In der Fügetechnik wird die Qualität von Schweißnähten mit optischen 3D-Sensoren abgesichert

Schweißaufgaben sind eine häufige Anwendung und bei präziser Fixierung der Werkstücke gut automatisierbar. Für die anschließende Erfassung der Naht zur Prüfung eignen sich am besten Profilsensoren, die mittels Lasertriangulation ein Höhenprofil ausgeben. Um die Naht vollständig abzutasten, muss der Sensor oder das Prüfteil bewegt werden. Entscheidende Vorteile gegenüber Bildaufnahmen mit herkömmlichen 2D Kameras sind die zusätzlichen Höheninformationen und zuverlässige Abbildung trotz unterschiedlicher, ständig variierender Farbgebung und Oberflächenstruktur der Schweißnaht.

Mit unserer Standardsoftware VisionTools V60 werden zuverlässig Fehlermerkmale wie Poren, Löcher, Anbindungsfehler und Schweißspritzer ab einer Fehlergröße von 0,3 mm erkannt. Sensor oder Bauteil können mit bis zu 100 mm/s bewegt werden, um die Messpunkte zu erfassen.

Eingelernt wird die Nahtgeometrie an einem Musterwerkstück. Für die Bewertung sind nur noch Toleranz in Z-Richtung und die Mindestfläche der Fehler als Schwelle in einem Benutzerdialog einzugeben. Zur Auswertung der Daten wird ein 3D-Mustervergleich verwendet. Alle Pixel außerhalb der Z-Toleranz werden markiert, danach die Fläche der Pixel ermittelt. Als Kriterium zur Fehlerbewertung kann auch eine Klassifizierung aus Anzahl und Größe der Fehlerflächen genutzt werden. Viele kleine Fehler sind damit ebenso als Fehlerkriterium definierbar, wie eine große fehlerhafte Stelle.

Die Projektsoftware ist in der Lage eine beliebige Anzahl Varianten mit unterschiedlicher Nahtgeometrie zu verwalten, auswählbar per Vorgabe über die Schnittstelle.

Auswerteeinheit und Profilsensor bilden ein schlankes Hardwarekonzept. Außer einer 24VDC Energieversorgung sind keine zusätzlichen Controller erforderlich. Eine zusätzliche Visualisierung an einem weiteren Platz oder in der Nacharbeit ist optional möglich.

Die Profil-Scanner mit blauem Laser werden mit einem Kalibrierprotokoll ausgeliefert. Ein Prüfnormal, fest in der Zelle installiert, dient zur Kontrolle der Kalibrierung des Sensors und dessen Position in Bezug zum Roboter TCP.

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