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For monitoring laser beam welding processes and detecting or actively avoiding process defects, acoustic based measurements can be used in addition to optical measurement methods such as pyrometry. To reliably detect process events, it is essential to position the respective sensors in such a way that specific signal characteristics are reproducible and significant. However, there are only few investigations regarding the positioning for airborne sound sensors, especially for the detection of process emissions in the ultrasonic range. Therefore, in this research, the influence of the process distance as well as the angle and orientation of the microphone to a laser beam deep penetration welding process is investigated with respect to the detectability of process emissions in different frequency bands. It is shown that for a wide ultrasonic range a flat sensor angle with respect to the sample surface leads to an increased signal strength of the acoustic emissions compared to steep angles.
Am Vorbild der Zustandsüberwachung von Maschinen werden für die Prozessüberwachung objektive und psychoakustische Signalparameter zusammengestellt. An einer Werkzeugmaschine wird exemplarisch der Prozess Tiefziehen mithilfe von Luft- und Körperschallsensoren aufgenommen und mit Python und PULSE Reflex von Brüel & Kjaer der Prozess anhand des Bauteilzustandes mithilfe der Signalparameter charakterisiert. Die Auswertung der objektiven und psychoakustischen Signalparameter erfolgt anhand der Nutzbarkeit für die Prozessüberwachung. Schlussendlich kann aufgezeigt werden, dass an einer großen Zahl einfacher Signalparameter vor allem materialspezifisch, aber auch an einigen materialübergreifend der Werksprozess charakterisiert werden kann. Ebenso wird die Relevanz von psychoakustischen Kenngrößen bei der Prozessüberwachung gezeigt.
Exzellentes Prozessverständnis und ständige Prozesskontrolle sind der Schlüssel zum Erfolg in der Lasermaterialbearbeitung.
Ein neues Konzept für das Offline- und Online-Fokustracking der PRIMES GmbH soll ständige Prozessüberwachung ermöglichen. Verbesserte Prozesskontrolle führt zu weniger Ausschuss, steigender Verfügbarkeit, macht Service planbar und reduziert unter dem Strich die Gesamtkosten der Produktion.
Die vorliegende Arbeit analysiert den Konstruktionsablauf in der Firma Peters Engineering GmbH. Ausgangspunkt ist die Auseinandersetzung mit den theoretischen Grundlagen. Darauf aufbauend erfolgt die Erfassung und Erläuterung des Ist- Zustandes wie er bei Peters vorzufinden ist. Danach werden die im Unternehmen befindlichen Arbeitssysteme erfasst, klassifiziert und bewertet. Aus den Analyseergebnissen können unter Berücksichtigung des Qualitätsmanagements Vorschläge zur Verbesserung und Optimierung der Konstruktionszeichnungen abgeleitet werden. Diese berücksichtigen insbesondere die Beschreibung, Darstellung und Umsetzung in der 3D-CAD-Software, sowie Prozessbeschreibung, Konstruktions-FMEA und Arbeiten nach dem Poka-Yoke-Prinzip. Zum Schluss erfolgt die Beschreibung für eine Auswahl zur Einführung eines Produktdatenmanagment-Systems im Untersuchungsbetrieb.