Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Prozesskontrolle beim Laserstrahl-Mikroschweißen



Datum: 15.02.2002


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. G. Sepold, Universität Bremen

Blitzlampengepumpte Nd:YAG-Lasersysteme bilden bereits seit Jahren erfolgreich die Grundlage präziser Verbindungstechniken innerhalb von industriell genutzten Fertigungssystemen der Feinwerk- und Elektrotechnik. Der Inhalt dieser Arbeit zielt auf die Schaffung von gebrauchsfertigen Technologielösungen, die für industriell genutzte Mikroschweißsysteme eine Steigerung sowohl der technischen Verfügbarkeit als auch der Schweißqualität herbeiführen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei auf eine schrittweise und somit nachvollziehbare Entwicklung der im Einzelnen erarbeiteten Systemmoduln gelegt. Neben der Spezifikation eines neuartigen multi-sensoriellen Diagnostiksystems zur Strahlführung und -formung bilden relevante Grundlagenuntersuchungen an Mikro-Überlappschweißnähten das Fundament dieser erfolgreichen Verknüpfung der Prozesseingangsgrößen mit den Signalwerten von vorher ausgewählten Prozesssensoren. Durch den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Sensoren und mit Hilfe von Signalverarbeitungssystemen auf Basis von trainierten Neuronalen Netzen sowie der Fuzzy-Technologie konnten robuste Werkzeuge für die automatische Prozessüberwachung und Prozesskontrolle geschaffen werden. Zusätzlich wurden im Rahmen der Untersuchungen Möglichkeiten einer Online-Steuerung des Mikro-Schweißprozesses aufgezeigt, wodurch eine laufende Minimierung der Schweißfehlerquote bzw. die kontinuierliche Sicherstellung einer ausreichenden Schweißnahttiefe am Überlappstoß gewährleistet werden kann.