Schweißroboter übernehmen automatische Qualitätskontrolle
Das Laserschweißen ist ein Verfahren zum Fügen von Metallen, das immer beliebter wird. Da jedoch viele Laserschweißanlagen und -prozesse inzwischen automatisiert sind, ist nun ein Online-Inspektionssystem zum zerstörungsfreien Prüfen erforderlich. Das Ziel des von der EU finanzierten Projekts "Closed loop control of the laser welding process through the measurement of plasma" (CLET) bestand in der Suche nach einer zuverlässigen Methode zum Nachweis und zum Vermeiden von Fehlern beim Laserschweißen. Projekthauptziel war die Entwicklung und Erprobung eines automatischen Schweißnaht-Kontrollsystems für den Einsatz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Beim Laserschweißen wird Plasma gebildet und kann durch seine Elektronentemperatur charakterisiert werden, die ein Maß seiner freien Elektronenenergie darstellt. Das CLET-Projekt konzentrierte sich deshalb auf die Plasmaelektronentemperatur als Methode zum Defektnachweis beim Laserschweißen. Die Projektmitglieder fanden heraus, dass es einen starke Zusammenhang zwischen der Einbrandtiefe der Schweißnaht und der Elektronentemperatur des Plasmas gibt. Auf der Grundlage dieses Zusammenhangs entwarf man im Rahmen des Projekts ein Sensorsystem zum zerstörungsfreien Messen der Einschweißtiefe in Echtzeit. Der von CLET entwickelte Einbrandtiefensensor wurde dann als Basis für einen Regler hergenommen, mit dem Spezifikationen der Einschweißtiefen garantiert werden können. Dieser Regler stellt die Laserleistung derart ein, dass Abweichungen von der gewünschten Einbrandtiefe auf nahezu Null reduziert werden. Der Regler wurde in den Werkstätten der an CLET beteiligten KMU erprobt und validiert. Das innerhalb des nun abgeschlossenen Projekts erdachte neue Konzept ist derzeit Gegenstand einer Patentanmeldung.
