2006/2007 WELS KONKRET - FH Oberösterreich
2006/2007 WELS KONKRET - FH Oberösterreich
2006/2007 WELS KONKRET - FH Oberösterreich
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Einsatz von Infrarotsensoren beim<br />
automatisierten Schweißen<br />
Autor: Günther Reinthaler<br />
<strong>FH</strong>-Betreuer: <strong>FH</strong>-Prof. Univ. Doz. Mag. Dr. Günther Hendorfer<br />
Einführung - Unternehmensprofil<br />
Als internationaler Technologieführer im Bereich<br />
Schweißtechnik ist Fronius kompetenter Ansprechpartner<br />
für die internationale Automobilindustrie und<br />
andere metallverarbeitende Branchen mit hohem Qualitätsanspruch.<br />
Auch die Sparten Solarelektronik, mittlerweile<br />
die Nummer zwei in Europa mit wachsendem<br />
Marktanteil und Batterieladesysteme etablieren sich<br />
weltweit in ihren Bereichen.<br />
Projektbeschreibung<br />
Im automatisierten Schweißen gibt es immer wieder<br />
das Problem, dass die programmierte Bahn des Roboters<br />
nicht mit der tatsächlichen Position der Schweißfuge<br />
übereinstimmt. Diese Fehlstellungen sollen während<br />
des Schweißprozesses erkannt werde,n um diese<br />
korrigieren zu können. Ein neuartiger Ansatz basiert auf<br />
der Messung der Bauteiltemperatur. Bei einer Abweichung<br />
des Brenners (Lichtbogen) von der Schweißfuge<br />
verändert sich die Temperaturverteilung im Bauteil,<br />
die wiederum berührungslos über dessen abgegebene<br />
Infrarotstrahlung gemessen werden soll.<br />
Aufgabenstellung<br />
Zu den Aufgaben gehörte u.a. das Testen unterschiedlicher<br />
Infrarotmesssysteme wie IR-Kamera, IR-Pyrometer<br />
und IR-Sensoren auf Einsetzbarkeit für diese<br />
Messungen. Hierbei sollte ein besonderes Augenmerk<br />
auf die neuartigen und kostengünstigen Thermopile-<br />
Sensoren gelegt werden, welche aufgrund mehrerer<br />
getrennter Messfelder pro Sensor ein Temperaturprofi l<br />
erstellen können. Weiters sollte ein Versuchsaufbau<br />
mit Messdatenaufzeichnung und Auswertung erstellt<br />
werden.<br />
Durchgeführte Arbeiten<br />
Im ersten Schritt wurde nach geeigneten Infrarot (IR)<br />
Sensoren und Messsystemen gesucht. Danach erfolgten<br />
der Aufbau und die Durchführung von Versuchsmessungen<br />
mit IR-Kamera, IR-Pyrometer und<br />
unterschiedlichen IR-Sensoren, sowie das Erstellen<br />
von Labview Applikationen zur Messdatenerfassung<br />
und Auswertung. Im letzten Schritt wurden die Messergebnisse<br />
analysiert und der Einsetzbarkeit für andere<br />
Anwendungen wie z.B.: Qualitätsbeurteilung der<br />
Schweißnaht geprüft.<br />
Erzielte Ergebnisse<br />
Viele IR-Messsysteme sind aufgrund technischer Gegebenheiten<br />
nicht einsetzbar. Das größte Problem jedoch<br />
bereitet der Lichtbogen, welcher nicht komplett<br />
abgeschirmt werden kann und mit seinen Refl ektionen<br />
die Messungen in seiner unmittelbaren Umgebung<br />
stark verfälscht oder völlig unbrauchbar macht. Aus<br />
diesem Grund ist eine Nahtverfolgung mit diesen Systemen<br />
nicht möglich. Bei einer nachlaufenden Messung<br />
mit ausreichend Abstand zum Lichtbogen kann<br />
jedoch Information über die Qualität der Schweißung<br />
gewonnen werden.<br />
Günther Reinthaler<br />
Studiengang:<br />
Automatisierungstechnik<br />
Studienzweig:<br />
Sensorik und Mikrosysteme<br />
FRONIUS International GMBH<br />
Günter Fronius Straße 1<br />
4600 Wels-Thalheim<br />
<strong>FH</strong>-Studiengang:<br />
Automatisierungstechnik<br />
Studienzweig:<br />
Sensorik und Mikrosysteme<br />
Studiengangsleiter:<br />
<strong>FH</strong>-Prof. Univ. Doz. Mag. Dr.<br />
Günther Hendorfer<br />
Tel.: 07242/72811-3010<br />
E-Mail: sekr.at@fh-wels.at<br />
www.fh-ooe.at/at<br />
<strong>WELS</strong> <strong>KONKRET</strong><br />
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