Messung akustischer Kenngrößen zur Qualitätssicherung bei Schweißprozessen

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In der industriellen Fertigung werden automatisierte Verfahren in zunehmendem Maße zur Herstellung von Schweißnähten eingesetzt. Die automatische Detektion der für das jeweilige Schweißverfahren spezifischen Unregelmäßigkeiten und Nahtfehler sowie das eigenständige Ausregeln der Prozessparameter zu deren Unterdrückung sind allerdings in vielen Fällen verbesserungswürdig. Nahezu jeder Lichtbogen kann als Schallwandler genutzt werden, in dem der Schweißstrom mit niederfrequenten Signalen moduliert wird. Im Rahmen der geplanten Untersuchungen werden Testtöne mit definierter Frequenz und Lautstärke aufmoduliert, durch den Lichtbogen als Schallwandler wiedergegeben und mittels eines Mikrofons aufgenommen. Die hierbei zwangsläufig entstehenden akustischen Verzerrungen werden analysiert und dem jeweiligen Prozess und Fehlerfall als möglichst eindeutige akustische Signatur zugeordnet. Ziel des Vorhabens ist es, diese Signatur bei ihrer weiteren Verarbeitung sowohl zur automatisierten Erkennung der Schweißnahtungänze als auch als Stellgröße zur eigenständigen Ausregelung fehlerhaft eingestellter Prozessparameter zu nutzen. Durch Filterung im Frequenzbereich und die Wahl der für den jeweiligen Prozess geeigneten Frequenzen der aufmodulierten Signale wird eine Unabhängigkeit von Prozess- und Umgebungsgeräuschen und eine robuste Anwendbarkeit des Verfahrens erreicht.