Die Laserbearbeitung von Bauteilen reicht von Schneide- und Schweißarbeiten bis hin zur Beschichtung. Dabei können die Bauteile vor der Bearbeitung mit Laser-Profil-Scannern von Micro-Epsilon dreidimensional vermessen werden, um aus den gewonnen Profildaten die optimalen Bearbeitungsvorgänge abzuleiten. Unabhängig von den Reflexionseigenschaften des Materials liefert der Laserscanner stets zuverlässige Messwerte. Die Rohdaten werden zu einem 3D-Model zusammengefügt und schließlich für die Bahnplanung des Schweißkopfes verwendet.
Beispielsweise vertraut der slowakische Hersteller von Plasmaschneidanlagen Microstep in einer Maschine zur Bearbeitung von Kessel- und Boilerabdeckungen auf die präzisen Laserscanner von Micro-Epsilon. Da die tatsächlichen Abmessungen der Dome oft um mehrere Zentimeter von den CAD-Daten abweichen, werden diese vor der Bearbeitung mit einem Laser-Profil-Sensor der Serie Scancontrol vermessen. Die 2D-Linieninformationen des Laserscanners werden dabei mit einem 6D-Positionierungssystem synchronisiert, um daraus die gesamte dreidimensionale Form zu ermitteln.
Schweißnahtoptimierung
Inrotech aus Dänemark nutzt Laserscanner von Micro-Epsilon, um eine optimale Schweißnaht-Qualität zu erzielen. Deren Schweißroboter, der Crawler, berechnet auf Basis der exakten Messwerte die Schweißvorgänge. Der Scancontrol Laserscanner erfasst die Geometrie der zu schweißenden Naht, bevor der eigentliche Schweißprozess beginnt. Die Weldlogic-Technologie von Inrotech berechnet danach u.a. die Anzahl der Schweißdurchgänge, die Position der Schweißnähte sowie die Schweißgeschwindigkeit und die Pendelbreite.
Dank einer optimalen Belichtungszeitregelung und der hohen Auflösung liefert der Laserscanner zuverlässige Messergebnisse. Aufgrund seiner kompakten Bauweise mit integriertem Controller sowie seines geringen Gewichts ist der Laser-Profil-Scanner für diese Messaufgabe prädestiniert.
Mit dem Laserscanner von Micro-Epsilon können auch Schweißroboter automatisierte Reparaturarbeiten durchführen. Mit dem Schweißroboter von Mabotic lassen sich Geometrien wie Platten oder Rundungen mit unterschiedlichsten Oberflächeneigenschaften scannen und schweißen. Der Roboter ist mobil einsetzbar und wird beispielsweise für Reparaturen an Kettengliedern von Braunkohlebaggern eingesetzt.
Automatisches Reparaturschweißen
Nach rund vier Jahren im harten Dauereinsatz sind diese Stahlteile soweit verschlissen, dass an den betroffenen Stellen mehrere Zentimeter Stahl fehlen. Bislang wurde fehlendes Material von Hand über mehrere Stunden wieder aufgeschweißt. Im automatisierten Prozess dauert dieser Vorgang nur Minuten.
Im ersten Schritt wird die Oberfläche der defekten Stelle mit einem Laserscanner erfasst, indem ihn ein Roboter über die Oberfläche führt. In Verbindung mit den Positionsdaten des Roboters werden die 3D-Daten der Verschleißstelle exakt ermittelt. Dank der Oberflächenunabhängigkeit des Sensors ist ein Vorbehandeln der Oberfläche nicht notwendig.
Die 64.000 Messpunkte pro Sekunde werden in einem zweiten Schritt in das CAD-Soll-Modell des Kettengliedes eingefügt. Damit erhält man das Differenzvolumen zwischen den hochauflösenden Messwerten und der Sollkontur. Im nächsten Schritt werden in diesem Differenzvolumen die notwendigen Schweißbahnen berechnet, die für das Aufschweißen des fehlenden Materials optimal sind. Dieser gesamte Prozess ist in weniger als drei Minuten abgeschlossen.
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
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