Entwicklung der Überwachung des Verschmutzungsgrades eines Schutzglases für ein Laserschweißwerkzeug zur Sicherung der Schweißnahtqualität unter den Aspekten der Anforderungen Industrie 4.0 (embedded system)

  • Beim Laserschweißen von Metallen entstehen Schweißspritzer, die an den Bauteilen des Laserspannkopfes anhaften. Die Fokussieroptik wird dabei am Laserstrahlaustritt von einem Schutzglas geschützt. Durch zunehmende Verschmutzung des Schutzglases wird die Leistung des Laserstrahls an der Schweißnaht gemindert. Damit die Qualität der Fügestelle gewährleistet werden kann, muss der Verschmutzungsgrad des Schutzglases überwacht werden. Im Rahmen der Produktweiterentwicklung des Laserspannkopfes der Firma thyssenkrupp System Engineering GmbH aus Hohenstein - Ernstthal steht die Aufgabe, eine verbesserte Schutzglasüberwachung zu entwickeln. Diese muss automatisierbar sein und den Anforderungen der Industrie 4.0 entsprechen. Für die Variantenfindung wurden die Effekte von infraroter Strahlung, im Wellenlängenbereich von 1030 - 1064 nm, an den Grenzflächen von transparenten Werkstoffen betrachtet. Diese sind Absorption, Reflexion und Transmission. Danach wurden Sensoren ausgewählt, mit denen in Laborversuchen der Verschmutzungsgrad bestimmter verschmutzter Schutzgläser ermittelt werden sollte. Durch die Laborversuche wurden innovative Erkenntnisse gewonnen, die als Basis zur Weiterentwicklung des Laserspannkopfes dienen.

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Metadaten
Author:Henrik Schnorr
Advisor:Jürgen Vogel
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Firma
Zeißigstraße 12, 09337 Hohenstein-Ernstthal
Date of Publication (online):2017/10/18
Year of first Publication:2017
Date of final exam:2017/10/16
Tag:Laserschweißen; Laserstrahl; Schutzglas; Verschmutzung; Überwachung
Page Number:170 Seiten, 64 Abb., 18 Tab., 45 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2017/10/18