Bildgebende Prozessüberwachung und -steuerung zur Qualitätssicherung für das Laserstrahlhartlöten = Image based process monitoring and control for quality assurance of laser brazing applications
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2019
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Lasertechnik
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| Schlagworte: | |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
I
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
ZIELSETZUNG
5
2.1
FORSCHUNGSBEDARF
UND
AUFGABENSTELLUNG
6
2.2
VORGEHENS
WEISE
7
3
STAND
DER
TECHNIK
9
3.1
DER
LOETPROZESS
9
3.2
DAS
LASERSTRAHLHARTLOETEN
9
3.2.1
ETABLIERTES
VERFAHRENSPRINZIP
9
3.2.2
WEITERE
VERFAHRENSPRINZIPIEN
10
3.2.3
ANWENDUNG
IN
DER
AUTOMOBILINDUSTRIE
3.3
RELEVANTE
PROZESSFEHLER
UND
QUALITAETSMERKMALE
3.3.1
AEUSSERE
NAHTIMPERFEKTIONEN
3.3.2
POREN
3.4
PROZESSUEBERWACHUNG
....................................................
-
........................................
3.4.1
OPTISCHE
PROZESSUEBERWACHUNG
IN
DER
LASERMATAUIALBEARBCITUNG
3.4.2
QUALITAETS-
UND
PROZESSUEBERWACHUNG
BEIM
LASERSTRAHLHARTLOETEN
...............
22
3.4.3
UEBERWACHUNG
VON
VERFAHRENSPARAMETERN
BEIM
LASERSTRAHLHARTLOETEN
....
23
3.4.4
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
4
KONZEPTENTWICKLUNG
4.1
RANDBEDINGUNGEN
FUER
EINE
KAMERABASIERTE
PROZESSBEOBACHTUNG
4.1.1
SICHTFELD
DES
SENSORS
4.1.2
AUFNAHMERATE
DES
SENSORSYSTEMS
4.1.3
BELICHTUNGSZEIT
DES
SENSORSYSTEMS
4.1.4
OPTISCHE
AUFLOESUNG
DES
SENSORSYSTEMS
4.2
STRAHLUNGSSITUATION
BEIM
LASERSTRAHLHARTLOETEN
4.3
PROZESSBEOBACHTUNG
MIT
ZUSAETZLICHER
BELEUCHTUNG
4.3.1
BELEUCHTUNGSQUELLEN
4.3.2
BELEUCHTUNGSANORDNUNG
4.3.3
SEITLICHE
BELEUCHTUNG
4.3.4
KOAXIALE
BELEUCHTUNG
4.3.5
QUASI-KOAXIALE
BELEUCHTUNG
4.3.6
FAZIT
ZUR
BELEUCHTUNGSANORDNUNG
4.4
ERFASSUNG
DER
WAERMESTRAHLUNG
4.4.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
WAERMESTRAHLUNG
4.4.2
SENSORAUSWAHL
ZUR
ERFASSUNG
DER
WAERMESTRAHLUNG
29
29
30
31
37
43
45
47
47
49
8
8
8
8
L
8
8
II
5
KOMBINIERTE
PROZESSBEOBACHTUNG
IN
VERSCHEIDENEN
WELLENLAENGENBEREICHEN
51
5.1
DURCHGEFUEHRTE
EXPERIMENTE
......................................................................................
51
5.1.1
VERWENDETE
MATERIALIEN
................................................................................
51
5.1.2
NAHTGEOMETRIEN
...............................................................................................
52
5.1.3
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
KOMBINIERTEN
PROZESSBEOBACHTUNG
..............................
52
5.2
KOMBINIERTE
PROZESSBEOBACHTUNG
BEI
BOERDELNAEHTEN
...............................................
54
5.2.1
VISUALISIERUNG
VON
PROZESSFEHLERN
.................................................................
56
5.3
KOMBINIERTE
PROZESSBEOBACHTUNG
BEI
KEHLNAEHTEN
..................................................
62
5.3.1
VISUALISIERUNG
VON
PROZESSFEHLERN
.................................................................
63
5.4
KOMBINIERTE
PROZESSBEOBACHTUNG
AN
3D-
MUSTERBAUTEILEN
......................................
64
5.5
UEBERTRAGUNG
DER
KOMBINIERTEN
PROZESSBEOBACHTUNG
AUF
ALUMINIUMWERKSTOFFE
.
.
68
5.5.1
VERGLEICH
VON
PROZESSAUFNAHMEN
VON
VERZINKTEM
STAHL
UND
ALUMINIUM
.
.
68
5.5.2
VISUALISIERUNG
VON
PROZESSFEHLERN
.................................................................
69
5.6
BEWERTUNG
DER
KOMBINIERTEN
PROZESSBEOBACHTUNG
..................................................
70
5.7
FAZIT
ZUR
UMSETZBARKEIT
............................................................................................
71
6
PORENDETEKTION
73
6.1
IMPLEMENTIERUNG
DER
PORENDETEKTION
.......................................................................
73
6.1.1
UMSETZUNG
DER
MERKMALBASIERTEN
KLASSIFIKATION
.........................................
74
6.1.2
KLASSIFIZIERUNG
...............................................................................................
74
6.1.3
UMSETZUNG
AUF
DEM
FPGA
..........................................................................
76
6.1.4
ERGEBNISDARSTELLUNG
ALS
PANORAMABILD
DER
NAHT
.........................................
78
6.2
VERSUCHSREIHEN
ZUR
PORENDETEKTION
..........................................................................
79
6.2.1
VERSUCHSBESCHREIBUNG
...................................................................................
79
6.2.2
TRAINING
DER
PORENDETEKTION
..........................................................................
79
6.2.3
EVALUIERUNG
DER
PORENDETEKTION
....................................................................
80
6.3
ERGEBNISSE
ZUR
PORENDETEKTION
...................................................................................
80
6.3.1
BEWERTUNG
DER
KLASSIFIZIERTEN
NAEHTE
..............................................................
80
6.3.2
BEWERTUNG
DER
KLASSIFIZIERTEN
BILDAUSSCHNITTE
............................................
83
6.4
FAZIT
ZUR
PORENDETEKTION
............................................................................................
84
7
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
IN
ECHTZEIT
87
7.1
IMPLEMENTIERUNG
DER
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
.....................................................
87
7.1.1
DAS
FULL-SEARCH-BLOCK-MATCHING-VCRFAHRCN
..................................................
87
7.1.2
VERGLEICH
DER
FILTER-VERFAHREN
.......................................................................
89
7.1.3
EINFLUSS
DER
BILDRATE
......................................................................................
91
7.1.4
FAZIT
ZUR
IMPLEMENTIERUNG
.............................................................................
92
7.1.5
ABSCHAETZUNG
DER
GENAUIGKEIT
.......................................................................
93
7.2
EVALUIERUNG
DER
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
..............................................................
97
7.2.1
ABHAENGIGKEIT
VON
OBERFLAECHENSTRUKTUREN
......................................................
97
7.2.2
VERMESSUNG
DES
GESCHWINDIGKEITSPROFILS
VERSCHIEDENER
HANDHABUNGSSYSTEME
99
7.2.3
ABSCHAETZUNG
DER
WIEDERHOLGENAUIGKEIT
100
INHALTSVERZEICHNIS
III
7.2.4
EVALUATION
DER
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
FUER
VERSCHIEDENE
GESCHWINDIG
KEITEN
...............................................................................................................
102
7.2.5
VARIATION
DER
Z-LAGE
........................................................................................
102
7.2.6
EVALUATION
AN
EINEM
REALBAUTEIL
...................................................................
105
7.2.7
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
WAEHREND
EINES
LOET
PROZESSES
..................................
105
7.3
ADAPTIV
GESTEUERTES
LOETEN
AUF
BASIS
DER
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
........................
106
7.3.1
REALISIERUNG
EINER
ADAPTIVEN
STEUERUNG
VON
P],
UND
NP
.................................
107
7.3.2
EVALUIERUNG
DER
ADAPTIVEN
STEUERUNG
AN
EINFACHEN
TESTBAUTEILEN
.............
108
7.3.3
EVALUIERUNG
DER
ADAPTIVEN
STEUERUNG
BEI
KONTINUIERLICHER
VARIATION
(UN-
GESCHWINDIGKEIT
...........................................................................................
109
7.3.4
EVALUIERUNG
DER
ADAPTIVEN
STEUERUNG
AN
EINER
HECKKLAPPE
............................
110
7.4
FAZIT
ZUR
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG
IN
ECHTZEIT
........................................................
114
8
UMSETZUNG
UND
SYSTEMINTEGRATION
117
8.1
KAMERAMODUL
...............................................................................................................
117
8.1.1
ERGEBNISSE
ZUR
OPTISCHEN
ABBILDUNG
.............................................................
119
8.2
QUASI-KOAXIALES
BELEUCHTUNGSMODUL
............................................................................
121
8.2.1
ERGEBNISSE
BELEUCHTUNG
..................................................................................
122
8.3
ANWENDUNGSBEISPIEL
AUS
DER
INDUSTRIE
......................................................................
124
9
ZUSAMMENFASSUNG
127
10
AUSBLICK
129
11
ABKUER
ZUNGS
VERZEICHNIS
131
12
ANHANG
135
LITERATUR
145
|
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