Herzschrittmacher helfen, wenn die natürlichen Rhythmusgeber des Herzens nicht mehr richtig arbeiten, sie normalisieren den Alltag für Patienten und steigern die Leistungs- und Belastungsfähigkeit. Im Jahr 1958 wurde der erste dieser elektrischen Taktgeber in Schweden implantiert, heute erhalten allein in Deutschland rund 80.000 Patienten pro Jahr einen Herzschrittmacher. Die Geräte an sich sind gerade einmal so groß wie eine 2-Euro-Münze.
Wesentlich kleiner sind die Schweißnähte, mit denen beispielsweise die Gehäusehälften der Schrittmacher verbunden werden. Auf diesen Nähten befinden sich winzige Poren mit Abmessungen von nur 40 µm. Genau diese müssen geometrisch überprüft werden, um Undichtigkeiten zu erkennen, die die Funktionsfähigkeit der Geräte beeinträchtigen. Erhebungen der Schweißnaht könnten im Extremfall zu Mikroverletzungen führen. Hier kommen Laser-Profil-Scanner des Herstellers Micro-Epsilon zum Einsatz, die zur Prüfung kleinster Details konzipiert wurden.
Gefahr Überdosis
Hohe Präzision in der Fertigungsüberwachung spielt auch bei der Montage von Insulinpens eine Rolle. Sind Pens nicht richtig eingerastet, so wird die Insulinmenge nicht richtig dosiert, was zu lebensbedrohlichem Unter- oder Überzucker führen kann. Daher muss bei der Fertigung der Insulinpens geprüft werden, ob die beiden Teile, aus denen die Pens bestehen, richtig eingerastet sind. Das stellt für herkömmliche Messsysteme eine große Herausforderung dar, denn neben der hohen Taktzahl sind die zur Messung verfügbaren Spalte sehr klein; der Unterschied zwischen „eingerastet“ und „nicht eingerastet“ beträgt nur etwa 50 µm.
Für diese anspruchsvolle Überwachungsaufgabe werden Laser-Profilsensoren mit blauer Laserlinie verwendet. Durch die sehr hohe Auflösung des ScanControl 29xx-10/BL kann der Verschlussspalt sicher detektiert werden. Die blaue Laserlinie dringt im Vergleich zur roten Laserlinie kaum in das Material ein. Da viele Pens zum Teil aus transparenten Kunststoffen bestehen, liefert der Laser-Profil-Scanner von Micro-Epsilon nach Herstellerangaben auch hier hochpräzise Messergebnisse.
Zur Anwendung kommt der Laser-Scannner in der Medizintechnik auch bei der Herstellung von Nadeln, bei denen es auf den exakten Spitzenwinkel ankommt, die Spaltmessung an Prothesen und Implantaten oder auch die Messung des Klingenwinkels und der Schneidenlänge bei medizinischen Klingen.
Die Arbeitsweise der Laser-Scanner der Produktfamilie ScanControl basiert auf dem Triangulationsprinzip zur zweidimensionalen Profilerfassung. Sie erfassen, messen und bewerten Profile auf sehr unterschiedlichen Objektoberflächen. Auf dem Messobjekt wird, durch Aufweitung über eine Spezialoptik, statt eines Punktes eine statische Laserlinie abgebildet. Das Licht der Laserlinie, das nun diffus reflektiert wird, erfasst eine Empfangsoptik, die es auf eine hochempfindliche Sensormatrix abbildet. Der im Scanner integrierte Controller berechnet aus diesem Matrixbild neben den Abstandsinformationen (z-Achse) auch die Position entlang der Laserlinie (x-Achse). Diese Messwerte werden dann in einem sensorfesten, zweidimensionalen Koordinatensystem ausgegeben. Bei bewegten Objekten oder bei Traversierung des Sensors lassen sich somit auch 3D-Messwerte ermitteln.
Laserlinie statt Punkt
Der Laser-Profil-Scanner ScanControl 29xx-10/BL verfügt über einen effektiven Messbereich von nur 10 mm bei einer Profilauflösung von 1.280 Punkten. Daraus ergibt sich ein Punktabstand von nur 7,8 µm, wodurch dieser Laser-Profil-Scanner mehr als doppelt so hoch auflöst, wie die bisherigen Laserscanner mit 25 mm Messbereich.
Der ScanControl 29xx-10/BL kann damit überall dort eingesetzt werden, wo besonders hohe Präzision und Auflösung gefordert sind. Neben der Medizintechnik ist das beispielsweise in der Feinmechanik, im Elektronikbereich und in der Fertigung von Präzisionsteilen der Fall. Es eignet sich beispielweise, um Elektronikbauteile auf Lagetoleranzen oder Rasierklingen auf ihre Position zueinander zun überprüfen. Die komplette Elektronik ist im kompakten Sensorgehäuse untergebracht. Darin erfolgt die gesamte Signalaufbereitung und -verarbeitung, wodurch kein externer Controller nötig ist und die erforderlichen Mess- oder Prüfungsergebnisse direkt an eine übergeordnete Steuerung übergeben werden.
