Laserschweißprozesse optimal regeln

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Regelsystem passt Laserleistung bedarfgerecht an

Um die Qualität und Produktivität von laserbasierten Schweißprozessen weiter steigern zu können, ist deshalb eine Überwachung und Regelung erforderlich. Aufgrund der komplexen und hochdynamischen Prozesse muss eine solche Regelung eine sehr schnelle Bildaufnahme und Bildverarbeitung beinhalten. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik und der Forschungsgesellschaft für Strahlwerkzeuge gelang es den Wissenschaftlern erstmals, ein Regelsystem zu entwickeln, das die Laserleistung bedarfsgerecht für eine optimale Durchschweißung anpasst. Hierfür wird die Größe des Durchschweißloches überwacht und die Laserleistung entsprechend erhöht oder reduziert.

Regelsystem nicht größer als eine Schuhschachtel

Das Regelsystem basiert auf einer Spezialkamera, mit der es möglich ist, genau definierte Bildmerkmale mit einer Geschwindigkeit von über 10 000 Bildern pro Sekunde aufzunehmen und auszuwerten. Diese CNN-Kamera bildet mit ihren intelligenten Pixeln ein so genanntes „Cellular Neural Network“, das aus über 25 000 winzigen Prozessoren besteht. Mit dieser Technologie können die Bilder über zehnmal schneller verarbeitet werden als bei konventionellen Systemen. Dabei ist das gesamte Regelsystem nicht größer als eine Schuhschachtel. Und auch die Investitionskosten und der Strombedarf liegen deutlich unter dessen, was für konventionelle Systeme veranschlagt werden muss.

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