WO2015106361A1 - Verfahren zur steuerung eines laser-ablationsprozesses unter verwendung von bildauswertung - Google Patents

Verfahren zur steuerung eines laser-ablationsprozesses unter verwendung von bildauswertung Download PDF

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WO2015106361A1
WO2015106361A1 PCT/CH2014/000007 CH2014000007W WO2015106361A1 WO 2015106361 A1 WO2015106361 A1 WO 2015106361A1 CH 2014000007 W CH2014000007 W CH 2014000007W WO 2015106361 A1 WO2015106361 A1 WO 2015106361A1
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welding
ablation
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PCT/CH2014/000007
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Daniel STÄUBLI
Pascal AMSTUTZ
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Andritz Soutec Ag
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    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys

Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • Metallic surfaces have the property of reflections and reflections, the intensity of which depends on parameters such as material, structure, chemical composition and thickness of the material
  • Welding seams are those image-based recording and visualization techniques, as well as the
  • Light-section technique and laser triangulation with optical 3d sensors as well as image recognition and gray image evaluation. These methods are used for example for
  • Applicant's PCT / CH2011 / 000182 discloses a method of abrading coated sheets.
  • the layer to be ablated is removed by a purely mechanical method. With this method, no unwanted formation of
  • EP 2 511 039 A1 describes a method for laser beam welding of a precursor of steel provided with a metallic coating using a protective gas.
  • the melt dynamics of the weld material are influenced in such a way that the
  • Abladieren with high-energy laser pulses by means of an electric and / or magnetic field to avoid.
  • a method is described to control the ablation depth by means of mass spectrometry. It is obvious that these methods are associated with a considerable effort. The reliability and economy of such methods for in-line inspection of ablated surfaces in one
  • the invention presented here enables the simple and reliable monitoring of the quality of partially-abraded, coated blanks in order to achieve the desired quality standard when welding tailored blanks.
  • Fig. 2 shows a known, one-sided coated, partially ablated sheet in perspective
  • FIG. 4 a schematic cross-section through a stand-alone system according to the invention
  • Fig. 5 shows a cross section through an inventive
  • Fig. 6 is a cross section through another
  • Fig. 7 shows a selection of pattern images for the control of ablated surfaces.
  • Fig. 1 shows a cross section through a known, coated sheet 1 with a coating 2a on the
  • alloy layer 6 which is materially connected to the base material 3.
  • Coated sheet 1 may also be coated on one side only, either with a coating 2a on the upper side 7 or with a coating 2b on the underside 8.
  • Fig. 2 shows a perspective view of a one-sided coated, with a coating 2a
  • the coating 2a is not removed.
  • FIG. 3 shows by way of example, again in perspective, two, each with a coating 2a
  • Fig. 4 shows a cross section through an inventive stand-alone system for controlling the ablation width of the coating 2a, 2b of a double-coated sheet 1, consisting of the base material 3 and the
  • the abladieren the coatings 2a, 2b in the region of the sheet metal leading edge 10 takes place in one
  • the method can be designed and operated in the stand-alone system for one-sided coated sheets with a single Kontroilthe 15a.
  • Fig. 5 shows a cross section through an inventive welding machine in a schematic representation.
  • coated sheet metal blanks 23 are moved via a conveying device 25 in the conveying direction FX and processed sequentially in various processing steps to welded finished parts 24.
  • a first process step the gap between two coated sheet-metal blanks 23 to be welded is closed by means of the gap-closing device 18.
  • the track lying in the region of the weld seam to be created in a subsequent process step is ablated in the ablation device 19, so that a coating-free zone is formed.
  • Superficial contamination of the coated sheet metal blanks 23 to be welded is optionally in a third process step
  • Infiltrate welding process takes place by means of the upper inspection unit 21a and optionally with the lower inspection unit 21b the
  • the method can also be designed and operated for single-sided coated metal sheets with a single control camera 15a.
  • the coated sheet metal blanks 23 by means of
  • Fig. 6 shows a cross section with the arrangement of another inventive welding machine, again in a schematic representation.
  • the coated sheet metal blanks 23 are moved via a conveying device 25 in the conveying direction FX and sequentially in different directions
  • Control camera 15a, 15b wherein at least one image of the ablated surface is detected and applied to this image by means of a computer 16 with integrated image analysis software 17 and then preferably not
  • Blechplatinen 23 applied by the laser welding optics 22 with a laser welding process and to
  • Fig. 7 shows a selection of pattern images for the control of ablated surfaces.
  • the image of a metallic surface is different due to reflections and reflection depending on the ablation depth of the ablated layer and material.
  • the images of a layer of AISi or FeAl3 or Fe2Als differ.
  • a camera image of a slightly abraded surface corresponds to the bright reference or pattern image 27a
  • a fully ablated surface shows a different reflection and reflection behavior and corresponds, for example, to the dark reference or pattern image 27f.
  • the reference or pattern images 27b, c, d, e characterize, by way of example, various intermediate stages of ablation depths.

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Abstract

Um in der industriellen Produktion von beschichteten Blechen, insbesondere für die Automobilindustrie, die strengen Qualitätsanforderungen bei der Herstellung von schweissbaren Blechteilen zu erfüllen und die Produktivität einer Schweissmaschine zu erhöhen, wird ein Verfahren beschrieben, das es erlaubt, die Ablations-Qualität von beschichteten und teil-abladierten Blechen zu kontrollieren. Mittels einer Kamera werden die abladierten Werkstücke bildlich erfasst und anschliessend mit Musterbildern verglichen unter Mitbenutzung von in einer Schweissmaschine bereits existierenden Geräten. Bei Abweichung von bestimmten Referenzwerten können entsprechende Korrektur-Massnahmen getroffen werden.

Description

VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINES LASER-ABLATIONSPROZESSES UNTER VERWENDUNG VON BILDAUSWERTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Überwachen der Qualität einer mittels Äblation abgetragenen Beschichtung von beschichteten Blechen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Anwendung des Verfahrens.
Primär um Gewicht einzusparen kommen im Automobilbau vermehrt hochfeste Mehrphasenstähle (USSH) zum Einsatz, die bei geringen Blechdicken gleich hohe oder grössere
Festigkeit aufv/eisen als konventioneller Baustahl. Damit ergeben sich nebst Kosteneinsparungen dank einer extrem hohen Zugfestigkeit auch hervorragende Eigenschaften im Crashfall. Dazu wurden ein Presshärtverfahren und auch spezielle Werkstoffe entwickelt, die beispielsweise als Mangan-Bor-Stähle unter dem Markennamen USIBOR bekannt sind. Die Kombination solcher hochfester Werkstoffe mittels Tailored-Blank Technologie ermöglicht im Fahrzeugbau beim hinteren Fahrzeugträger eine Gewichtsreduktion um 25% gegenüber einem kaltumgeformten Bauteil. Damit solche
Platinen im heissen Zustand nicht verkohlen oder während der Austenitisierung nicht verzundern, werden diese mit einer AlSi-Schicht der Dicke von typischerweise 20 - 32 μτ überzogen, die zudem als passiver Korrosionsschutz wirkt. Solchermassen beschichtete hochfeste Stähle sind allerdings sehr schlecht schweissbar. Da die AISi- Schicht im
nachfolgenden Schweissprozess störend ist, muss sie vorgängig abgetragen (abladiert) werden. Bekannt sind verschiedene Verfahren, um solche Schichten - ganz oder teilweise - im Bereich der später zu erstellenden
Schweissnaht lokal zu entfernen, beispielsweise mittels Laser oder mittels rein mechanischer Verfahren. Im Weiteren kann erwähnt werden, dass das Messen der Schichttiefe von AlSi-Beschichtungen im Fertigungsprozess technisch äusserst anspruchsvoll ist und insbesondere in der industriellen Fertigung von Werkstücken für die Automobilindustrie mit den geforderten hohen Zykluszeiten praktisch nicht
anwendbar ist.
Eine grosse Herausforderung beim Schweissen von
beschichteten und im Bereich der zu erstellenden
Schweissnaht teil-abladierten Blechen ist das Erreichen der geforderten hohen Qualitätsanforderungen. Aus der Physik ist bekannt, dass Gegenstände je nach Material und Art der Oberfläche einen Teil des auf sie fallenden Lichts
reflektieren. Wird (fast) das gesamte auf einen Gegenstand fallende Licht reflektiert, so spricht man von einer
Spiegelung. Metallische Oberflächen haben die Eigenschaft von Spiegelungen und Reflexionen, wobei deren Intensität abhängig ist von Parametern wie beispielsweise Material, Struktur , chemischer Zusammensetzung und Dicke der
Beschichtung, Oberfläche, Temperatur, Lichtquelle und
Beleuchtungsverhältnissen, um nur einige zu nennen. Beim Schweissen und bei der Qualitätskontrolle von
Schweissnähten werden solche bildbasierten Aufnahme- und Visualisierungs-Techniken, wie sie auch aus den
Anwendungsgebieten Fertigungstechnik, Vermessung und Fotografie bekannt sind, genutzt, um die hohen Anforderungen an die Qualität von Schweissverbindungen gewährleisten zu können. Bei der Bildgestaltung werden Spiegelungen und Reflexionen genutzt, beispielsweise durch Hervorheben oder Ausblenden von bestimmten Informationen. Damit können gewisse Eigenschaften in einem bestimmten Bildausschnitt sichtbar und damit manuell oder maschinell überprüfbar gemacht werden. Bekannte Verfahren sind
Lichtschnitt-Technik und Lasertriangulation mit optischen 3d-Sensoren sowie Bilderkennung und Graubildauswertung. Angewendet werden diese Verfahren beispielsweise zur
Positionsfindung, zur Spaltmessung oder zur Versatzmessung von Blechen unterschiedlicher Dicke. Im industriellen Herstellungsprozess ist das kontinuierliche Messen der mit einer gewissen Toleranz behafteten Schichtdicke von
Beschichtungen im Bereich von wenigen μιη - wie oben erwähnt - heikel und in der Praxis nicht durchführbar. Trotzdem müssen Fehler in der Verarbeitung, insbesondere Abladier- Fehler, möglichst früh in der Prozesskette erkannt werden, damit geeignete Korrektur-Massnahmen im Herstellungsprozess durchgeführt werden können. Die Strategie, beim Abladieren tendenziell eher zu viel Material zu entfernen ist für das nachfolgende Laserschweissen zwar richtig, da damit das Auftreten von störenden inter-metallischen Einschlüssen im Werkstoff minimiert wird, hat aber möglicherweise den
Nachteil einer erhöhten Korrosionsempfindlichkeit an den abladierten, blanken Stellen. Falls im Bearbeitungsprozess zu wenig Beschichtungsmaterial abladiert wird, können anderseits beim Laserschweissen inter-metallische Einschlüsse auftreten, was die Festigkeit von USSH Stählen wiederum negativ beeinflusst.
In der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2007 018 832 ül wird ein geschweisstes Teil mit sehr hohen mechanischen
Eigenschaften aus einem gewalzten und beschichteten Blech vorgeschlagen. Dabei werden verschiedene Möglichkeiten zum Entfernen der Schicht beansprucht, insbesondere durch
Bürsten oder mittels einem Laser-Strahl.
In der Patentschrift PCT/CH2011/000182 des Anmelders ist ein Verfahren zum Abladieren von beschichteten Blechen beschrieben. Dabei wird die zu abladierende Schicht mittels eines rein mechanischen Verfahrens entfernt. Mit diesem Verfahren erfolgt keine unerwünschte Bildung von
Ablagerungen auf beiden Seiten der abgetragenen Schicht, im Gegensatz zu Verfahren mit einem gepulsten Laser, wo sich durch die enorme Hitze schuppenförmige Ablagerungen bilden, die beim anschliessenden Schweissen in die Schweissnaht gelangen können.
In der Europäischen Patentschrift EP 2 007 45 Bl wird unter anderem die Herstellung eines Bleches beansprucht, bei dem nur die AlSi-Schicht am Blechrand mittels
Laserablation oder auch mittels Bürsten derart abgetragen wird, dass die darunter liegende Zwischenschicht (eine intermetallische Legierung aus FeAl3 und Fe2Al5) erhalten bleibt. Damit soll eine höhere Korrosionsbeständigkeit des Bleches erreicht werden, als dies ohne Zwischenschicht der Fall wäre. Ein Abtragen der ganzen Beschichtung ist nicht Bestandteil des Patentes.
In der Patentschrift EP 2 511 039 AI wird ein Verfahren zum Laserstrahlschweissen eines mit einem metallischen Überzug versehenen Vorproduktes aus Stahl unter Verwendung eines Schutzgases beschrieben. Dabei wird die Schmelzbaddynamik des Schweissgutes derart beeinflusst, dass die
Legierungselemente des metallischen Überzugs eine intensive Durchmischung mit dem Schweissgut erfahren. Ein vorgängiges Abladieren des metallischen Überzuges ist bei diesem
Verfahren nicht notwendig, hingegen ist der apparative Aufwand für das Schut zgasschweissen beträchtlich. Die Patentschrift US 2005/0061779 AI offenbart eine
Methode, um das Problem von Verunreinigungen beim
Abladieren mit Hochenergie-Laserpulsen mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes zu vermeiden. Im Weiteren wird eine Methode beschrieben, um die Ablations- Tiefe mittels Massenspektronomie zu kontrollieren. Es ist offensichtlich, dass diese Verfahren mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden sind. Die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von solchen Methoden für die in-line Inspektion von abladierten Oberflächen in einem
industriellen Herstellungsprozess , insbesondere bei der Massenproduktion von Tailored Blanks, ist unklar.
Nachteilig wirkt sich bei Verfahren mittels Laserabiation zudem aus, dass das am Rande der abladierten Schicht angehäufte und abgelagerte Material - beispielsweise infolge von Spritzern - in der Regel vor dem nachfolgenden Schweissen entfernt werden muss, um die geforderten hohen qualitativen Anforderungen an die Schweissnaht zu erfüllen. In der Offenlegungsschrift des Deutschen Patent- und
Markenamtes mit der Nummer DE 103 44 082 AI werden ein Verfahren zur Laserbearbeitung von beschichteten Blechen sowie ein beschichtetes Blech beschrieben. Beim Verfahren mit einem gepulsten Laser ist die Bildung von Anhäufungen auf beiden Seiten der abgetragenen Schicht nachteilig.
Durch die enorme Hitze können sich schuppenförmige
Ablagerungen bilden, die beim anschliessenden Schweissen in die Schweissnaht gelangen können, was unerwünscht ist. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
Grunde, ein Verfahren anzugeben, das die vorstehend
genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die hier vorgestellte Erfindung ermöglicht die einfache und zuverlässige Überwachung der Qualität von teil-abladierten, beschichteten Platinen, um beim Schweissen von Tailored Blanks den gewünschten Qualitätsstandard zu erreichen.
Bessere Qualität bedeutet bei solchen Anlagen auch weniger Ausschuss und damit eine Erhöhung der Produktivität der Gesamtanlage im Vergleich zu anderen bekannten Anlagen. Da mit diesem innovativen Verfahren auch bereits vorhandene Komponenten der Gesamtanlage - beispielsweise Qualitätssicherungsmodule oder bildbasierte
Überwachungssysteme für das Nahttracking - mitbenutzt werden, können die Investitionskosten der Anlage insgesamt reduziert werden.
In einer ersten Ausführungsform erfolgt die
Qualitätsüberwachung der Ablationsspur und der
Ablationstiefe von in einem weiteren Folgeprozess zu verschweissenden, teil-abladierten Blechen mittels eines Verfahrens in einer Stand-alone Anlage. In einer zweiten und einer dritten Ausführungsform wird die
Qualitätsüberwachung - insbesondere die Detektion der Ablationstiefe - von zu verschweissenden, teil-abladierten Blechen direkt in die Schweissmaschine integriert.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein bekanntes, beidseitig beschichtetes Blech in schematischer Darstellung,
Fig. 2 ein bekanntes, einseitig beschichtetes, teil- abladiertes Blech in perspektivischer
Darstellung,
Fig . 3 zwei einseitig beschichtete, teil-abladierte
Bleche in perspektivischer Darstellung, Fig . 4 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Stand-alone Anlage in schematischer Darstellung,
Fig . 5 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe
Schweissmaschine in schematischer Darstellung,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere
erfindungsgemässe Schweissmaschine, wiederum in schematischer Darstellung und
Fig. 7 eine Auswahl von Musterbildern zur Kontrolle von abladierten Oberflächen.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein bekanntes, beschichtetes Blech 1 mit einer Beschichtung 2a auf der
Oberseite 7 des Bleches 1 und mit einer Beschichtung 2b auf der Unterseite 8 des Bleches 1, wobei die erste Schicht 4 beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus Aluminium- Oxid besteht, die zweite Schicht 5 beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus einer intermetallischen
Verbindung aus Aluminium und Silizium besteht und die dritte Schicht beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus einer intermetallischen Verbindung aus Aluminium und Eisen, der sogenannten Legierungsschicht 6 besteht, die mit dem Grundmaterial 3 stoffmässig verbunden ist. Das
beschichtete Blech 1 kann auch nur einseitig beschichtet sein, entweder mit einer Beschichtung 2a auf der Oberseite 7 oder mit einer Beschichtung 2b auf der Unterseite 8. Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung ein einseitig beschichtetes, mit einer Beschichtung 2a
beaufschlagtes Blech 12, bei dem die Beschichtung 2a auf der Blechoberseite an mindestens einer Kante,
beispielsweise an der Blechvorderkante 10, in Längsrichtung L des Bleches 12 bis auf das Grundmaterial 3 des Bleches 12 entfernt ist, wodurch eine beschichtungsfreie Zone 9 entsteht. Auf der Rückkante 11 des Bleches 12 ist
beispielhaft die Beschichtung 2a nicht entfernt.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft, wiederum in perspektivischer Darstellung, zwei mit je einer Beschichtung 2a
beaufschlagte Bleche 12, bei denen die Beschichtungen 2a auf der Blechoberseite an mindestens einer Kante,
beispielsweise an der Blechvorderkante 10, in Längsrichtung L der Bleche 12 bis auf das Grundmaterial 3 entfernt sind, wodurch zwei entschichtete , beschichtungsfreie Zonen 9 entstehen. Die beiden teil-entschichteten Bleche 12 sind durch den Spalt S voneinander getrennt.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine erfinderische Stand-alone Anlage zum Kontrollieren der Ablations-Breite der Beschichtung 2a, 2b eines beidseitig beschichteten Bleches 1, bestehend aus dem Grundmaterial 3 und der
Beschichtung 2a auf der Oberseite und der Beschichtung 2b auf der Unterseite. Das Abladieren der Beschichtungen 2a, 2b im Bereich der Blechvorderkante 10 erfolgt in einem
vorgelagerten (nicht-gezeigten) Prozessschritt in einem Teilbereich der Beschichtung 2a, 2b mit der Ablations-Breite AB von vorzugsweise etwa 1 - 3 mm. Mittels der beiden Kontrollkameras 15a, 15b wird zuerst ein Bild der
abladierten Oberfläche 14 erfasst, in einem zweiten
Prozessschritt mittels einem Computer 16 mit integrierter Bildauswertesoftware 17 beaufschlagt und dann in einem dritten Prozessschritt vorzugsweise aber nicht
ausschliesslich mit einem Referenzmuster verglichen. Ohne die erfinderische Idee zu verlassen, kann das Verfahren in der Stand-alone Anlage auch für einseitig beschichtete Bleche mit einer einzigen Kontroilkamera 15a ausgelegt und betrieben werden.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Schweissmaschine in schematischer Darstellung. Die
zugeschnittenen, beschichteten Blechplatinen 23 werden über eine Förder-Vorrichtung 25 in Förderrichtung FX bewegt und sequentiell in verschiedenen Verarbeitungsschritten zu geschweissten Fertigteilen 24 verarbeitet. Dabei wird in einem ersten Prozessschritt der Spalt zwischen zwei zu verschweissenden, beschichteten Blechplatinen 23 mittels der Spaltschliess-Vorrichtung 18 geschlossen. In einem zweiten Prozessschritt wird in der Abladier-Vorrichtung 19 die im Bereich der - in einem folgenden Prozessschritt - zu erstellenden Schweissnaht liegende Spur abladiert, sodass eine beschichtungs freie Zone entsteht. Oberflächliche Verunreinigungen der zu verschweissenden beschichteten Blechplatinen 23 werden optional in einem dritten
Prozessschritt mittels einer Bürst-Vorrichtung 20 unter Einwirkung der Kraft F gereinigt, um möglichst wenig oberflächliche Verunreinigungen in den nachfolgenden
Schweissprozess einzuschleusen. Im vierten Prozessschritt erfolgt mittels der oberen Inspektionseinheit 21a und optional mit der unteren Inspektionseinheit 21b das
Nahttracking und die Inspektion der abladierten Spur mittels der mindestens einen Kontrollkamera 15a, 15b, wobei mindestens ein Bild der abladierten Oberfläche erfasst wird und dieses Bild mittels einem Computer 16 mit integrierter Bildauswertesoftware 17 beaufschlagt und dann vorzugsweise aber nicht ausschliesslich mit einem Referenzmuster verglichen wird. Ohne die erfinderische Idee zu verlassen, kann das Verfahren auch für einseitig beschichtete Bleche mit einer einzigen Kontrollkamera 15a ausgelegt und betrieben werden. Im fünften Prozessschritt werden die beschichteten Blechplatinen 23 mittels der
Laserschweissoptik 22, allenfalls unter Zuführung von
Zusatzdraht, mit einem Laserschweissprozess beaufschlagt und zu geschweissten Fertigteilen 24 verarbeitet.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt mit der Anordnung einer weiteren erfindungsgemässen Schweissmaschine, wiederum in schematischer Darstellung. Die beschichteten Blechplatinen 23 Vierden über eine Förder-Vorrichtung 25 in Förderrichtung FX bewegt und sequentiell in verschiedenen
Verarbeitungsschritten zu geschweissten Fertigteilen 24 verarbeitet. Dabei wird in einem ersten Prozessschritt in der Abladier-Vorrichtung 19 die im Bereich der - in einem folgenden Prozessschritt - zu erstellenden Schweissnaht liegende Spur so abladiert, dass eine beschichtungsfreie Zone entsteht. Da bei diesem Verarbeitungsverfahren oberflächliche Verunreinigungen auf den Blechplatinen 23 auftreten können, wird deshalb optional in einem zweiten Prozessschritt die Oberfläche der zu verschweissenden, beschichteten Blechplatinen 23 mittels einer Bürst- Vorrichtung 20 unter Einwirkung der Kraft F gereinigt, um möglichst wenig oberflächliche Verunreinigungen in den nachfolgenden Schweissprozess einzuschleusen. Im dritten Prozessschritt wird der Spalt zwischen zwei zu
verschweissenden, beschichteten Blechplatinen 23 mittels der Spaltschliess-Vorrichtung 18 geschlossen. Im vierten Prozessschritt erfolgt mittels der oberen
Inspektionseinheit 21a und optional mit der unteren
Inspektionseinheit 21b das Nahttracking und die Inspektion der abladierten Spur mittels der mindestens einen
Kontrollkamera 15a, 15b, wobei mindestens ein Bild der abladierten Oberfläche erfasst wird und dieses Bild mittels einem Computer 16 mit integrierter Bildauswertesoftware 17 beaufschlagt und dann vorzugsweise aber nicht
ausschliesslich mit einem Referenzmuster verglichen wird. Ohne die erfi derische Idee zu verlassen, kann das
Verfahren auch für einseitig beschichtete Bleche mit einer einzigen Kontrollkamera 15a ausgelegt und betrieben werden. Im fünften Prozessschritt werden die beschichteten
Blechplatinen 23 mittels der Laserschweissoptik 22 mit einem Laserschweissprozess beaufschlagt und zu
geschweissten Fertigteilen 24 verarbeitet. Fig. 7 zeigt eine Auswahl von Musterbildern zur Kontrolle von abladierten Oberflächen. Das Bild einer metallischen Oberfläche ist in Folge von Reflexionen und Spiegelung je nach Ablations-Tiefe der abladierten Schicht und Material unterschiedlich. So unterscheiden sich beispielsweise die Bilder einer Schicht aus AISi oder FeAl3 oder Fe2Äls. Die mittels Bildverarbeitungssoftware bearbeitete
Kameraaufnahme einer wenig abladierten Oberfläche entspricht beispielsweise dem hellen Referenz- oder Musterbild 27a, eine vollständig abladierte Oberfläche hingegen zeigt ein anderes Reflexions- und Spiegelungs- Verhalten und entspricht beispielsweise dem dunklen Referenz- oder Musterbild 27f. Die Referenz- oder Musterbilder 27b,c,d,e charakterisieren beispielhaft verschiedene Zwischenstufen von Ablations-Tiefen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für das Überprüfen der Ablations-Qualität von einem mit der mindestens einen Beschichtung (2a, 2b) beaufschlagten Blech (1), wobei die mindestens eine
Beschichtung (2a, 2b) aus mehreren Teilschichten (4,5,6) besteht und die mindestens eine Beschichtung (2a, 2b) einseitig oder beidseitig auf dem Grundmaterial (3) aufgebracht ist und an mindestens einer Kante (10) mit einer Ablations-Breite AB von vorzugsweise 1 mm bis 3 mm abladiert ist, ferner mit Mitteln zum Schweissen (22) und mit zusätzlichen Hilfsmitteln ( 18 , 19, 20 , 21a, 21b) , dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Prozessschritt
mindestens ein Bild der abladierten Oberfläche (14) mittels der mindestens einen Kontrollkamera (15a, 15b) erfasst wird und in einem zweiten Prozessschritt das mindestens eine erfasste Bild in dem mindestens einen Computer (16) mittels einer Bildauswertesoftware (17) bearbeitet wird, und in einem dritten Prozessschritt das mindestens eine erfasste Bild vorzugsweise aber nicht ausschliesslich mit mindestens einem Referenzmuster (27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f ) verglichen wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abladieren und das Überprüfen der Ablations-Qualität von zugeschnittenen Blechplatinen in einer Schweissmaschine integriert ist und das Abladieren und das Überprüfen der Ablations-Qualität vor dem Spaltschliessen und vor dem Schweissen erfolgen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abladieren und das Überprüfen der Ablations-Qualität von zugeschnittenen Blechplatinen in einer Schweissmaschine integriert ist und das Abladieren und das Überprüfen der Ablations-Qualität nach dem Spalt schliessen aber
unmittelbar vor dem Sch eissen erfolgen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Schweissen (22) auf einem Laser-Prozess basieren.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen der Ablations-Qualität durch eine Graubild- und / oder eine Lichtschnitt-Analyse mittels Graubildkamera mit Zeilensensor erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2a, 2b) erstens aus einer beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus Aluminium-Oxid bestehenden Teilschicht (4) und zweitens aus einer beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus einer intermetallischen
Verbindung aus Aluminium und Silizium bestehenden
Teilschicht (5) und drittens beispielsweise aber nicht ausschliesslich aus einer intermetallischen Verbindung aus Aluminium und Eisen bestehenden Legierungsschicht (6) zusammengesetzt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertesoftware (17) die Ablations-Breite AB der beschichtungsfreien Zone (9) ermittelt und die Position der beschichtungsfreien Zone (9) in Bezug auf die Blechvorderkante (10) respektive bezüglich dem Spalt S berechnet und überwacht.
8. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
Ansprüche 1 - 7 zur Herstellung von Tailored Blanks.
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