Die Ziele dieser Projektarbeit sind: Kontrolle der Füllhöhe des Schweißzusatzes im Schweißdraht mittels optischer Sensoren und die Kontrolle des Schweißdrahtes auf Rundheit des Außendurchmessers mittels optischer Sensoren.
Die Fertigungsmesstechnik (FMT) lässt ihre Entstehung bis zu 4000 Jahren vor Christus zurückverfolgen. Die Cheopspyramide aus der Zeit des antiken Ägyptens wurde auf den Meter genau gefertigt. Zu bedenken ist, dass die Pyramide in Handarbeit aus 3 Millionen einzelnen Steinblöcken mit einer durchschnittlichen Masse von 2,5 Tonnen je Block errichtet wurde. Somit ist dieses Weltkulturerbe ein bemerkenswertes Meisterstück an Präzision und Genauigkeit. Im Mittelalter waren Längenmaße auf Fuß- oder Ellenlänge der einzelnen Herrscher festgesetzt. Dies hatte zur Folge, dass es unterschiedlichste Probleme beim Waren- und Informationsaustausch über die Herrschergrenzen hinausgab. Um territoriale Unterschiede bei Längenmaßen und auch Gewichten zu vermeiden, entwarf die französische Akademie der Wissenschaften während der Französischen Revolution das erste Urmeter in Paris. Im Jahr 1875 trat die Meterkonvention für viele Staaten als Grundlage für die Vereinheitlichung in Kraft. Die Genauigkeit des Urmeters konnte im Laufe der Zeit ständig verbessert werden, sodass seit dem Jahr 1960 eine Toleranzgenauigkeit von ±0,2 µm möglich war. Die Fertigungsgenauigkeit liegt heute bei etwa ±0,00001µm.
Im Zeitalter der Globalisierung sind international anerkannte Standards für die Vereinheitlichung von Messungen, oder auch der Austauschbau unabdingbar. Im Internationalen Einheitensystem (SI) sind die Basiseinheiten für die sieben physikalischen Grundgrößen durch die Generalkonferenz für Maß und Gewicht festgelegt wurden. Aus diesen Basiseinheiten werden weitere Einheiten, wie für das Volumen, der Kraft, oder auch die Beschleunigung abgeleitet.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Entwicklung der Fertigungsmesstechnik
- 1.1.1 Entstehung der Messgenauigkeit
- 1.1.2 Problemstellung und Zielsetzung
- 1.2 Fertigungsmesstechnik in der Produktion
- 1.3 Unternehmens- und Abteilungsvorstellung
- 2 Möglichkeiten zum Messen in der Fertigungsmesstechnik
- 2.1 Grundsätzliches in der Sensortechnik
- 2.2 Anwendungsbereiche von Sensoren in der Fertigung
- 2.3 Optische Sensoren
- 2.3.1 Grundsätzliches
- 2.3.2 Photoelektrischer Effekt
- 2.3.3 Messprinzip der Lasertriangulation
- 3 Darstellung zum derzeitigen Standard der Schweißdrahtproduktion
- 3.1 Produktionszyklus
- 3.2 Qualitätsmanagement
- 4 Konzeption zum optischen Messen in der Schweißdrahtproduktion
- 4.1 Vorgehensweise zur Lösungsfindung
- 4.2 Auswahl der Fertigungsmesstechnik
- 4.2.1 2D-Laser-Liniensensor
- 4.2.2 Optisches Mikrometer
- 4.3 Versuchsaufbau
- 5 Potenziale der Fertigungsmesstechnik
- 5.1 Fazit
- 5.2 Ausblick
- 6 Glossar
- 7 Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Implementierung von Fertigungsmesstechnik in der Schweißdrahtproduktion. Das Ziel ist es, die Prozesseffizienz zu steigern und die Produktqualität zu verbessern. Dazu wird die aktuelle Situation in der Schweißdrahtproduktion analysiert und die Möglichkeiten des Einsatzes von optischen Sensoren untersucht.
- Entwicklung der Fertigungsmesstechnik und deren Bedeutung für die Produktion
- Möglichkeiten und Herausforderungen der Implementierung von Fertigungsmesstechnik in der Schweißdrahtproduktion
- Einsatz von optischen Sensoren in der Fertigungsmesstechnik
- Konzeption eines Versuchsaufbaus zur Integration optischer Messtechnik in die Schweißdrahtproduktion
- Potenziale und zukünftige Entwicklungen der Fertigungsmesstechnik
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung bietet einen Überblick über die Entwicklung der Fertigungsmesstechnik und stellt die Problemstellung sowie die Zielsetzung der Arbeit dar. Kapitel 2 behandelt die grundlegenden Prinzipien der Sensortechnik und erläutert verschiedene Möglichkeiten zur Messung in der Fertigung. Kapitel 3 beschreibt den aktuellen Standard der Schweißdrahtproduktion, einschließlich des Produktionszyklus und des Qualitätsmanagements. In Kapitel 4 wird eine Konzeption für die Integration von optischen Sensoren in die Schweißdrahtproduktion entwickelt. Kapitel 5 beleuchtet die Potenziale der Fertigungsmesstechnik und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
Schlüsselwörter
Fertigungsmesstechnik, Schweißdrahtproduktion, optische Sensoren, Lasertriangulation, Qualitätsmanagement, Prozessoptimierung, Automatisierung
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Hauptziel der Projektarbeit zur Schweißdrahtproduktion?
Das Ziel ist die Kontrolle der Füllhöhe und der Rundheit des Schweißdrahtes mittels optischer Sensoren zur Steigerung der Prozesseffizienz.
Welche Sensortechnik wird in der Arbeit favorisiert?
Es werden insbesondere optische Sensoren, wie 2D-Laser-Liniensensoren und optische Mikrometer, sowie das Prinzip der Lasertriangulation untersucht.
Welche Rolle spielt das Qualitätsmanagement in diesem Prozess?
Die Implementierung der Fertigungsmesstechnik (FMT) dient direkt der Qualitätssicherung innerhalb des Produktionszyklus des Schweißdrahtes.
Wie hat sich die Messgenauigkeit historisch entwickelt?
Die Arbeit beschreibt eine Entwicklung von der Handarbeit beim Pyramidenbau bis hin zur modernen Fertigungsgenauigkeit von etwa ±0,00001µm.
Was ist der photoelektrische Effekt im Kontext dieser Arbeit?
Er wird als physikalische Grundlage für die Funktionsweise der eingesetzten optischen Sensoren in Kapitel 2 erläutert.
- Citation du texte
- Tobias Hüttig (Auteur), 2020, Implementierung von Fertigungsmesstechnik in der Schweißdrahtproduktion, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1284356
