07. DEZEMBER 2016

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100-Prozent gesichert


"High Speed In-Line"-Schweißnahtinspektion

Sicherheitsrelevante Bauteile werden heute in aller Regel bereits während der Produktion einer 100-Prozent-Kontrolle unterzogen, was bedeutet, daß manuelle Sichtprüfung durch automatische Inspektion ersetzt wird. Für sicherheitsrelevante Schweißnähte gilt dies jedoch nach wie vor nur in wenigen Fällen.

Dabei stehen heute leistungsfähige und kostengünstige optische 3D-„High-speed“- Schweißnaht-Prüfsensoren zur Verfügung, die durch die 100-Prozent-„Inline“-Prüfung die Produktqualität jeder einzelnen Schweißnaht sicherstellen und dokumentieren. Diese neue Generation von Prüfsensoren auf Basis des Laser-Lichtschnittverfahrens überwinden die Limits der Detektionsleistung von Geräten, die aus Taktzeitgründen aus einer Kombination von 2D- und 3D-Prüfung bestehen mußten.

Die neue Generation der Viro-3D-Prüfgeräte von Vitronic, Wiesbaden, erzeugt bis zu 2.000 Höhenprofile der Schweißnaht pro Sekunde und wertet diese aus. Selbst bei einer Schweißgeschwindigkeit von 6 m/min (Laserschweißen) bedeutet das, daß die Schweißnaht takthaltend mit einer Auflösung von 50 µm in allen drei Dimensionen vollflächig erfaßt und analysiert wird. MIG/MAG-Nähte, Laserschweißnähte in Stahl oder Aluminium: jede Art von Materialien kann sicher geprüft werden.

Der Prüfsensor erkennt Fehlerarten wie fehlende Schweißnaht, Längenfehler, Fehler in der Nahthöhe (A-Maß) oder Nahtform (Spalten, Einbrüche, Absackungen), Löcher und Poren, Randkerben oder Lageabweichungen der Naht. Gleichzeitig vermißt und dokumentiert der Sensor die Form der Schweißnaht als Qualitätsbeleg.

Naht erkannt und geprüft
Wird der Sensor oder das Bauteil robotergeführt, können komplexe Bauteile mit einer Vielzahl von unterschiedlichsten Schweißnähten - ob Kehlnähte oder andere Nahtformen - vollständig geprüft werden. Bei MIG / MAG-Schweißnähten prüft der Sensor mit Vorschubgeschwindigkeiten bis 48 m/min.

Nachdem die Nähte takthaltend im Rechner ausgewertet wurden und entsprechende IO/NIO-Signale gesetzt wurden, wird das Prüfergebnis im Rechner verarbeitet und in die Statistik integriert, in der Fehlerarten und Fehlerhäufigkeiten protokolliert werden. Hierdurch wird der Dokumentatonspflicht Rechnung getragen. Bei Verwendung der Statistik für Trendanalysen weist das Prüfsystem rechtzeitig auf ein latentes Qualitätsproblem hin, bevor Ausschuß erzeugt wird. Der Vergleich der Fehlerhäufigkeiten zu unterschiedlichen Zeiträumen (zum Beispiel Tag- oder Nachtschicht) macht äußere Einflüsse objektiv und transparent. Über den integrierten Monitor oder über einen Webbrowser sind der Maschinen- oder Schichtführer und die QS ständig und ohne den Prüfvorgang zu stören, über die produzierte Qualität informiert.

Ein Baustein für die vollständige Automatisierung
Durch den Wegfall der manuellen Prüfung kann das Bauteil direkt vom Prüfroboter in die Verpackung oder in die folgende Maschine eingelegt werden, so daß eine vollständige Automatisierung von der Produktion bis zur Auslieferung realisiert werden kann. Das Einlernen neuer Nahtgeometrien wird über ein einfach zu handhabendes „Teach-In“ realisiert und kann deshalb von eingewiesenem Fachpersonal durchgeführt werden. Die Festlegung der Prüfkriterien für die verschiedenen Fehlerarten geschieht über fehlerspezifische Toleranzschwellen, die auch lokal angepaßt werden können. Zusätzlich können logische Verknüpfungen der Fehler auf dem Bauteil realisiert werden, um komplexen Bewertungskriterien gerecht zu werden (etwa maximal zulässige Anzahl von Poren in einem bestimmten Bereich).

Vorteile dieser Technologie, wie die objektive 3D-Vermessung statt subjektiver Beurteilung, das sichere Erkennen defekter Nähte, die standardisierte 100-Prozent-Qualität, die Dokumentation der Produktqualität, das Erkennen und die Dokumentation von schichtabhängiger Qualität, die frühzeitige Warnung durch Trendanalyse, ein bessere, weil konstante Produktqualität, die Kostenersparnis durch Vermeidung von Schlupf und Ausschuß sowie von Nacharbeit und die Möglichkeit der vollständigen Automatisierung von der Produktion bis Verpackung, zeigen eindrucksvoll das Potential, daß in dieser Lösung steckt. Für diejenigen, die sich selbst ein Bild von diesem Unternehmen machen möchten, ist bald auf der Euroblech in Halle 13, Stand F 34 Gelegenheit dazu.

Ausgabe:
aut 05/2002
Unternehmen:
Bilder:

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