz oder Reflexionseigenschaften.
Durch ihre koaxiale optische Struktur werden Messfehler durch Neigung oder Oberflächenstruktur vermieden – ideal für automatisierte Fertigungslinien oder Qualitätssicherung in Echtzeit.
Schichtdickenmessung in LCD-Bildschirmen
Die präzise Messung einzelner Schichten innerhalb eines LCD-Displays stellt hohe Anforderungen an die Sensorik. Herkömmliche Lasersensoren stoßen bei mehreren transparenten Schichten oft an ihre Grenzen.
Der chromatisch-konfokale Sensor kann dank seiner Breitbandtechnologie auch minimale Übergänge zwischen Schichten wie Glas, Flüssigkristallen und Polarisationsfolien zuverlässig erkennen – berührungslos und mit Mikrometergenauigkeit.
Perfekt geeignet für die Fertigung von Displays, bei der eine konsistente Schichtdicke entscheidend für Qualität und Funktionalität ist.
Mikrostruktur- und Komponentenprofilierung
Profilvermessung von Mikrochips in der Elektronikfertigung
In der Elektronikfertigung ist die präzise Vermessung von Mikrochips entscheidend für die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Endprodukte. Aufgrund winziger Strukturen und komplexer Geometrien sind kontaktlose und hochgenaue Messverfahren erforderlich.
Der chromatisch-konfokale Sensor ermöglicht die exakte Profilierung von Mikrochip-Oberflächen sowie die Erkennung von Höhen- und Dickenunterschieden – selbst bei spiegelnden oder transparenten Materialien. Die spektrale Auswertung der Reflexion sorgt für stabile und verzerrungsfreie Messergebnisse.
Ideal für automatisierte Produktionslinien und Labormessungen in der Qualitätssicherung bei der Leiterplatten- oder Halbleiterfertigung.
Profilierung von gewölbtem Glas und optischen Linsen
Die Profilvermessung gewölbter oder freigeformter Glasflächen ist entscheidend für die Optikfertigung, Sensorik im Automobilbereich sowie für Anwendungen in der AR/VR-Technologie. Klassische Lasersensoren liefern auf gekrümmten Flächen oft ungenaue oder unvollständige Daten.
Chromatisch-konfokale Sensoren erfassen hochpräzise 3D-Profile, selbst bei steilen Winkeln oder stark gekrümmten Oberflächen. Die koaxiale Messmethode sorgt für konsistente Messwerte – unabhängig vom Material oder Neigungswinkel.
Dies ermöglicht berührungslose Oberflächeninspektionen mit Submikrometerauflösung, z. B. zur Qualitätskontrolle bei Linsenformen oder Beschichtungsdicken.
Erfassung von Gravuren und Mikro-Oberflächenmarkierungen
Bei der Vermessung feiner Gravuren, Mikrostrukturen oder Oberflächenmarkierungen stoßen herkömmliche Lasersensoren aufgrund begrenzter Auflösung und variabler Spotgrößen an ihre Grenzen.
Chromatisch-konfokale Sensoren bieten eine extrem hohe vertikale Auflösung im Submikrometerbereich und ermöglichen die zuverlässige Erfassung selbst feinster Strukturen – etwa gelaserte Logos, geätzte Leiterbahnen oder Mikrogravuren auf empfindlichen Oberflächen.
Durch das koaxiale Messprinzip sind Messungen auch auf spiegelnden oder komplex geformten Materialien stabil und präzise – ideal für Anwendungen in der Elektronikfertigung, Mikrobearbeitung oder Präzisionsmechanik.
Planheitsmessung von IC-Chip-Pins
In der Elektronikfertigung kann bereits eine minimale Höhendifferenz von IC-Pins zu schlechten Lötverbindungen oder Kontaktproblemen führen. Konventionelle Messmethoden stoßen hier schnell an ihre Grenzen.
Der chromatisch-konfokale Sensor ermöglicht eine hochpräzise und berührungslose Erkennung von Verformungen oder Unebenheiten auf IC-Pins – mit einer Auflösung im Submikrometerbereich. So wird eine zuverlässige Planheit vor dem Löten oder Verpacken sichergestellt.
Ein unverzichtbares Werkzeug für die Qualitätskontrolle in der Halbleiterindustrie, bei der selbst kleinste Abweichungen entscheidend sind.
Mikroprofilierung von Dioden und Leiterplattenkomponenten
In der modernen Elektronikfertigung ist die zerstörungsfreie Vermessung von empfindlichen Bauteilen wie Mikrodioden und elektronischen Schaltungen entscheidend für Qualität und Zuverlässigkeit.
Chromatisch-konfokale Sensoren ermöglichen eine kontaktlose Erfassung feinster Strukturen mit submikrometrischer Auflösung. Dank der koaxialen Messmethode können auch reflektierende oder strukturierte Leiterplatten zuverlässig gemessen werden – unabhängig von Material, Neigung oder Oberflächenbeschaffenheit.
Dies macht die HPS-CF-Serie zur idealen Wahl für den Inline-Einsatz in der Serienproduktion, die automatisierte Prüfung sowie den Laboreinsatz in der Entwicklung.
Stufenhöhen-, Nut- und Bohrungstiefenmessung
Tiefloch- und Flüssigkeitsstandsmessung ohne Totzonen
Tiefe Bohrungen, Nuten und enge Vertiefungen stellen herkömmliche Lasersensoren oft vor Probleme: schräge Wandungen, enger Zugang und Reflexionsverluste führen zu Messfehlern oder Totzonen.
Der chromatisch-konfokale Sensor misst dank seines koaxialen Messprinzips präzise entlang der Z-Achse – unabhängig von Neigungswinkeln oder Einbaulagen. Er eignet sich ideal für die Tiefenmessung von Bohrungen in der Feinmechanik sowie für die berührungslose Erfassung von Flüssigkeitsständen in kleinen Behältern.
Selbst bei engen Geometrien mit hohem Aspektverhältnis liefert der Sensor zuverlässige Daten – ohne Justageaufwand oder veränderte Ausrichtung.
Funktionsprinzip
Weißlichtdispersion:
Ein Strahl aus weißem, polychromatischem Licht wird durch eine Lochblende und eine speziell entwickelte Linsenanordnung geleitet. Diese Optik zerlegt das Licht in seine Spektralfarben und erzeugt ein kontinuierliches Farbspektrum entlang der optischen Achse – ähnlich einem Regenbogen.
Fokussierung der Wellenlängen:
Jede Wellenlänge wird auf einen bestimmten Punkt entlang der Achse fokussiert. Das resultierende chromatisch-konfokale Lichtspektrum enthält eine Serie von Brennpunkten, die auf die Objektoberfläche projiziert werden.
Reflexion und Wellenlängenauswahl:
Trifft die Oberfläche des Messobjekts innerhalb des Brennpunktbereichs auf, wird genau eine Wellenlänge perfekt auf der Oberfläche fokussiert. Nur dieses exakt fokussierte Licht wird zurückreflektiert – ein zentrales Merkmal der konfokal-chromatischen Sensorik.
Spektrale Filterung:
Das reflektierte Licht kehrt durch denselben Pfad zurück, durchläuft ein spektrales Filtersystem sowie eine zweite Lochblende. Nur die exakt fokussierte Wellenlänge – also die mit höchster Intensität – gelangt zum Spektrometer.
Abstandsmessung über Wellenlängenanalyse:
Das Spektrometer identifiziert die reflektierte Wellenlänge. Über eine kalibrierte Zuordnung zwischen Wellenlänge und Messabstand wird der präzise Abstand zwischen Sensor und Ziel bestimmt. So ermöglichen chromatisch-konfokale Sensoren eine hochpräzise, berührungslose Abstandsmessung – selbst auf glänzenden, transparenten oder komplex strukturierten Oberflächen.
Scharf fokussiertes Licht passiert ungehindert und erreicht das Spektrometer.
Unscharf fokussiertes Licht wird blockiert oder herausgefiltert – so wird sichergestellt, dass nur die exakt fokussierte Wellenlänge detektiert wird.
Vorteile der Chromatisch-Konfokalen Sensoren
Außergewöhnliche Material- und Oberflächenkompatibilität
Chromatisch-konfokale Sensoren der HPS-CF-Serie bieten herausragende Material- und Oberflächenkompatibilität für die berührungslose Abstandsmessung – unabhängig von Farbe, Transparenz, Reflektivität oder Geometrie des Objekts. Dank der konfokal-chromatischen Sensortechnologie liefern sie stabile und präzise Ergebnisse selbst auf schwierigen Oberflächen wie glänzenden Metallen, transparentem Glas, Keramik, Kunststoff oder unregelmäßigen Strukturen.
Auch bei wechselnden Lichtverhältnissen oder komplexen Oberflächenprofilen bleibt die Messgenauigkeit konstant. Das macht unsere chromatisch-konfokalen Sensoren ideal für Anwendungen mit hoher Varianz in Material und Form – z. B. in der Halbleiterfertigung, Medizintechnik, Glasbearbeitung und Mikromechanik.
Großer Messwinkel – Exakte Ergebnisse auch bei Schrägen
Die konfokal-chromatischen Sensoren der HPS-CF-Serie ermöglichen extrem große Messwinkel – bis zu ±62° auf spiegelnden und bis zu ±88° auf diffusen (matten) Oberflächen. Diese hohe Winkeltoleranz erlaubt eine präzise und stabile 3D-Abstandsmessung selbst bei stark geneigten oder gekrümmten Geometrien.
Dank der chromatisch-konfokalen Messtechnik bleibt die Messgenauigkeit auch bei schwierigen Winkeln erhalten – ideal für Anwendungen an komplexen Bauteilen mit Schrägen, Fasen oder Freiformflächen.
Vorteile im Überblick:
Exakte konfokale Abstandsmessung bei geneigten und gekrümmten Objekten
Hohe Auflösung auch bei extremen Neigungswinkeln
Ideal für Komponenten wie Linsen, Düsen, Kanten, Fasen und mehr
Ein Controller – bis zu vier konfokale Sensoren gleichzeitig
Der HPS-CF4000-Controller ermöglicht den parallelen Betrieb von bis zu vier chromatisch-konfokalen Sensorköpfen in einem einzigen System. Damit lassen sich mehrere Punkte, Flächen oder Objekte gleichzeitig und synchron vermessen – ideal für Mehrpunktmessungen, großflächige Inspektionen oder komplexe Geometrien.
Die gleichzeitige Nutzung mehrerer konfokaler Wegmesssensoren steigert nicht nur die Messgeschwindigkeit und -genauigkeit, sondern reduziert auch den Platzbedarf, senkt Installationskosten und erhöht die Systemeffizienz.
Mehr Messpunkte mit nur einem Messsystem
Deutlich geringere Gesamtkosten im Vergleich zu Einzelsystemen
Ideal für Inline-Inspektionen, Roboterintegration und automatisierte Prüfprozesse
Ultra-kleiner Messfleck für höchste Auflösung
Die chromatisch-konfokalen Sensoren der HPS-CF-Serie arbeiten mit einem extrem kleinen Messfleck – bis zu 2,48 µm im Durchmesser. Dadurch lassen sich selbst feinste Strukturen, scharfe Kanten und minimale Höhenunterschiede mit Nanometer-Präzision erfassen. Dank ihrer exzellenten Lichtaufnahmefähigkeit ermöglichen diese konfokalen Wegmesssensoren eine präzise Oberflächenanalyse, auch bei kleinen, komplexen Bauteilen oder schwer zugänglichen Stellen – ganz ohne Vergrößerung des Messflecks.
Ultra-schnelle und stabile Messungen – bis zu 72.000 Messwerte pro Sekunde
Der HPS-CF-Controller ermöglicht bis zu 72.000 hochpräzise Abstandsmessungen pro Sekunde – ideal für schnelle Fertigungsprozesse, Inline-Inspektionen oder dynamische Prüfaufgaben. Dank modernster Signalverarbeitungstechnologie erzielen die chromatisch-konfokalen Sensoren ein außergewöhnlich hohes Signal-Rausch-Verhältnis, das selbst bei maximaler Geschwindigkeit stabile und zuverlässige Messergebnisse liefert.
Ein weiteres Highlight ist die intelligente Lichtregelung: Das System passt Belichtungszeit und Helligkeit in Echtzeit an wechselnde Oberflächenbedingungen an. Dadurch bleibt die Messqualität auch bei glänzenden, dunklen oder bewegten Materialien konstant – perfekt für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.
Branchenführende Messgeschwindigkeit: 72.000 Messungen/Sekunde
Stabile Daten bei veränderlicher Reflektivität und Bewegung
Automatische Lichtanpassung für höchste Genauigkeit
Flexible Installation mit höchster Präzision – auch auf engstem Raum
Die konfokal-chromatischen Sensoren der HPS-CF-Serie verfügen über ein innovatives optisches Design mit konfokalem Lichtpfad, das besonders unempfindlich gegenüber Reflexionsstörungen ist – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlichen Lasersensoren. Dadurch kann aus unterschiedlichsten Einbaupositionen zuverlässig gemessen werden – selbst in schwierigen Geometrien wie Sacklöchern, schmalen Spalten oder an kleinsten Bauteilen.
Trotz kompakter Bauweise erreichen diese chromatisch-konfokalen Wegmesssensoren eine außergewöhnliche Messgenauigkeit mit Wiederholfehlern von bis zu ±0,04 μm. Das Ergebnis: präzise Abstandsmessungen auf nahezu allen Materialien – unabhängig von Form oder Oberfläche.
Funktioniert dort, wo klassische Sensoren versagen
Hohe Einbauflexibilität ohne exakte Ausrichtung
Exakte Ergebnisse bei komplexen Formen und engen Bauräumen
Benutzerfreundliche Software & zuverlässiger Support – für reibungslose Integration
Die konfokal-chromatischen Sensoren der HPS-CF-Serie werden mit einem umfassenden Software Development Kit (SDK) und leistungsstarken Tools geliefert, die eine einfache Integration, schnelle Inbetriebnahme und komfortable Abstandsmessung ermöglichen. Dank intuitiver Benutzeroberfläche, klarer Menüführung und intelligenter Voreinstellungen können Anwender direkt produktiv arbeiten – unabhängig von Branche oder Anwendung.
Für eine nahtlose Umsetzung bietet unser Expertenteam persönlichen Support – von der technischen Beratung bis zum After-Sales-Service. So erhalten Sie stets die optimale Unterstützung, um Ihre Anforderungen effizient umzusetzen.
Einfache Installation und intuitive Bedienung
Leistungsstarke Sensorsoftware für vielfältige Anwendungen
Schneller Einstieg – minimaler Schulungsaufwand
Individueller Support durch erfahrene Spezialisten
konfokale sensoren vs. Traditionelle Lasersensoren
Keine toten Winkel bei tiefen Bohrungen und Stufen
Traditionelle Laserdistanzsensoren basieren auf dem Triangulationsprinzip, bei dem das reflektierte Licht in einem bestimmten Winkel zur Empfangseinheit zurückkehren muss. In engen Bohrungen, tiefen Vertiefungen oder an Stufenkanten ist dies oft nicht möglich – es entstehen sogenannte tote Winkel, in denen keine zuverlässige Messung erfolgen kann.
Der chromatische Konfokalsensor der Serie HPS-CF arbeitet mit einem koaxialen Messprinzip, bei dem Sende- und Empfangslicht exakt auf derselben Achse verlaufen. Dadurch ist eine präzise Messung auch in engen Geometrien, tiefliegenden Strukturen und bei komplexen Oberflächen problemlos möglich – unabhängig von der Bewegungsrichtung oder Einbaulage des Sensors.
Konstanter Lichtfleck bei allen Messabständen
Bei traditionellen Laserdistanzsensoren, die auf dem Triangulationsprinzip basieren, vergrößert sich der Lichtfleck, je weiter sich das Zielobjekt vom Referenzabstand entfernt. Diese zunehmende Fleckgröße kann die Messgenauigkeit verschlechtern und zu einer falschen Erfassung der Objektform führen – insbesondere an den Rändern des Messbereichs.
Der chromatische Konfokalsensor der Serie HPS-CF hält dank seines koaxialen optischen Aufbaus den Lichtfleck-Durchmesser über den gesamten Messbereich konstant. Egal ob nah, fern oder im Referenzbereich – die Messung bleibt stets präzise und hochauflösend, ideal für exakte Oberflächenprofile und Strukturerkennung.
Hochpräzise Messung von gekrümmten, geneigten und spiegelnden Oberflächen
Die präzise Vermessung von gewölbten, geneigten oder spiegelnden Oberflächen wie Glas, Metall oder transparenten Kunststoffen stellt eine große Herausforderung für herkömmliche Lasersensoren dar. Aufgrund des Triangulationsprinzips wird das reflektierte Licht oft nicht zur Empfangseinheit zurückgeführt – besonders bei glatten oder schrägen Flächen, was zu Messfehlern oder Ausfällen führt.
Der chromatische Konfokalsensor der Serie HPS-CF arbeitet hingegen mit einem koaxialen Lichtstrahl und einer breitwinkligen Lichtausstrahlung. Auch wenn nur ein Teil des reflektierten Lichts zurückkommt, kann das System durch die Wellenlängenauswertung den exakten Messpunkt erkennen. So sind hochpräzise Messungen auch auf reflektierenden oder transparenten Flächen problemlos möglich.
Stabile Messung von geneigten Oberflächen bis 62°
Traditionelle Laserdistanzsensoren stoßen bei der Messung von schrägen oder geneigten Flächen an ihre Grenzen – insbesondere bei Winkeln über 60°. Aufgrund von Linsenfehlern (Aberrationen) und unklarer Lichtaufnahme entstehen instabile oder ungenaue Messergebnisse, selbst wenn ein Teil des reflektierten Lichts empfangen wird.
Der chromatische Konfokalsensor der Serie HPS-CF verwendet ein koaxiales Weitwinkel-Messprinzip, das auch teilweise reflektiertes Licht zuverlässig erfassen kann. Dadurch sind präzise und stabile Messungen von schrägen Flächen – selbst bei einem Neigungswinkel von bis zu 62° – problemlos möglich.
Keine thermische Drift und stabile optische Achse für höchste Messgenauigkeit
Vor der Sondenerwärmung
Nach der Sondenerwärmung (optische Achsverschiebung)
Bei herkömmlichen Laserdistanzsensoren befinden sich elektronische Komponenten direkt im Sensorkopf. Diese erzeugen während des Betriebs Wärme, was zu einer Deformation der Halterung, einer Verschiebung der optischen Achse und damit zu Messfehlern führen kann – besonders bei längeren Einsatzzeiten.
Keine Achsverschiebung
Die chromatischen Konfokalsensoren der Serie HPS-CF haben im Sensorkopf nur Linsen, keine Elektronik. Dadurch entsteht keine Eigenerwärmung, was bedeutet: keine thermische Drift, keine Achsverschiebung und gleichbleibend präzise Messergebnisse – auch im Dauerbetrieb.
Keine Erwärmung im Sensorkopf – Thermisch stabil durch Bauweise
Bereits nach 10 Minuten Betrieb erwärmt sich ein herkömmlicher Laserdistanzsensor deutlich – auf über +10 °C, wie die Wärmebildaufnahme zeigt. Diese Eigenerwärmung kann zu thermischer Drift, Verformung der Halterung und ungenauen Messergebnissen führen.
Der chromatische Konfokalsensor der Serie HPS-CF bleibt dagegen vollständig kühl. Da sich keine Elektronik im Sensorkopf befindet, entsteht keine Wärmeentwicklung – selbst nach längerer Nutzung bleibt die Temperatur bei +0 °C. Das sorgt für höchste thermische Stabilität und Messgenauigkeit.
FAQS
Wofür werden chromatisch-konfokale Sensoren eingesetzt?
Chromatisch-konfokale Sensoren eignen sich für hochpräzise Abstands- und Dickenmessungen sowie für die Topografiemessung unterschiedlichster Materialien. Anwendungen finden sich in der Inline-Qualitätskontrolle, Wafer-Inspektion, Linsentestung, Biomaterialanalyse, mikromechanischen Bauteilprüfung und der Glas- und Folienprüfung, insbesondere bei transparenten, mehrschichtigen oder stark reflektierenden Oberflächen.
Was misst ein konfokal chromatischer sensor?
Hochgenaue Wegmessung sowie präzise Abstand-, Dicken- und Oberflächenprofilmessungen – auch auf transparenten oder spiegelnden Materialien.
Wie funktioniert ein chromatischer Weißlichtsensor?
Ein chromatischer Weißlichtsensor nutzt die Dispersion von weißem Licht, wobei jede Wellenlänge an einem anderen Abstand fokussiert wird. Die Wellenlänge mit dem stärksten Rückreflex gibt die exakte Position der Oberfläche an – mit einer Genauigkeit im Submikrometerbereich.
Welche Vorteile bieten konfokal-chromatische Sensoren gegenüber herkömmlichen Messsystemen?
Konfokal-chromatische Sensoren bieten:
Berührungslose Messung auch auf kritischen Oberflächen
Hohe Auflösung und Wiederholgenauigkeit
Unempfindlichkeit gegenüber Material und Farbe
Einsatzfähigkeit in rauen Industrieumgebungen
Wie unterscheiden sich chromatische Punkt-Sensoren von klassischen Wegmesssystemen?
Ein chromatischer Punkt-Sensor arbeitet nach dem chromatisch-konfokalen Prinzip, bei dem ein breites Spektrum (z. B. Weißlicht) spektral zerlegt und über eine optische Achse fokussiert wird. Im Gegensatz zu Laserdreieckssensoren oder kapazitiven Wegsensoren ist die Messung materialunabhängig, extrem präzise (bis <10 nm Auflösung) und nicht von der Oberflächengeometrie beeinflusst. Zudem erlaubt das konfokale Prinzip eine klare Trennung von Signal und Rauschen, was die Messqualität in industriellen Umgebungen erhöht.
Kann man auch gekrümmte oder geneigte Oberflächen messen?
Ja, chromatisch-konfokale Sensoren eignen sich hervorragend zur Messung geneigter, gewölbter oder gekrümmter Oberflächen. Durch den axialen Messstrahl und die Punktfokussierung ist das System weitgehend winkelunabhängig, solange das reflektierte Signal ausreichend fokussiert auf die Empfangsoptik zurückkehrt. Für stark geneigte Oberflächen (>30–40°) kann ein Winkelkompensationsalgorithmus oder ein mehrachsiges Scansystem erforderlich sein.
Kann ein Controller mehrere Sensoren gleichzeitig steuern?
Ja, einige chromatisch-konfokale Systeme unterstützen Mehrkanal-Controller. Beispielsweise kann der HPS-CF4000 Controller bis zu vier Sensorköpfe gleichzeitig verwalten. Dadurch sind synchronisierte Mehrpunktmessungen möglich, was besonders bei großen oder komplexen Inspektionsaufbauten Platz spart und die Systemkosten reduziert. Diese Flexibilität erleichtert die Integration in vielseitige Messanwendungen und steigert die Effizienz im Produktionsprozess.
Wie schnell sind Ihre konfokalen Wegsensoren?
Unsere Systeme bieten Messgeschwindigkeiten von bis zu 72.000 Messpunkten pro Sekunde. Dadurch eignen sie sich hervorragend für schnelle Produktionslinien und dynamische Oberflächenabtastungen. Die Kombination aus hoher Abtastrate und präziser Messung garantiert zuverlässige Echtzeitdaten auch bei komplexen oder sich bewegenden Objekten.
Sind chromatisch-konfokale Sensoren schwer zu installieren?
Überhaupt nicht. Dank ihres konfokalen Designs und der großen Winkel-Toleranz lassen sich diese chromatischen Sensoren auch in engen oder ungünstigen Einbausituationen problemlos installieren, ohne dass eine strikte Ausrichtung erforderlich ist. Unsere Software und das SDK unterstützen eine einfache Integration und erleichtern die Inbetriebnahme deutlich.
Entdecken Sie unser vollständiges Sortiment an optischen Messlösungen im Bereich Sensorübersicht.
