Schweißnahterkennung

holgero

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Hi,

kennt jemand von euch ein zuverlässiges Verfahren, um an einem Rohr (normalerweise Stahl) die Position der Längsschweißnaht zu erkennen.

Optische Erkennung ist Mist, weil eine detektierbare Verfärbung nie garantiert werden kann.

Mechanische Abtastung funktioniert halt nur, wenn die Schweißnaht wirklich als deutliche Materialerhöhung vorhanden ist.

Mit Wirbelstromsensoren gab es bisher keinen wirklichen Erfolg.
Alle Störeinflüsse, welche man bei der mechanischen Abtastung hat, fließen auch bei der Wirbelstrommessung stark ein (z.B.Schwankungen in Wandungsdicke und Rundheit).

Gibt es jemanden, der das Problem Schweißnahterkennung richtig in Griff hat?

Beste Grüße und vielen Dank im Voraus
Holgero
 
Hab´s noch nicht ganz verstanden:
Kommt es dir drauf an, ob eine Schweißnaht aufgebracht wurde?
Weil ja das nun nichts unbedingt mit der Qualität der Naht zu tun hat (Dafür müßte man es ja zumindest optisch überprüfen, bzw. röntgen).

Gibt der Umformer des Schweißgerätes nicht irgendwelche Istwerte wie Spannung/Strom ab, so könnte man darüber in etwa eine Aussage/Überprüfung feststellen.
 
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Der Kunde bekommt fertige Rohre.
Z.B. 1000mm lang / z.B. 10mm Durchmesser / entgrated / außen irgendwie glatt gezogen / innen ist die Schweißnaht meistens auch noch geschaabt

Diese Rohre werden massenweise weiterverarbeitet (gebogen, gestanzt, verschweißt usw.). Dabei ist es wichtig, daß die Schweißnaht an einer bestimmten Position liegt.

Dazu wird das Rohr eingespannt .. um 360Grad gedreht und dabei abgetastet .. aus Soll- und Ist- Winkel wird die Zielposition ermittelt .. nun wird das Rohr gedreht, sodas die Naht an der gewünschten Position liegt .. ein Greifer holt sich das Rohr mit der lagerichtigen Schweißnaht.

Eine Idee ist es, das Wirbelstromverfahren in den Griff zu bekommen.

Eine andere Idee währe, mit einer kleinen Kammera schräg in das Rohr hinein zu schauen....

Röntgen ist vielleicht auch möglich. Ist das machbar .. Im Takt von einigen Sekunden? In welcher Preisklasse landet man da .. mehrere 10000 Euronen ?

Geht so etwas womöglich auch mit Ultraschall?
 
Ich würde da eher auf die Optische Innenerkennung gehen.

Die Aufnahme so ausführen dass eine kleine Kamera in das Rohr schauen kann (ev. auch über Spiegel) und das Rohr so lange drehen bis die Naht erkannt ist.

Lässt sich die Naht auch mechanisch ertasten?
 
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Die mechanische Abtastung hat sich bewährt, stößt aber an die genannten Grenzen.

Unser Kunde hatte sich mal von Roland etwas veräppelt gefühlt (bei der Vorführung ging irgendwie nix....).
Die Technik von Roland werden wir aber in Kürze selbst testen. Mal sehen was dabei raus kommt.
 
Ich würde auch wie Winman schon geschrieben hat, mit einer optischen Überwachung arbeiten. Frag doch mal bei den gängigen Hersteller wie Keyence,Di-Soric etc. und schildere denen dein Problem. Meistens überlassen Sie dir dann auch ein Mustergerät.

Zur Qualität der Schweißnaht:
Ich selber habe bis jetzt immer nur mit "Förster-Wirbelstromgeräten " gearbeitet und bin damit immer sehr zufrieden gewesen (sowohl Technik ,als auch Service Bereich:Alu-Schweißnähte).
http://www.foerstergroup.de
Wenn du also auch die Qualität beurteilen möchtest... würde ich es da mal probieren.
 
Mit Wirbelstromsensoren gab es bisher keinen wirklichen Erfolg.
Alle Störeinflüsse, welche man bei der mechanischen Abtastung hat, fließen auch bei der Wirbelstrommessung stark ein (z.B.Schwankungen in Wandungsdicke und Rundheit).

Dann wird es aber schwer ...
Wirbelstrom-Messung wäre hierfür auch mein Ansatz gewesen ...
Was sind denn das für Rohre ...?

Gruß
Larry
 
Also ich halte das Roland- System für eine gute Sache. Ist aber leider nicht perfekt. Für unser 10mm Rohr gab es einfach nicht den richtigen Sensor. Der eine war zu klein der andere zu groß.
Irgendwie hat man es nicht hin bekommen die Naht ordentlich zu erkenne (Testrohre im Labor bei Roland).
Mit etwas Ausdauer und gutem Wille hätte man es vermutlich geschafft.
Für die damalige Anlage wurde das System leider verworfen.
Das Thema kommt aber irgendwann wieder ...

Eingesetzt wurde damals ein Farbsensor .. da muss man aber die richtigen Rohre einkaufen und verarbeiten.
 
Alle Rohre die ich bisher in der Hand hatte, hätte man die Schweißnaht bei Abtastung im µm-Bereich sicherlich finden können.
Vielleicht holt ihr euch mal einen Vertreter von Keyence ins Haus und der soll dann den feinsten Sensor aus der LJ-V7000 Reihe mitbringen :)

Wir nutzen die 2. kleinste Version für andere Zwecke, geniales Teil nur günstig ist der nicht wirklich :)

MfG Fabsi
 
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Geometrische oder optische Merkmale sind nur eingeschränkt für die Schweißnahterkennung geeignet. Beispiel die schöne Blauverfärbung schlägt gerne mal in eine Braunverfärbung, dann ist die Erkennungsrate mit dem Farbsensor schnell dahin. Klar mit einer Kamera kommt man da etwas weiter. Wichtig: die Verfärbung ist kein exakter Indikator für die Lage der Naht, da sind 10° Versatz drin - Schliffbilder zeigen das ganz schnell. Wenn es reicht ist das ja noch okay. Wenn im Rohrwerk das geschweißte Rohr spannungsarm geglüht wird, dann kommt die Oberfläche in einheitlichem Grau auf die Maschine. Dann sind die sichtbaren Erscheinungen weg. Zweites Beispiel: Geometrieeffekt der Raupe, nur geeignet wenn nicht geschabt. Dann kann es auch taktil oder mit Kamera klappen. Die Erwartungen bezüglich der Erkennungsrate sollte aber nicht höher als 95% - 98%. Die Frage bleibt dann, was passiert mit den nicht erkannten Fällen ? Aber wenn geschabte Naht, dann hat man nur geringe Abweichungen rauszumessen mit Lichtschnittsensoren o.ä. das wird nie prozesssicher ! Die Schabgeometrie hängt einfach zu sehr am Zustand (z.B. der Schärfe) des Werkzeugs. Im 3 Schichtbetrieb eines Rohrwerks wird niemand dauerhaft das Werkzeug so genau eingestellt bekommen, dass zum Beispiel die Anforderung "Unterschabung" innen 0,05-0,1mm erreicht. Denn ein derartiger Lieferzustand müsste dazu ja vorliegen. Man muss sich auch vergegenwärtigen, dass derartige Merkmale über die komplette Produktlaufzeit stehen müssen. Daher ist es zwingend notwendig auch innere Merkmale wie die Gefügeänderung für die Erkennung heranzuziehen. Denn in der Schweißnahtzone (Wärmeeinwirkungszone) ist als weiterer Indikator ein anderes Gefüge wie im Basismaterial vorzufinden. Für das Lokalisieren sind magnetischer Streufluss (Stahl), Wirbelstrom (für NE-Metalle) und Wirbelstrom mit Vormagnetisierung (Stahl, Edelstahl) geeignet. Wenn die Wanddicke größer 5mm ist und ein Koppelmedium wie Wasser an der Oberfläche möglich ist funktioniert auch Ultraschall noch passabel. Oder X-Ray, wenn die Kosten und Sicherheitsaufwendungen kein Problem darstellen. Letztendlich kommt es dann noch auf die Auswertung an, aber das ist ein eigenes Kapitel. it einer Suchmaschine unter Eingabe der genannten Verfahren gibt es sicher genug Treffer. Viel Erfolg.
 
Geschabte Rohre - genau die haben ein Problem. Die Wandungsdicke schwankt nämlich nicht nur an der Schweißnaht sondern auch an der gegenüberliegenden Seite. Verursacht durch eine Druckrolle o.ä. des Schabwerkzeuges.
 
wir verwenden seit ca. 5 Jahren Laser-Scanner der Firma MEL (Typ: M2 i-LAN) zur Nahtverfolgung an einer Längsschweißanlage für Aluminiumprofile.
Anfangs hatte der Laser Schwierigkeiten aufgrund des beim Aluminiumschweißen sehr hellen Schweißlichtes, aber nach dem Verbauen eines
Sichtschutzes zwischen Brenner und Laser funktioniert das ganze recht gut. Inzwischen wird anstelle eines roten auch ein blauer Laser angeboten,
welcher weniger auf Störlichter reagieren soll.
 
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