SeScan
Geometrieerfassung von Werkstücken beim Remote-Schweißen
In der Laserschweißtechnik stellt die so genannte Remote-Technik einen vielversprechenden neuen Ansatz dar. Entgegen konventionellen Laserbearbeitungsstationen wird hier statt des gesamten Kopfes nur der Strahl durch Spiegelsysteme über große Abstände zwischen Scanner und Werkstück geführt.
Auf diese Weise lassen sich durch den nun sehr schlanken freilaufenden Laserstrahl auch Positionen bearbeiten, die nur durch vergleichsweise kleine Öffnungen zugänglich sind. Eine wesentliche Voraussetzung für den Einsatz eines solchen Remote-Laserschweißsystems - die einfache Handhabung des Systems - ist jedoch nicht unbedingt gegeben, da Deformationen im Werkstück (wie sie etwa von Aufspannvorrichtungen verursacht werden) durch eine Off-Line-Programmierung im Vorfeld der Produktion nicht berücksichtigt werden können.
Im Projekt SeScan wird nun diesem Nachteil durch den Einsatz einer in die Anlage integrierte bildgebenden Sensorik begegnet, die eine Erkennung dieser Positionstoleranzen während des Schweißprozesses ermöglichen soll. Die automatische Auswertung des Bildsignals und die daraus folgende automatische Anpassung der Schweißbahn an Positionstoleranzen erlaubt eine wesentliche Erhöhung des Automatisierungsgrades im Schweißprozess.
Innerhalb des Projektes übernimmt FORWISS die Konzeption sowie die Auswertung der Bildverarbeitungsmodule. In enger Zusammenarbeit mit dem Laserzentrum Hannover erfolgt die Integration der Hardware in einen bestehenden Laserscanner sowie die Definition der Schnittstellen von Bildverarbeitung und Laser. Die wesentliche Aufgabe der Bildverarbeitung, also die Erfassung der Geometrie des zu schweißenden Werkstücks, ist das Hauptsarbeitsgebiet von FORWISS. Dabei soll ein Verfahren zur lokalen Rekonstruktion des Werkstücks in der Nähe des Laserfokusses aus den Daten einer zum Laser koaxialen Kamera entwickelt werden. Dazu wird ein zusätzlicher Abstandssensor eingesetzt. Beide Sensoren - also Kamera und Abstandssensor - werden im Scanner integriert, so dass der sehende Scanner die volle Funktionalität in einem Bauteil gekapselt zur Verfügung stellt, was eine einfache Handhabung durch den Benutzer erlaubt. Unabhängig davon wird von der Fa. alfavision ein off-axiales modellbasiertes Stereorekonstruktionsverfahren zur Lagebestimmung des kompletten Bauteils entwickelt.