Linienverfolgung

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Anwendungstechnischer Bericht

Video-optische Steuerung einer Laser und MIG Schweißanlage

Die Problemstellung

Mittels Hybridschweißen (MIG und CO₂ Laser) sollten Schiffsbleche verschweißt und anschließend Steifen aufgeschweißt werden. Hierzu sind die bis zu 16 m langen Steifen passgenau auf den Blechanfang zu positionieren und der Schweißvorgang über die Gesamtlänge zu überwachen. Die Überwachung beinhaltet die Verfolgung einer vorher in den Primer gebrannten Linie, die als Markierung für die korrekte Schweißposition dient. Bei den vorliegenden Schweißlängen war eine Abweichung der realen Schweißposition durch schiefliegende Bleche, sich verdrehende Steifen und durch den Wärmeeinfluss der Schweißung selbst nicht auszuschließen. Im Bedarfsfall sollte der gesamte Schweißkopf mit der Steife auf die Sollposition mechanisch nachgeführt werden.


	Hybridanlage zum Schweißen mit MIG und CO₂Laser

Die Lösung

Zur korrekten Positionierung der Steife bezogen auf die Blechkante dient ein auf der Steife angebrachtes Kreuz, dass mit definiertem Abstand zum Steifenende in den Primer eingebrannt ist. Mittels TV-Kamera und nachgeschalteter Bildverarbeitung erfolgt eine Vermessung der Kreuzposition relativ zur Blechkante. Dieser Vorgang wird iterativ fortgesetzt, bis die Steife mechanisch optimal positioniert ist.


	Die Korrektur der Schweißkopfposition bezogen auf die Sollposition erfolgt während des Schweißprozesses durch kontinuierliche Verfolgung der Einbrandlinie auf dem Blech und Übermittlung von Korrekturwerten über den Ethernet-Bus an den dem Bildverarbeitungssystem übergeordneten CNC Controller. Die Datenaufnahme und -übergabe erfolgt 120 mm voreilend vor der eigentlichen Schweißposition alle 20 ms, bei einer geometrischen Genauigkeit von 0,1 mm. Auf diese Weise kann der Schweißkopf selbst, stets auf die Sollposition eingeregelt werden.

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