Einsatz optischer Technologien zur Regelung des Laserstrahlschweißprozesses Application of Optical Technologies for Closed Loop Control of Laser Beam Welding

Das Schweisen mit Laserstrahlung ist ein innovatives optisches Fugeverfahren, das sich gegenuber konventionellen Schweistechniken durch hohere erzielbare Schweisgeschwindigkeiten und geringere Nahtbreiten bei gleichzeitig gesteigerter Nahttiefe auszeichnet. Wesentliche Qualitatskriterien sind neben erkannten Fehlern der Schweisnaht die Einschweistiefe und die Nahtbreite, die die Nahtgeometrie bilden. In diesem Beitrag werden optische Sensoren fur die Erfassung relevanter Prozessgrosen beschrieben sowie hierauf aufbauend ein pradiktives Regelungskonzept, in dem die Stellgrosen Laserleistung und Fokuslage unter Berucksichtiung der zukunftigen Bahngeschwindigkeit optimiert werden. Bei der Modellierung des physikalisch komplexen, nichtlinearen Prozesses wird ein Neuronales Netz mit externer Dynamik verwendet. Ergebnisse aus der Anwendung des Regelungskonzepts auf den realen Schweisprozess werden vorgestellt.