Pro-VisIR

Prozessregelung und Qualitätssicherung in Laser- und Elektronenstrahlanwendungen im visuellen und IR-Bereich

Pro-VisIR – Industrielle Hochtemperaturprozesse erfassen und regeln

Die deutsche fertigende Industrie lebt von höchster Qualität der produzierten Güter und der zugrundeliegenden Fertigungsprozesse. Um einen robusten Prozess zu garantieren, benötigen das Laserschweißen und viele andere Hochtemperaturprozesse nicht nur bildhafte Informationen, sondern zusätzlich pixelfeine Kenntnis der jeweils aktuellen Temperaturverhältnisse im Bild, und dies mit hoher Aufnahmerate. Verfügbare Technik stößt an ihre Grenzen, wenn es darum geht, diese Informationen verlässlich und zu einem vertretbaren Preis bereitzustellen.

Im Projekt Pro-VisIR haben sich Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengetan, um eine neuartige Kamera zu entwickeln und diese exemplarisch in mehreren Laser- und Elektronenstrahlschweißprozessen einzusetzen.

Bild und Temperatur aus derselben Kamera

Ziel des Verbunds Pro-VisIR ist es, eine Kamera zu erforschen, die sowohl ein gewöhnliches Kamerabild liefert als auch in jedem Bildpunkt die Temperatur misst. Wissenschaftlich-technische Grundlage hierfür ist die Quotientenpyrometrie. Für den Anwender bedeutet dies, dass Bild- und Temperaturinformationen ohne weiteren Justageaufwand exakt übereinander liegen, und das in einer kompakten Kamera. Weiterer Vorteil: Die Kamera liefert durch ihr Funktionsprinzip echte Temperaturwerte in Grad Celsius. Die Auflösung beträgt etwa 1 °C. Den Anwender befreit dies von dem Problem, die in konventionellen Systemen gemessene Strahlungsintensität zunächst mit Hilfe des sog. Emissionsgrads in Temperaturwerte umrechnen zu müssen – ein in der Praxis oft heikles und unpräzises Unterfangen.

Die beteiligten Anwendungspartner werden die neue Kameratechnik in unterschiedlichen Fertigungsanlagen integrieren und validieren. Die Kameras werden einerseits in bestehende Anlagen getestet. Zu Demonstrationszwecken baut das Konsortium andererseits eine prototypische Bearbeitungsanlage auf. Um die Vorteile der neuen Kamera auszuschöpfen und zu demonstrieren, entwickeln die Partner spezielle neue Fertigungsprozesse sowie Bildverarbeitungs-Algorithmen zu deren Erfassung und Regelung. Mit der neuen Technik lässt sich der Fertigungsprozess zuverlässiger als zuvor überwachen. Wodurch sich das Endprodukt kostengünstiger bei gesteigerter Qualität herstellen lässt.

Künftig soll das Projektergebnis auf andere Hochtemperaturprozesse übertragen werden. Kandidaten hierfür sind MIG/MAG-Schweißverfahren, das Hochgeschwindigkeitsschneiden sowie Sinter- und Temperprozesse.

Projektdetails

Koordinator

Dr.-Ing.Matthias Wahl
evobeam GmbH
Am Hofgut 5, 55268Nieder-Olm
+49 173 3275045

Projektvolumen

ca. 1,5 Mio. € (Förderquote 59,4%)

Projektdauer

01.09.2017 - 31.12.2020

Projektpartner

evobeam GmbHNieder-Olm
DELUPA Turbotechnik GmbHStockstadt am Rhein
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)Stuttgart
Ircam GmbHErlangen