Definition

Optische 2,5D-Koordinatenmessgeräte sind universell einsetzbare Messmaschinen zur berührungslosen geometrischen Vermessung mittels Bildverarbeitungssystem in XY-Ebene mit einer zusätzlichen Abstandmessung über die Fokussierung in der Z-Achse. Die Systeme erfassen mit einer wählbaren Durchlicht- und Auflichtbeleuchtung Maße sowie geometrische Formabweichungen und Lagebeziehungen. Die Konturerfassung der Messobjekte erfolgt über die in den Messtisch integrierte Durchlichtbeleuchtung. Zur Abstandsmessung dient eine in der Z-Achse verfahrbare Kamera mit Auflichtbeleuchtung, deren Optik einen sehr kleinen Tiefenschärfebereich hat. Die Kamera wird vertikal verfahren, bis das Bildverarbeitungssystem über den maximalen Kontrast im Bild den Fokuspunkt des Objektivs ermitteln kann. Über den Fokuspunkt lassen sich wiederum die Z-Koordinaten der Messobjektoberfläche errechnen. Zusätzlich zu den mit Bildverarbeitung gewonnen Koordinaten kann die Erfassung der Z-Koordinaten durch ein weiteres Abstandsmesssystem erfolgen.
Als Multisensor-Koordinatenmessgeräte werden Systeme mit zusätzlichen berührenden Messtastern bezeichnet, die Messungen bei Abschattungen und bei schwierigen Oberflächenverhältnissen ermöglichen.

Funktionsprinzip

Zur Vermessung im Auflicht wird das Messobjekt auf den Messtisch gelegt, der je nach Bauart in der XY-Achse verfahrbar sein kann dessen Bewegung über ein integriertes Wegmesssystem erfasst wird. Die Kamera ist höhenverstellbar an der Z-Achse installiert und erfasst ein bestimmtes Messfenster. Größere Objekte lassen sich vermessen, indem das Objekt in YX-Richtung verfahren und Stück für Stück erfasst wird. 
Zur Abstandsmessung dient im Prinzip eine in der Z-Achse verfahrbare Kamera mit Auflichtbeleuchtung, deren Optik einen sehr kleinen Tiefenschärfebereich von typischerweise wenigen Mikrometern hat. Es können für diese Aufgabe Objektive mit einem oder mehreren festen Fokuspunkten zum Einsatz kommen oder Zoom-Objektive. Die Kamera wird vertikal verfahren, bis der Fangbereich, innerhalb dessen ein Kontrastparameter ermittelt werden kann, erreicht wird. Der Fokuspunkt des Objektivs auf der Messoberfläche wird durch den maximalen Wert des Kontrastparameters ermittelt. Außerhalb des Fangbereichs kann durch die Unschärfe des Bildes kein Kontrastwert bestimmt werden. Um optimale Belichtungsverhältnisse zu erreichen, lässt sich die Beleuchtung in vielfältiger Weise einstellen. Über die Fokusparameter und den bekannten Arbeitsabstand der Kamera zum Messtisch werden die Z-Koordinaten ermittelt und mit den bekannten XY-Koordinaten des Messtischs von der Auswerteeinheit zu einem dreidimensionalen Koordinaten-Datensatz verrechnet. 
Die Höhenmessung kann zusätzlich z. B. auch über berührungslose Laserabstandssensoren oder taktile Wegsensoren erfolgen.

Einsatzbereich

2,5D-Koordinatenenmessgeräte sind universell einsetzbare Messmaschinen zur zwei- und dreidimensionalen geometrischen Prüfung von Werkstücken. Sie werden für Stichproben, zur statistischen Prozessregelung, zur Erstbemusterung von Bauteilen und zur 100-%-Kontrolle in kleinen Serien eingesetzt. Sie ermöglichen automatisierte Messungen mit hoher Präzision und großer Wiederholgenauigkeit. 
Neben der Prüfung von Maßen, Abständen oder Winkeln werden die ermittelten Koordinaten zur Prüfung von Form- und Lageabweichungen eingesetzt. Multisensor-Messgeräte bieten durch die Kombination des berührungslosen optischen und berührenden Messprinzips eine hohe Flexibilität für viele Messaufgaben. 
Typische Prüflinge sind Spritzguss-Bauteile oder gegossene oder bearbeitete Bauteile und Baugruppen aus Metall. Die Geräte finden in einer Vielzahl von Branchen Einsatz.