Schneller mit dem Laser schweißen?

Prozeßüberwachung durch "schnelle" Kameras

Möchten Sie die Performance Ihres Lasers optimieren und gleichzeitig in jedem Moment sicher sein, daß die Naht fehlerlos ist? Können Sie Prozeßveränderungen erkennen, bevor sie zum Problem werden? Wollen Sie nur noch mit der Leistung arbeiten, die tatsächlich benötigt wird? Brauchen Sie eine ISO-geeignete, lückenlose Dokumentation des Bearbeitungsvorgangs?

05. April 2002

Eine Antwort auf diese Fragen kann „Welding Monitor PD 2000“ heißen, der von der Prometec GmbH in Aachen hergestellt und vertrieben wird. Mit Hilfe einer Kamera, die koaxial zum Bearbeitungslaserstrahl angeordnet ist, macht es der PD 2000 möglich, Informationen über den Bearbeitungsprozeß in-process zu gewinnen, also direkt und während des Bearbeitungsprozesses aus dem Ort des Geschehens.

Während herkömmliche CCD-Kamera-Systeme die Bildverarbeitung mit einer Unzahl an überflüssigen Informationen überlasten, erlaubt es die CMOS-Kamera des PD 2000, frei definierbare Bildbereiche jeder beliebigen Größe auszulesen. Dadurch kann die anfallende Datenmenge deutlich reduziert werden, und es werden Bildraten von mehr als 1 kHz möglich (CCD-Systeme arbeiten normalerweise mit Bildraten unter 60 Hz). Ein weiterer Vorteil der CMOS-Kamera liegt in dem hohen Dynamikbereich (maximal 120 dB), der es ermöglicht, neben der Wechselwirkungszone Laser/Werkstück auch das nachfolgende Schmelzbad zu überwachen. So können zum Beispiel Oberflächenfehler unmittelbar hinter dem eigentlichen Bearbeitungsprozeß erkannt werden.

Die Auswertung des Kamerabildes erfolgt anhand von Merkmalen, die für bestimmte Prozeßeigenschaften charakteristisch sind (zum Beispiel: Einschweißtiefe, Durchschweißgrad, Spaltweite). So können alle Materialbearbeitungsprozesse mit Laserstrahlung (nicht nur Schweißoperationen) schnell, umfassend und zuverlässig überwacht und dokumentiert werden.

Ein nachträglicher Einbau in vorhandene Anlagen (abhängig vom Anlagentyp in weniger als einer Stunde) ist unproblematisch.

Erschienen in Ausgabe: 03/2001