SB_16.954NLP

INHALTSVERZEICHNIS
1 Einleitung ................................................................................. 1
2 Problemstellung und Zielsetzung ................................................................... 4
3 Stand der Forschung ..................................................................................... 6
3.1 Elektrische Signale des Schweißprozesses .................................................. 7
3.2 Optische Verfahren ........................................................................................ 8
3.2.1 Lichtschnittverfahren ............................................................................... 8
3.2.2 Kamerabasierte Analyse der Schmelzbadausbildung ............................. 8
3.2.3 Analyse der Durchschweißung ............................................................... 9
3.3 Untersuchungen zur Ausbildung des Schmelzbades .................................. 10
3.4 Modellierung ................................................................................................ 12
4 Vorarbeiten .................................................................................................. 13
4.1 Auswahl der Hardware ................................................................................ 13
4.1.1 Hardware für das WIG- und das Plasmaschweißen ............................. 13
4.1.2 Hardware für das MSG-Schweißen ...................................................... 15
4.2 Grundlegende Schweißversuche, „Best-Process-Parameter“ und Erstellung
des Software-Frameworks .................................................................................... 18
4.2.1 Vorarbeiten für das WIG und Plasma-Schweißen ................................. 18
4.2.2 Zusatzuntersuchungen Schmelzbadausbildung .................................... 25
4.2.3 Vorarbeiten für das MSG-Schweißen ................................................... 25
4.2.4 Komponenten der Bilderfassung ........................................................... 25
4.2.5 LabVIEW-Programm ............................................................................. 26
4.2.6 Kamera-Parametrierung ....................................................................... 26
4.2.7 Schweißtechnische Vorversuche .......................................................... 28
4.2.8 Kameratechnische Vorversuche ........................................................... 30
5 Entwicklung der Online-Diagnostik auf Schweißversuchen basierend ......... 37
5.1 Diagnostik mit Triangulationssensor ............................................................ 37
5.1.1 WIG-Schweißen .................................................................................... 37
5.1.2 Plasmaschweißen ................................................................................. 39
5.2 Untersuchung zur Schmelzbadschwingung beim MSG-Schweißen ............ 41
5.3 Diagnostik mit intelligenter Kamera ............................................................. 43
5.3.1 Bilderkennungsalgorithmen................................................................... 43
5.3.2 Auswertung des Parameterraumes ....................................................... 58
6 Überführung in die Praxis ............................................................................ 69
6.1 Bestimmung der Messrate ........................................................................... 69
6.1.1 Ergebnisse WIG-Schweißen ................................................................. 71
Entwicklung einer Online-Schmelzbaddiagnostik zur Schweißnahtqualitätsüberwachung
und zur Vermeidung von Schweißnahtfehlern beim Lichtbogenschweißen