Highspeed-Pyrometer zur Integration in Laserstrahl-Zuführungssysteme

H3-Highspeed-Pyrometer die in Lasersystemen (Laserstrahlführungssystemen) und Laserapplikationen (wie z.B. Härten, Schweißen, Laserauftragsschweißen, additive Fertigung oder Laser-Durchstrahlschweißen) eingesetzt werden, zeichnen die Prozesstemperatur auf oder kontrollieren diese. Hierbei gibt ein integrierter Regler eine Stellgröße an den Laser aus, der für die Einhaltung des vorgegebenen Temperaturniveaus sorgt.
Der Einsatz von High-Speed-Pyrometern mit einer Messfrequenz von 25 kHz erlaubt eine Laser-Leistungsreglung, die eine gleichbleibend hohe Qualität am bearbeiteten Material erzeugt, auch da, wo z.B. sonst durch schnell wechselnde Lasertrahlführungen Temperaturunstetigkeiten entstehen würden.

 

Beispiel: Auftragschweißen

Stand-Alone-System:
Als unabhängiges Gesamtsystem können Metis H3-Pyrometer durch die vielen Anschlussmöglichkeiten einfach in nahezu alle Anwendungsumgebungen eingebunden werden.  
Zusatzgeräte oder PC sind zum Betrieb nicht notwendig. Es wird eine auf Windows basierende Sofware mitgeliefert, die den Einrichtprozess unterstützt und eine Vor-Ort-Kalibrierung ermöglicht.

 

  • Einfache Anbindung an eine vorhandene Steuerung: über digitale Ein- und Ausgänge oder Schnittstellenbefehle können Parameterdateien für einmal gefundene Regelwerte fest gespeichert und jederzeit in den benötigen Ablauf geladen werden
  • Profinetanbindung: Schnittstellenbefehle ermöglichen die problemlose Anbindung an Profinet
  • Externe Steuerung: Regelungsstart /-stopp, externe Sollwertvorgabe oder Anwahl von gespeicherten Prozessparametern über Anlagensteuerung, Ausgabe von Statussignalen

 

Typische Anwendungen: Härten, Auftragschweißen, Wärmeleitschweißen, Additive Fertigung,
Kunststoff-Durchstrahlschweißen, Kunststoff-Fügen.
Laser application collage

Beispiel: Auswertung der Messtemperatur beim Auftragsschweißen:
Beim Auftragen der Schichten ist die Temperaturkontrolle des Schmelzbades ein wichtiger Bestandteil des Prozesses.


Rote Kurve: gemessene Temp. der aufgetragenen Bahn.
Grüne Kurve:
Regelkurve des Pyrometers.

 

 

Messmethoden / Pyrometer-Einkopplung

Off-Axis: Bei der nicht-kollinearen Ausrichtung wird das Pyrometerobjektiv neben dem Bearbeitungslaser montiert auf die erhitzte Messstelle ausgerichtet.
Vorteile:

  • Einfache Montage und leichte Integration

On-Axis: Bei der kollinearen Ausrichtung wird das Pyrometerobjektiv in den Laserkopf mit eingekoppelt, die Messung erfolgt dann immer an der gleichen Stelle, an der sich der Laser befindet.
Vorteile:

  • Abgeschlossenes System ohne Objektivverschmutzung
  • On-Axis-­Ein­kopplungen sind auch in Laserköpfe mit Spiegel- und Rotationsscannern möglich
  • Messung von komplexen Werkstückgeometrien

Datenauswertung

Die PC-Software ermöglicht die Einstellung der für den Prozess nötigen Parameter. Diese Werte werden direkt in das Pyrometer geschrieben und gewährleisten damit eine schnelle und fehlerfreie Integration in den Messprozess.

  • Es können mehrere Parametersätze abgespeichert und auch ohne Software über eine externe  Anlagensteuerung angesprochen werden.

Bleibt das Pyrometer mit der Software verbunden, so lässt sich der aktuelle Mess- und Regelvorgang

  • Visuell mitverfolgen
  • Aufzeichnen und Dokumentieren

Weitere Möglichkeiten der Software:

  • Vor-Ort-Kalibrierung

Datenblätter:
 Laserleistungsreglung
 High-Speed-Teilstrahlungspyrometer Metis H309 / H316 / H318
 High-Speed-Quotientenpyrometer Metis H311 / H322