3D-Portal-Profilometer

Präzise Höhen- und Rauigkeitsmessung mit flexibler Steuerung und intelligenter Bildverarbeitung

Das FlexxVision 3D-Portal-Profilometer ist ein modulares Hochpräzisionssystem zur mikrometergenauen Analyse von Oberflächenstrukturen, Reibspuren und Höhenprofilen. Es kombiniert optische Tiefenschärfenerweiterung mit einer frei konfigurierbaren Portalmechanik und intelligenter Softwaresteuerung – ideal für anspruchsvolle Prüfaufgaben in Industrie, Forschung und Entwicklung.

Durch die Anwendung von Deep Focus Stacking (DFS) werden entlang der Z-Achse bis zu 255 Einzelbilder aufgenommen und zu einem hochauflösenden 32-Bit-RGBA-Bild fusioniert. Die schärfsten Pixelgruppen definieren die jeweilige Höhenebene, wodurch eine präzise topografische Darstellung entsteht. Ergänzend ermöglicht die Funktion Image Stitching die nahtlose Zusammenführung mehrerer Bildfelder zu großflächigen Oberflächenkarten – ideal für die Analyse von Bauteilen mit komplexer Geometrie oder großem Messbereich.

Die manuelle Steuerung des Systems erfolgt intuitiv über ein industriefähiges JoyPad, das eine direkte Kontrolle aller Achsen (X, Y, Z sowie optional Rotation) erlaubt. Dies ermöglicht eine schnelle Positionierung, manuelle Inspektionen oder das gezielte Anfahren von Prüfbereichen – besonders hilfreich bei der Einrichtung neuer Prüfpläne oder bei explorativen Messungen.

PatControl – Prüfplanung nach Maß

Mit der integrierten PatControl-Umgebung lassen sich komplexe Prüfabläufe frei programmieren und automatisieren. Die Software erlaubt:

• Erstellung individueller Prüfpläne mit Wiederholungslogik

• Integration von Triggern, TTL-Signalen und SPS-Kommunikation

• Kombination aus manuellen und automatisierten Messroutinen

• Lua-Scripting für erweiterte Steuerungslogik und Bildanalyse

So kann das Profilometer vollständig in bestehende Produktions- oder Laborumgebungen eingebunden werden – inklusive Fernsteuerung, Datenexport und Protokollierung.

• Tribologische Reibspuranalyse mit Frequenzauswertung

• Werkstoffprüfung nach thermischer oder mechanischer Belastung

• Mikrostruktur-Inspektion von Wafern, Dichtungen, Beschichtungen

• Serienprüfung mit automatisierter Bildauswertung und Protokollgenerierung

• Kameraauflösung: 1392 × 1040 px, Z-Auflösung: 1 µm (Anpassbar)

• Messbereich: Bis zu 300 × 400 mm mit Portalerweiterung

• Beleuchtung: LED-Blitzlicht, kameragetriggert

• Verfahrmechanik: Spindelachse mit Schrittmotor, 5 µm Auflösung

• Software: DFS-Profilometer V9.5, Windows 10/11, 64 Bit

• Schnittstellen: TCP/IP, RS232, Modbus, SPS, TTL

• Bedienung: 8-Button-Modus, JoyPad, Lua-Scripting

Labor Justage

Im Messlabor wird die Optische Apertur in das Portalsystem integriert, hier mit Rotlicht und einer Allied Vision Kamera die mit dem Stepper Motoren synchronisiert wird.

Das Komplette Inspektionssystem

Mit der Steuersoftware PatControl können über die  Prüfplanung mit Lua alle Messmethoden der Bildverarbeitung durchgeführt werden, z.B. Längenmessungen Höhenmessungen , Auszählungen Oder auf Wafern missing oder Exceptions automatisch gesucht werden.

Image Stitiching für Wafer und Substrate

Mit dem Portalsystem ist es möglich über den Achsentrigger X und Z das Scan Bett auf seiner Dimension 400x300x110mm³ zu scannen indem passend zum Field of View genau ein TTL Achsentrigger zur Kamera geführt wird, nach genauer Einstellung des Echtzeittriggers wird dann in einer über den Prüfplan eingestellten Scanfahrt  der gesamte Wafer oder das Substrat in die Grafikkarte und als Datendatei übertragen. Nach dem Scan ist es möglich immer neue Inspektionen auf den riesigen Datensatz zu veranlassen, denn es liegen 1000sende bis 10 Tausend Einzel Bilder vor, die durch ihren Dateinamen (Achsenordinaten) genau dem Scan Feld zugeordnet werden können.

Fortan ist es möglich auf dem Laptop in der Bahn oder im Büro außerhalb des Prüffeldes einen Wafer immer mit dabei zu haben, und bis runter auf 5µm zu betrachten.

XBox Controller

Der solide und Robuste XBox-Controller von Microsoft wird verwendet um alle Achsen damit zu über das gesamte Scan Bett verfahren zu können und zusätzliche Aktionen wie Messen Start oder Beleuchtung einzustellen. Dies ist sehr hilfreich für die Einrichtungen der Proben und Substrate.