Fraunhofer-Gesellschaft | KI-Fortschrittszentrum »Lernende Systeme und Kognitive Robotik«
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Sensorbasierte Adaption der Schweißparameter

Quick Check

Ausgangssituation

Schweiß-Cobots ermöglichen durch ihre schnelle und einfache Programmierung eine Automatisierung von Schweißaufgaben auch bei einer »High Mix Low Volume«-Produktion mit kleinen Losgrößen. Im Quick Check sollte ermittelt werden, inwieweit sich die Sensorinformationen – welche die neuentwickelte sensorbasierte Programmierung des Fraunhofer IPA erzeugt – nutzen lassen, um Schweißparameter an das vorliegende Bauteil anzupassen.

 

Lösungsidee

Ziel des Projekts war es, eine Möglichkeit zu ermitteln, um die Schweißparameter sensorbasiert beim Schweißen anpassen zu können. Dazu sollte der Steuerungscomputer die Schweißparameter automatisch anpassen. Es sollte als Resultat ein Werkstück mit reinem Verfolgen der Kontur und damit einhergehenden Nahtfehlern und ein Werkstück mit prototypischer Anpassung der Schweißparameter gefertigt werden, im Idealfall mit eindeutig höherer Schweißnahtqualität.

© Fraunhofer IPA
Vergleich der Schweißnähte ohne automatische Anpassung der Schweißparameter (oben) und mit Anpassungen eben dieser (unten)

Nutzen

Die Nutzbarkeit der sensorbasierten Programmierung wird vor allem dann sehr hoch, wenn klassische Anforderungen wie Kehlnähte und Radien abgedeckt werden können, die aufgrund von Produktionsungenauigkeiten wie z. B. dem Anphasen von Rohren nicht im herkömmlichen Stil zu schweißen sind. Bei der händischen Programmierung benötigen zudem Eckenfahrten mehrere Stützpunkte, sind also aufwendig zu programmieren. Gelingt es zusätzlich mithilfe der sensorbasierten Technologie, die Eckenfahrt des Schweiß-Cobots zu programmieren, so verläuft das Programmieren nochmal deutlich einfacher und schneller.

Umsetzung der KI-Applikation

Ein speziell angepasstes Interface ermöglichte die Kommunikation zwischen dem Steuerungscomputer und der Schweißquelle, sodass die generierten Sollwerte und die tatsächlichen Werte der Schweißquelle ausgetauscht werden konnten. Dies gewährleistete eine Steuerung und Regelung des Schweißprozesses durch den Steuerungscomputer.

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