ZusammenfassungDie Herstellung hochpräziser Bauteile erfordert Genauigkeiten, die selbst modernste Bearbeitungsmaschinen oft nicht zuverlässig liefern können. Abgenutzte Werkzeuge, falsch kalibrierte Sensoren oder unpassende Trajektorien können zu Bearbeitungsergebnissen führen, die den gewünschten Spezifikationen nicht entsprechen. Die Qualitätskontrolle erfolgt in der Regel stichprobenartig außerhalb der Werkzeugmaschine (WZM) in speziellen Messräumen. Überwachung und gegebenenfalls Regelung der Bearbeitungsqualität ist ein aufwändiger iterativer Prozess und bis dato nicht automatisiert. Wir präsentieren das digital-holographische Sensorsystem HoloPort, das die Oberflächentopographie bearbeiteter Bauteilen flächig mit Submikrometergenauigkeit direkt in der WZM misst: Nach unserem Kenntnisstand ist HoloPort das weltweit erste digital-holographische Messsystem zum Einsatz in einer WZM. Es besteht nicht nur aus einem Mehrwellenlängen-Interferometer, sondern beinhaltet auch einen miniaturisierten Grafikprozessor (GPU). Dies ermöglicht die vollständige Datenauswertung direkt im Sensor und damit in der WZM. Eine einzelne Messung mit 9 Mio. 3D-Punkten wird im drahtlosen Betrieb innerhalb von weniger als einer Sekunde durchgeführt und ist in einer Gesamtzeit von 3 s ausgewertet auf einen externen Computer übertragen. Die Verwendung von Standard-Schnittstellen erlauben die einfache Integration von HoloPort in eine Vielzahl von WZM. Dieser Beitrag enthält einen Überblick über die Sensorarchitektur und zeigt anhand von experimentellen Ergebnissen an Frästeilen die Leistungsfähigkeit des Systems. Inline-Anwendungen sowie weitere Perspektiven, die der Sensor eröffnet, werden vorgestellt.

Abstract. Manufacturing of high-precision components requires accuracies that even the most modern processing machines are often unable to deliver reliably. Slightly worn tools, incorrectly calibrated sensors or even different trajectories can lead to results that do not comply with the desired specifications. However, quality control is still mainly performed on randomized samples outside the machine tool in special measuring rooms. Therefore, closed-loop quality control becomes a cumbersome iterative process. With HoloPort, we present a digital holographic sensor system that is capable of measuring the complete topography of machined components with sub-micrometer precision directly inside a tooling machine. To our knowledge, HoloPort is the first wireless interferometric sensor inside a machine tool worldwide. As it is fully integrated, it features not only a multiwavelength interferometer but also a miniaturized graphics processing unit (GPU). This allows for full data evaluation directly in the sensor. A single measurement is taken and processed within 3 s during wireless operation. HoloPort is easy to integrate into a variety of machine tools. This contribution includes detailed information about the sensor architecture. Experimental results on milled parts demonstrate the performance of the system and illustrate possible inline applications as well as future perspectives for the sensor.

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