DE102005026625A1

DE102005026625A1 - Method for monitoring quality of joint seam, uses measurement signals in common analysis method for evaluating seam quality

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Publication number: DE102005026625A1
Application number: DE102005026625A
Authority: DE
Inventors: Paul-Michael Mickel; Michael Kuhl; Ulrich Dr. Priber; Antje Dr. Zösch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Frauenhofer-Gesellschaft 80686 Muenchen De; Imq-Ingenieurbetrieb 08451 Crimmitschau De GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-14

Abstract

A method for quality monitoring of a joint seam, in which at least one measurement signal characterizing the joint process is evaluated. The at least one measurement signal generated during the joint process and at least one further measurement signal generated at the conclusion of the joint process, are called upon for evaluation, and at least these two measurement signals are evaluated in a common analysis procedure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung einer Fügenaht, bei dem mindestens ein den Fügeprozess charakterisierendes Messsignal, welches Unregelmäßigkeiten in der Fügezone kennzeichnet, ausgewertet wird.The The present invention relates to a quality control method a joining seam, at least one joining process characterizing measuring signal which indicates irregularities in the joining zone, is evaluated.

Technisches Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind alle Fügeverfahren, bei denen während des Fügens Daten über den Fügeprozess aufgenommen werden und bei denen im Nachgang zu dem Fügevorgang durch zerstörungsfreie Prüfverfahren Fehler detektiert werden können. Als beispielhafte Fügeverfahren sind insbesondere das Laser- und Elektronenstrahlschweißen, Metall-Inertgasschweißen (MIG), Metall-Aktivgasschweißen (MAG), Lichtbogenschweißen, Punktschweißen oder Laserlöten genannt.technical Field of application of the present invention are all joining methods, during which of joining Data about added the joining process and in which subsequent to the joining process by non-destructive test methods Error can be detected. As an example joining method In particular, laser and electron beam welding, metal inert gas welding (MIG), Metal Active Gas Welding (MAG), Arc welding, spot welding or laser soldering called.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, die sich zur zerstörungsfreien Prüfung von Materialverbindungen eignen. Bei Schweißverbindungen werden in Abhängigkeit von der Geometrie und vom Werkstoff zerstörungsfreie Prüfungen nach EN 970-Sichtprüfung, EN 571-1-Eindringprüfung, EN 1290-Magnetpulverprüfung, EN 1435 (Durchstrahlungsprüfung) und EN 1714 (Ultraschallprüfung) gefordert. Bei der Ultraschallprüfung ist es aufgrund des Verfahrensprinzips schwieriger aus den Ultraschallsignalen die Form der Fehler zu ermitteln. Allgemeine Regeln, die Charakterisierung der Anzeigen und Zuverlässigkeitsgrenzen der Ultraschallprüfung sind in den Normen DIN EN 1712 und 1714 beschrieben. In der Literatur wurde über Qualitätsprüfungen laserstrahlgeschweißter Blechverbindungen mittels Ultraschall berichtet (H. J. Salzburger: Fraunhofer IzfP Saarbrücken; Prozessintegrierte trockene Ultraschallprüfung der Laserschweißnähte von Tailored Blanks-Verfahren, Prüfsystem, Einsatz in Produktionsbetrieben. DGZfP- Tagung Qualitätssicherung durch Werkstoffprüfung, WH Zwickau, 2002, auch in: EUROJOIN 5 (2001), S 215/221.) Ebenfalls bekannt ist die trockene Ultraschallprüfung mit elektromagnetischen Ultraschall EMUS-Prüfköpfen, die auch für online-Einsätze geeignet ist. (Roye, W.: Krautkrämer, Hürth; Die Ultraschallprüfung von Komponenten und Fügeverbindungen im Automobilbau. DGZfP-Tagung Qualitätssicherung durch Werkstoffprüfung, HTW Zwickau, 2002, auch in Roye, W.: Manthey.: Die Ultraschallprüfung von Schweißverbindungen im Automobilbau. DGZfP-Jahrestagung 2001 Berlin.) Die Auswertung der Signale erfolgt dabei durch Vergleich mit vorher festgesetzten Schwellwerten. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass hinsichtlich der Eindeutigkeit der Identifizierung der Fehleranzeigen weitere Untersuchungen auch an anderen Nahtgeometrien durchzuführen sind.Out The prior art discloses methods which are non-destructive exam of material compounds are suitable. In welded joints are dependent from the geometry and the material non-destructive tests according to EN 970 Visual inspection, EN 571-1 penetration test, EN 1290 magnetic particle test, EN 1435 (radiographic examination) and EN 1714 (ultrasonic testing) required. In the ultrasound examination it is more difficult from the ultrasonic signals due to the procedural principle to determine the shape of the error. General rules, characterization the ads and reliability limits the ultrasonic test are described in the standards DIN EN 1712 and 1714. In the literature was over Quality checks of laser-welded sheet metal connections reported by ultrasound (H.J. Salzburger: Fraunhofer IzfP Saarbrücken, process integrated dry ultrasonic test the laser welds of Tailored blanks method, test system, Use in production plants. DGZfP conference Quality assurance by Materials testing, WH Zwickau, 2002, also in: EUROJOIN 5 (2001), S 215/221.) Also the dry ultrasonic test with electromagnetic is known Ultrasound EMUS probes, the also suitable for online use is. (Roye, W .: Krautkrämer, Hürth; ultrasonic testing of components and joints in the automotive industry. DGZfP Conference Quality Assurance through Materials Testing, HTW Zwickau, 2002, also in Roye, W .: Manthey .: The ultrasonic test of welds in the automotive industry. DGZfP Annual Meeting 2001 Berlin.) The evaluation the signals are made by comparison with previously determined Thresholds. The authors point out, however, that in terms of the uniqueness of identifying the error messages more Investigations are also to be performed on other seam geometries.

Ein anderes Verfahren zur Qualitätsprüfung laserstrahlgeschweißter Blechverbindungen ist die Wirbelstromprüfung. (Titz, H.-D.; Dietz, M.; Werner, M. St.: Zwischenbericht FTZ-Projekt Nr. 304, Prüfkonzept zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung von Laserschweißnähten, WH Zwickau 2002.) Lindecke stellt in (Industrielles Wirbelstromprüfsystem zur Schweißnahtüberwachung an Tailored Blanks. DGZfP-Tagung Qualitätssicherung durch Werkstoffprüfung, WH Zwickau, 2002) ein System für die Prüfung von laserstrahlgeschweißten Tailored Blanks basierend auf der Wirbelstrom-Array-Technik vor. Das Prüfsystem kann sowohl offline als Stichprobenprüfung als auch inline integriert in dem Fertigungsprozess betrieben werden. Durch Echtzeitauswertung der Signale und unterschiedliche Schwellwertsetzung wird eine Gut-Schlecht-Auswertung realisiert. Integriert in den Fertigungsprozess wird eine Fehlermarkierung und Sortierung möglich. Der Einsatz thermographischer Methoden ist in der DE 103 26 377 B3 beschrieben, die ein Verfahren zum Laserschweißen eines Blechteils an einen Querschnitt eines Profils mittels verdeckter Schweißnähte sowie ein Verfahren zu deren zerstörungsfreier Prüfung beschreibt.Another method for quality testing laser-welded sheet metal connections is the eddy current test. (Titz, H.-D .; Dietz, M., Werner, M. St .: Interim Report FTZ Project No. 304, Test Design for Non-Destructive Testing of Laser Welded Seams, WH Zwickau 2002.) Lindecke manufactures in (Industrial Eddy Current Testing System for weld seam monitoring Tailored Blanks DGZfP conference Quality Assurance by Materials Testing, WH Zwickau, 2002) has developed a system for the testing of laser-welded tailored blanks based on the eddy current array technique. The test system can be operated offline as a sampling test as well as integrated inline in the manufacturing process. By real-time evaluation of the signals and different threshold setting a good-bad evaluation is realized. Integrated into the manufacturing process, a bad marking and sorting becomes possible. The use of thermographic methods is in the DE 103 26 377 B3 describing a method for laser welding a sheet metal part to a cross section of a profile by means of concealed welds and a method for non-destructive testing describes.

Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren, beispielsweise für die Prozessüberwachung des Laserschweißens arbeiten in der Regel so, dass durch einzelne oder mehrere Sensoren Signale erzeugt werden, über deren Verlauf das Fügeverfahren überwacht werden kann. Zum Einsatz kommen in der Regel Sensoren, die die elektromagnetischen Emissionen aus der Fügezone oder deren Umgebung aufnehmen, wobei im Allgemeinen die Emissionen im sichtbaren Bereich, im UV-, im nahen bis tiefen IR-Bereich, sowie im Bereich der reflektierten Laserstrahlung ausgewertet werden. Weitere Sensoren, zum Beispiel elektromagnetische, kapazititve oder Schallwandler sind ebenfalls denkbar. Als Sensorsysteme werden sowohl Einfachsensoren, zum Beispiel einzelne Photodioden, als auch bildgebende Sensoren sowie deren Kombination eingesetzt. Entsprechend der Art und Anzahl der eingesetzten Sensoren wird eine Auswertung der Signale über verschiedene klassische mathematische Operationen wie Schwellwertdetektion oder Wavelet-Analysen durchgeführt. Im Ergebnis werden mögliche Fehler anhand der Abweichungen der aufgenommenen Signale von vorgegebenen Referenzsignalen lokalisiert.The described in the prior art, for example, for the process monitoring of laser welding usually work by single or multiple sensors Signals are generated via whose course monitors the joining process can be. Normally sensors are used, which are the electromagnetic ones Emissions from the joining zone or their environment, in general emissions in the visible range, in the UV, in the near to deep IR range, as well be evaluated in the field of reflected laser radiation. Other sensors, for example electromagnetic, capacitive or sound transducers are also possible. As sensor systems, both simple sensors, for example, individual photodiodes, as well as imaging sensors and their combination used. According to the type and number The sensors used is an evaluation of the signals via various classical mathematical operations such as threshold detection or Wavelet analysis performed. As a result, possible Error based on the deviations of the recorded signals from given Localized reference signals.

Nachteilig bei allen bekannten Verfahren ist, dass Signale, die im Prozess aufgenommen werden, nur eine Fehlervorhersage darstellen können. Veränderungen beispielsweise in einer Schweißnaht, welche noch nach der Signalaufnahme durch die Dynamik der flüssigen Schmelze hervorgerufen werden, werden nicht erfasst. Potentielle Fehler, wie zum Beispiel Poren, werden daher unter Umständen falsch vorhergesagt, da sie noch vor dem Erstarren der Schmelze zufließen können und somit keine reellen Fehler mehr darstellen.A disadvantage of all known methods is that signals which are recorded in the process can only represent an error prediction. Changes, for example, in a weld, which are still caused by the dynamics of the liquid melt after signal pickup, are not detected. Potential errors, such as pores, may therefore be mispredicted, as they may even before the solidification of the Melt can flow and thus no longer represent real errors.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung einer Fügenaht der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, welches es ermöglicht, Fehler in Fügezonen durch Prozessmesstechnik sicher vorherzusagen.The The object of the present invention is a method for quality control of a joint seam to provide the genus mentioned above, which it allows Error in joining zones safe to predict through process measurement.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Qualitätsüberwachung einer Fügenaht der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Messsignal während des Fügeprozesses erzeugt, sowie mindestens ein weiteres Messsignal wird nach Abschluss des Fügeprozesses erzeugt, wobei mindestens diese beiden Signale zur Bewertung herangezogen und in einem gemeinsamen Analyseverfahren ausgewertet werden. Erfindungsgemäß wird also die Überwachung des Fügeprozesses selbst mit einem angekoppelten Post-Prozessverfahren kombiniert. Die gefundenen Fehler werden örtlich lokalisiert und entsprechend der gültigen Normen oder Bewertungsvorschriften klassifiziert. Im Gegensatz zur einfachen seriellen Abarbeitung von Messzyklen bei einem isolierten Prozess-Prüfverfahren oder einem isolierten Post-Prozess-Prüfverfahren können erfindungsgemäß beide Methoden so kombiniert werden, dass in dem Post-Prozess-Verfahren keine vollständige Überprüfung der Fügezone mehr notwendig ist. Zum Anlernen von Fehlern können die beiden gekoppelten Verfahren gegenseitig unterstützend arbeiten.The solution This object is achieved by a method according to the invention for monitoring the quality of a joint seam the aforementioned genus with the characterizing features of the main claim. According to the invention, at least one measurement signal while of the joining process generated, as well as at least one further measurement signal is on completion of the joining process generated, with at least these two signals used for evaluation and evaluated in a common analytical procedure. According to the invention thus the monitoring of the joining process even combined with a coupled post-process procedure. The errors found are local localized and according to the valid standards or evaluation regulations classified. In contrast to simple serial processing of measuring cycles in an isolated process test method or an isolated one Post-process test methods can according to the invention both Methods are combined so that in the post-process procedure no full review of the joint zone more is necessary. For learning errors, the two can be coupled Procedures mutually supportive work.

Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren jeweils Messsignale für die Prozessdaten sowie die Post-Prozess-Daten herangezogen, die die Wechselwirkung eingesetzter Prüfmittel mit der zu charakterisierenden Fügezone widerspiegeln.Preferably be in the process of the invention each measuring signals for the process data and the post-process data used, the the interaction of test equipment used with the characterizing joint zone reflect.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens für jede Unregelmäßigkeit in der Fügezone mindestens ein Signal eines Prozess-Sensors und mindestens ein Signal eines Post-Prozess-Prüfmittels erzeugt werden. Weiterhin werden vorzugsweise mindestens ein Signal eines Prozess-Sensors und mindestens ein Signal eines Post-Prozess-Prüfmittels durch mathematische Operatoren miteinander verknüpft. Mindestens ein Signal eines Prozesssensors und mindestens ein Signal eines Post-Prozess-Prüfmittels können jeweils als Einzelwert und/oder in der Kombination eine Unregelmäßigkeit in der Fügezone charakterisieren.Especially It is advantageous if, according to a preferred embodiment of the procedure for any irregularity in the joining zone at least one signal of a process sensor and at least one signal of a Generated by post-process test equipment become. Furthermore, preferably at least one signal of a Process sensor and at least one signal of a post-process test equipment linked by mathematical operators. At least one signal a process sensor and at least one signal of a post-process tester can each as a single value and / or in the combination of an irregularity in the joining zone characterize.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Qualitätsüberwachung einer Fügenaht sieht vor, dass vorzugsweise mindestens ein aus einem Signal gewonnener Einzelwert und/oder mindestens ein aus mindestens zwei Signalen gewonnener Kombinationswert einem zuvor angelernten Merkmalsraum durch unscharfe Bewertungskriterien zugeordnet werden. Dieser Merkmalsraum kann insbesondere durch vorherige Auswertung einer ausreichenden Anzahl von Prozess- und/oder Messsignalen definiert wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Merkmalsraum durch Heranziehen von Ergebnissen vergleichender Prüfverfahren angepasst und/oder optimiert wird.A preferred development of the method according to the invention for quality monitoring a joint seam provides that preferably at least one signal obtained from a signal Single value and / or at least one of at least two signals obtained combination value a previously learned feature space be assigned by fuzzy evaluation criteria. This feature space can in particular by prior evaluation of a sufficient Number of process and / or measuring signals is defined. Farther it is advantageous if the feature space by using Results of comparative test methods adapted and / or optimized.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der Einsparung von Prüfzeit, einer effektiveren Lokalisierung von Fehlern sowie deren zuverlässiger Klassifizierung entsprechend der jeweiligen Bewertungsvorschrift (Prüfvorschrift beziehungsweise Norm). Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Verfahren, die miteinander kombiniert werden, sich gegenseitig unterstützen. Es werden Prozesssignale und Post-Prozesssignale gekoppelt. Die Erkennung und Klassifizierung der Fehler in der Fügezone kann insbesondere durch multivariate unscharfe Datenanalyse erfolgen.The Significant advantages of the method according to the invention are in the Saving of test time, a more effective localization of errors and their reliable classification according to the respective assessment regulations (test specification or standard). Furthermore, it is advantageous that the methods which are combined with each other, support each other. It Process signals and post-process signals are coupled. The detection and classification of the defects in the joining zone can in particular by multivariate blurred data analysis done.

Die in den Ansprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.The in the claims mentioned features relate to preferred developments of the task solution according to the invention. Further Advantages of the invention will become apparent from the following detailed description.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenfollowing The present invention will be described with reference to exemplary embodiments to the accompanying drawings. Show

1 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a schematic block diagram for explaining the method according to the invention;

2 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der beispielhaft geeignete Prüfmethoden zur Anwendung kommen. 2 a further schematic representation of a method according to the invention, are used in the example of suitable test methods.

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst durch geeignete Messmethoden (es wird auf die obigen Ausführungen verwiesen) mindestens ein Messsignal, vorzugsweise mehrere Messsignale während des Fügeprozesses erzeugt, die den Fügeprozess charakterisieren (Prozess-Messtechnik 10). Die bei diesen Messverfahren gewonnenen Messsignale 1 bis n werden beispielsweise durch multivariate Datenanalyse 11 klassifiziert. Dies erlaubt eine lokale Fehlervorhersage 12. Aufgrund dieser während des Fügeprozesses gewonnenen Erkenntnisse können über 16 Einstellungen an den Positioniersystemen 15 vorgenommen werden, so dass über 18 Einfluss auf die danach vorgenommenen Messungen mittels der Post-Prozess-Messtechnik genommen werden kann. Nach Abschluss des Fügeprozesses wird im Rahmen der Post-Prozess-Messtechnik 17 mindestens ein Messsignal, vorzugsweise mehrere Messsignale 1 bis n erzeugt und wiederum vorzugsweise mittels multivariater Datenanalyse 19 klassifiziert. Das Ergebnis führt zu einer Fehlerverifizierung 21, die schließlich eine abschließende Qualitätsaussage 22 bezüglich des Ergebnisses des Fügeverfahrens zulässt.First, it will open 1 Referenced. In the method according to the invention, at least one measuring signal, preferably a plurality of measuring signals during the joining process, which characterize the joining process (process measuring technology), are first of all generated by suitable measuring methods (reference is made to the above statements) 10 ). The measuring signals obtained in these measuring methods 1 to n be, for example, through multivariate data analysis 11 classified. This allows a local error prediction 12 , Because of this knowledge gained during the joining process can above 16 Settings on the positioning systems 15 be made so over 18 Influence on the subsequent measurements can be taken by means of the post-process measurement technology. After completion of the joining process, the post-process measuring technology is used 17 at least one measurement signal, preferably a plurality of measurement signals 1 to n and again preferably by means of multivariate data analysis 19 classified. The result leads to an error verification 21 which finally provides a final quality statement 22 regarding the result of the joining process.

Die Ergebnisse der multivariaten Datenanalyse 19 betreffend die Messsignale aus dem Post-Prozess 17 werden über 20, 13 sowie 14 rückgekoppelt zu der Recheneinheit 11, mittels derer die multivariate Datenanalyse der aus der Prozess-Messtechnik gewonnenen Messsignale erfolgt. Durch diese Rückkopplung 13 wird ein Lernprozess ermöglicht, so dass quasi die durch die Post-Prozess-Messtechnik 17 gewonnenen Erkenntnisse mit den aus der Prozess-Messtechnik 10 gewonnenen Daten 11 kombiniert werden und Einfluss auf weitere Messungen während des Fügeprozesses genommen werden kann.The results of multivariate data analysis 19 concerning the measurement signals from the post-process 17 be over 20 . 13 such as 14 fed back to the arithmetic unit 11 , by means of which the multivariate data analysis of the measurement signals obtained from process measurement technology takes place. Through this feedback 13 A learning process is made possible, so that virtually by the post-process measurement technology 17 gained knowledge with those from the process measuring technology 10 obtained data 11 be combined and influence on further measurements during the joining process can be taken.

Unter Bezugnahme auf 2 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Qualitätsüberwachung eines Fügeprozesses beschrieben, bei dem nach verschiedenen Messmethoden Messsignale gewonnen werden, deren Auswertung dann mit Hilfe einer Datenverarbeitungseinheit 23 erfolgt. Bei einem Laserschweißverfahren kann beispielsweise der Laserstrahl 24 für die Gewinnung von Messsignalen genutzt werden. Dazu wird eine Anordnung mit einem halbdurchlässigen Spiegel 25 verwendet, wobei der überwiegende Teil des Laserstrahls 24 durch den halbdurchlässigen Spiegel 25 hindurchtritt und den Laserschweißkopf 26 als Laserschweißstrahl 27 verlässt. An dem Werkstück 28 wird in der Fügezone 29 mittels des Laserstrahls 27 eine Fügenaht erzeugt. Aus der Schmelze 30a und Keyhole 30b wird elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen emittiert und über den halbdurchlässigen Spiegel 25 auf den Strahlteiler 31 geleitet. Dieser Strahlteiler 31 teilt die emittierte Strahlung selektiv nach Wellenlängen auf, wobei sichtbares Licht 32 auf einen Sensor 33 für sichtbares Licht auftrifft und das dort gewonnene Messsignal verarbeitet und über eine Datenleitung 34 an die Datenverarbeitungseinheit 23 geleitet wird. Ein Teil der Strahlung 35 verlässt den Strahlteiler 31 als Infrarotstrahlung und trifft auf einen Infrarotsensor 36, dessen Messsignal über die Datenleitung 37 ebenfalls der Datenverarbeitungseinheit 23 zugeleitet wird.With reference to 2 An exemplary embodiment of a method according to the invention for monitoring the quality of a joining process is described below, in which measuring signals are obtained according to various measuring methods, the evaluation of which is then carried out with the aid of a data processing unit 23 he follows. In a laser welding process, for example, the laser beam 24 be used for the acquisition of measurement signals. This is an arrangement with a semi-transparent mirror 25 used, with most of the laser beam 24 through the half-transparent mirror 25 passes through and the laser welding head 26 as laser welding beam 27 leaves. On the workpiece 28 will be in the joining zone 29 by means of the laser beam 27 creates a joint seam. From the melt 30a and keyhole 30b Electromagnetic radiation of different wavelengths is emitted and via the semitransparent mirror 25 on the beam splitter 31 directed. This beam splitter 31 selectively splits the emitted radiation into wavelengths, with visible light 32 on a sensor 33 impinges on visible light and processes the measurement signal obtained there and via a data line 34 to the data processing unit 23 is directed. Part of the radiation 35 leaves the beam splitter 31 as infrared radiation and hits an infrared sensor 36 , whose measuring signal via the data line 37 also the data processing unit 23 is forwarded.

Ein dritter Anteil 38 der Strahlung im Bereich der Wellenlänge der ursprünglich verwendeten Laserstrahlung (Laserstrahl 24) trifft auf einen Laserrückreflexsensor 39, dessen Messsignal über die Datenleitung 40 an die Datenverarbeitungseinheit 23 geleitet wird. Die über die drei Datenleitungen 34, 37, 40 in die Datenverarbeitungseinheit 23 eingespeisten Messdaten können insbesondere während des Fügeprozesses aufgenommen werden, so dass es sich hier um die erfindungsgemäßen Prozessdaten handelt. Zusätzlich kann man mittels einer Wirbelstromsonde 41 mit Positioniersystem die erzeugte Fügenaht 42 abfahren und dadurch Fehlstellen 43 in der Fügenaht detektieren. Die entsprechenden Messdaten können über die Datenleitung 44 an die Datenverarbeitungseinheit 23 geleitet werden, so dass die mathematische Auswertung sämtlicher Daten entsprechend einem vorgegebenen Verfahrensschema erfolgt. Die Wirbelstromsonde 41 liefert somit die erfindungsgemäßen Post-Prozess-Daten, die eine Bewertung der Qualität der erzeugten Fügenaht zulassen.A third share 38 the radiation in the range of the wavelength of the originally used laser radiation (laser beam 24 ) encounters a laser reflex sensor 39 , whose measuring signal via the data line 40 to the data processing unit 23 is directed. The over the three data lines 34 . 37 . 40 into the data processing unit 23 fed measurement data can be included in particular during the joining process, so that it is the process data according to the invention here. In addition, you can by means of an eddy current probe 41 with positioning system the generated joint seam 42 Depart and thus defects 43 detect in the joint seam. The corresponding measurement data can be transmitted via the data line 44 to the data processing unit 23 be routed so that the mathematical evaluation of all data is carried out according to a predetermined process scheme. The eddy current probe 41 thus provides the post-process data according to the invention, which allow an evaluation of the quality of the produced joint seam.

In der Datenverarbeitungseinheit 23 laufen somit sowohl die Prozessdaten als auch die Post-Prozess-Daten zusammen, so dass eine Rückkopplung möglich ist, bei der aus den während des Fügevorgangs gewonnenen Prozessdaten beispielsweise über die weitere Leitung 45 auf das Positioniersystem der Wirbelstromsonde 41 eingewirkt werden kann. Aus den Prozessdaten gewonnene Erkenntnisse über mögliche zu erwartende Schweißfehler können somit beim Einsatz des Post-Prozess-Prüfmittels 41 Berücksichtigung finden.In the data processing unit 23 Thus, both the process data and the post-process data converge, so that a feedback is possible, in which the process data obtained during the joining process, for example via the further line 45 on the positioning system of the eddy current probe 41 can be acted upon. Insights gained from the process data on possible expected welding defects can thus be found when using the post-process test equipment 41 Consideration.

1010: Prozess-MesstechnikProcess analysis
1111: Datenanalysedata analysis
1212: FehlervorhersageFailure prediction
1313: Rückkopplungfeedback
1414: Verbindungconnection
1515: Positioniersystempositioning
1616: Verbindungconnection
1717: Post-Prozess-MesstechnikPost-process measurement technology
1818: Verbindungconnection
1919: Datenanalysedata analysis
2020: Verbindungconnection
2121: Fehlerverifizierungfault verification
2222: Qualitätsaussagequality statement
2323: DatenverarbeitungseinheitData processing unit
2424: Laserstrahllaser beam
2525: Spiegelmirror
2626: LaserschweißkopfLaser welding head
2727: LaserschweißstrahlLaser welding beam
2828: Werkstückworkpiece
2929: Fügezonejoint zone
30a30a: Schmelzemelt
30b30b: KeyholeKeyhole
3131: Strahlteilerbeamsplitter
3232: Lichtlight
3333: Sensorsensor
3434: Datenleitungdata line
3535: Strahlungradiation
3636: Temperatursensortemperature sensor
3737: Datenleitungdata line
3838: Strahlungradiation
3939: LaserrückreflexsensorLaser back reflection sensor
4040: Datenleitungdata line
4141: WirbelstromsondeEddy current probe
4242: Fügenahtjoint seam
4343: Fehlstellendefects
4444: Datenleitungdata line
45 45: Leitungmanagement

Claims

Method for monitoring the quality of a joint seam, in which at least one measuring signal characterizing the joining process, which characterizes irregularities in the joining zone, is evaluated, characterized in that at least one measuring signal which is generated during the joining process and at least one further measuring signal, which after completion of the joining process is generated, used for evaluation and evaluated at least these two measurement signals in a common analysis method.

Method for monitoring the quality of a joint seam according to claim 1, characterized in that the joining process characterizing measuring signals (process data) ( 34 . 37 . 40 ) and / or measurement signals obtained after completion of the joining process (post-process data) ( 44 ) are used for the evaluation, the interaction of used test equipment ( 27 . 41 ) with the joining zone to be characterized ( 29 ).

Method for monitoring the quality of a joint seam according to claim 1 or 2, characterized in that for each irregularity ( 43 ) in the joining zone ( 29 ) at least one signal of a process sensor ( 33 . 36 . 39 ) and at least one signal from a post-process test device ( 41 ) be generated.

Method for monitoring the quality of a joint seam according to claim 3, characterized in that at least one signal of a process sensor ( 33 . 36 . 39 ) and at least one signal from a post-process test device ( 41 ) are linked together by mathematical operators.

Method for monitoring the quality of a joint seam Claim 3 or 4, characterized in that at least one signal a process sensor and at least one signal of a post-process tester each as a single value and / or in the combination of an irregularity in the joining zone characterize.

Method for monitoring the quality of a joint seam one of the claims 1 to 5, characterized in that at least one of a signal won single value and / or at least one of at least two Signals obtained combination value a previously learned feature space be assigned by fuzzy evaluation criteria.

Method for monitoring the quality of a joint seam Claim 6, characterized in that the feature space by prior evaluation of a sufficient number of process and / or measurement signals is defined.

Method for monitoring the quality of a joint seam Claim 6 or 7, characterized in that the feature space adjusted by taking into account the results of comparative testing procedures and / or optimized.