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Monday, September 16, 2019, Saal 6 9:00 AM DVS-STUDENTENKONGRESS Prozessentwicklung und -überwachung |
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Entwicklung einer Qualitätssicherung für das Laserstrahlschweißen im Vakuum mittels Bildverarbeitung |
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Andreas Wiesen* / Fachhochschule Aachen, 52064 Markus Schleser / Fachhochschule Aachen, Deutschland |
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Das Laserstrahlschweißen im Vakuum ist eine Vefahrensmodifikation des konventionellen Laserstrahlschweißens. Dabei werden die Bauteile in einem Feinvakuum gefügt, wodurch sich Vorteile wie die Verringerung der Laserleistung oder die höhere Einschweißtiefe einstellen. Da alle Schweißungen bei diesem Prozess in einer geschlossenen Vakuumkammer erfolgen und eine direkte Sicht auf die Schweißung nicht möglich ist, ist die Einbindung eines Kamerasystems essentiell. Im Rahmen der Untersuchungen wurde ein System zur Prozessbeobachtung und Qualitätssicherung beim Laserstrahlschweißen im Vakuum basierend auf der Bildverarbeitung entwickelt. Dabei wird der Schweißprozess über eine Kamera beobachtet. Livebilder werden hierbei zum einen über einen Monitor für den Bediener zur Verfügung gestellt und die Bilddaten werden während des Prozesses maschinell ausgewertet. Die Auswertung erfolgt über verschiedene Algorithmen der Bildverarbeitung, wodurch Unregelmäßigkeiten im Schmelzbad erkannt und an den Maschinenbediener gemeldet werden. Bei der Entwicklung wurden die vom System erkannten Fehler über ein Schliffbild der Proben evaluiert. Des Weiteren wurden Funktionen implementiert, die den Einrichter unterstützen, um somit Fehler direkt von Anfang an auszuschließen. Dazu zählen Funktionen, wie z.B. ein Autofokus oder ein Fadenkreuzgenerator. Bei der Autofokusfunktion wird über die Kamera der Fokuspunkt des Lasers am Bauteil gesucht und für die nachfolgenden Schweißungen eingestellt. |