Lens Shifting Optics für das Laserschweißen

Mit der LSO bringt Lessmüller Lasertechnik eine Schweißoptik auf den Markt, die in Kombination mit geeigneter Sensorik (z.B. OCT) der Naht folgt und Lagetoleranzen automatisch ausgleicht.

Die LSO bietet:

  • Visualisierung und Aufzeichnung der Schweißungen für ein besseres Prozessverständnis
  • Präzise und schnelle Online-Korrektur der Schweißposition durch Aufnahme von Prozessposition und Position der Schweißstoßfuge
  • Echtzeit-Regelung der Schweißebene (Autofokus)
  • Kommunikation über Standard-Feldbusse (Profinet, Profibus, Ethercat, Devicenet)

Das berührungslose LSO-System ermöglicht eine hochgenaue Nahtführung sowie Echtzeit-Prozessüberwachung und Qualitätssicherung beim Schweißen mit Festkörperlasern.

                                      Echtzeit-Positionsregelung              Spaltüberbrückung mit LSO

                                      Echtzeit-Positionsregelung                        Spaltüberbrückung mit LSO

Aufgrund der nahtlosen Integration von OCT in die Schweißoptik erhält der Anwender ein kompaktes Gesamtsystem für optimale Schweißqualität.

LSO-Schweißoptik mit OCT-Scanner

LSO-Schweißoptik mit OCT-Scanner

Während des aktiven Schweißvorgangs gewährleistet das System mittels der optischer Kohärenztomografie eine präzise Positionsbestimmung mit der Genauigkeit von 0,05 mm. Die Position der Nahtfuge wird alle 10 ms ermittelt und durch laterale Linsenverschiebung nachgeführt.

Bei Veränderung des Abstandes von Bauteil zu LSO wird die optimale Fokuslage bestimmt und durch die axiale Linsenverschiebung in Echtzeit reguliert.

Besonderheiten

Im Serienprozess erprobte Qualitätssicherungsalgorithmen überwachen sowohl Positionsregelung als auch Schweißprozess sowie die Schweißnaht und melden kritische Schweißnähte an die übergeordnete Anlagensteuerung.

Vorteile der LSO:

  • Präzises Schweißen mit Festkörperlasern bis 6 kW
  • Kompaktes und leichtes System; einfache Integration in unterschiedliche Bewegungssysteme
  • Reduzierte Positionierzeiten dank echtzeit-verstellbarer Fokussierlinse zur aktiven Regelung von Fokuslage und Schweißposition
  • Schnelles Einrichten des TCP mit integrierten Pilotlasern
  • Temperaturüberwachung von Schutzglas, Fokus- und Kollimationslinse
  • Intelligente Selbstdiagnose und Optimierung (Industrie 4.0)

Vorteile mit OCT:

  • Schnelle und genaue Nahtführung bei verschiedenen Nahtformen
  • Automatische Justierung des Systems auf die Fokuslage
  • Echtzeit-Messung der Einschweißtiefe
  • Flexible Einstellung des Abtastbereichs für aktive Nahtführung und Qualitätsbeurteilung
  • Online-Erkennung und sofortige Meldung von Schweiß- und Nahtfehlern 
  • Exakte Prozess- und Qualitätsüberwachung durch Online- Dokumentation von Messdaten und Prozessparametern