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Lieferantenverzeichnis: Prozessüberwachung beim Schweißen mit Bildverarbeitung, Komplettlösungen

 

Lexikon: Prozessüberwachung beim Schweißen mit Bildverarbeitung, Komplettlösungen

Synonyme: Schweissprozessüberwachung, Schweissprozesskontrolle, Prozesskontrolle beim Schweissen

Bildverarbeitung zur Prozessüberwachung beim Schweißen

Quelle: MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG

Definition

Die Komplettlösungen zur Prozessüberwachung beim Schweißen mit Bildverarbeitung sind kundenspezifische Bildverarbeitungssysteme einschließlich Engineering zur automatisierten optischen Qualitätskontrolle von Schweißnähten und Schweißpunkten an geschweißten Bauteilen und Baugruppen. Die Prozessüberwachung dient typischerweise zur 100-%-Kontrolle von sicherheits- und funktionskritischen Verbindungen und ermöglicht eine zerstörungsfreie Prüfung. Mit 2D-Bildverarbeitungssystemen werden z. B. die Anwesenheit, Form und Ausprägung von Schweißpunkten geprüft, mit 3D-Systemen die Position, Geometrie, Unterbrechungsfreiheit und der Querschnitt von Schweißraupen.
Die Lösungen umfassen typischerweise eine oder mehrere anwendungsspezifisch ausgewählte Kameras mit Objektiven und Beleuchtungen oder Lasersensoren, Handhabungen, einen leistungsfähigen Auswerterechner sowie die anwendungsspezifische Auswertesoftware. Dazu gehören als Engineeringleistungen die Applikationstechnik mit Vorversuchen, die Programmierung der Software einschließlich der Bedieneroberfläche sowie die Montage und Inbetriebnahme.

Funktionsprinzip

Die Prozessüberwachung beim Schweißen kann an stehenden oder bewegten Objekten erfolgen, indem die Objekte in einer definierten Lage synchronisiert mit der Beleuchtung von einer oder mehreren Kameras auch aus verschiedenen Winkeln erfasst werden. Komplexe Anwendungen mit großen Prüflingen oder vielen Prüfpunkten lassen sich mit einer Anzahl fest positionierter Kameras oder an Roboterarmen montierten beweglichen Kameras realisieren.
Die Einrichtung einer Prüfanwendung für Schweißpunkte erfolgt per Teach-in mit einem Musterbauteil, indem die Prüfpunkte einzeln angefahren und deren Koordinaten sowie die Prüfparameter Punkt für Punkt eingestellt und abgespeichert werden. Ein einwandfreier Schweißpunkt kann z. B. an einer weitgehend kreisförmigen Gestalt oder am Helligkeitsverlauf erkannt werden, bei dem ein äußerer heller Schmelzring zur Mitte des Schweißpunktes hin homogen in die Fläche der Schmelze übergeht.
Eine 3D-Aufnahme von Schweißnähten erfolgt grundsätzlich in der Bewegung, indem ein Laser-Abstandssensor oder ein Mehrkamerasystem mit Linienprojektion im Lichtschnittverfahren die Naht Stück für Stück erfasst und die Auswerteelektronik die einzelnen Höhenprofile zu einen 3D-Datensatz verrechnet.
Das Bildverarbeitungssystem wertet anschließend die Aufnahmen aus und fällt einen Prüfentscheid.

Einsatzbereich

Komplettlösungen zur Prozessüberwachung beim Schweißen mit Bildverarbeitung dienen zur automatisierten optischen 100-%-Kontrolle von Schweißpunkten und Schweißnähten an Werkstücken, die mit unterschiedlichen Schweißverfahren gefügt wurden. Die Systeme werden in Montageanlagen und Fertigungslinien integriert und können durch das berührungslose optische Messprinzip für ein bestimmtes Spektrum von Werkstücken flexibel einsetzbar sein. Typische Aufgaben sind die Kontrolle von sicherheits- und funktionskritischen Schweißverbindungen z. B. an Rohren, Profilen, Blechen und Karosserien oder Mikroschweißverbindungen an elektrischen Baugruppen wie z. B. Relais, Spulen, Kontakten oder Sensoren. Anwender finden sich im Sondermaschinen- und Anlagenbau, im internen Betriebsmittelbau der Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, bei Elektronik- und Elektroherstellern sowie in anderen Branchen.

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