Verbundprojekt: 4-in-1 Optisches Sensor System für automatisierte, fehlerfreie Hochleistungslaser-Schneidanlagen; Teilprojekt: 4-in-1 Optisches Sensor System - Entwicklung, Realisierung und Evaluierung

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Realisierung (Demonstrator) eines 4-in-1 rein optischen Sensorsystem für automatisierte, fehlerfreie Hochleistungslaserschneidanlagen. Dazu werden an der Hochschule zunächst verschiedene optische Sensorkonzepte wie 2-Farben Pyrometer, UV-Plasmadetektion und Diodenlaser basierte Laser-Doppler-Vibrometrie auf ihre Tauglichkeit für die Prozesssensorik beim Laserschneiden mit Hochleistungsfaserlasern evaluiert. Für die Auswertung der Sensorsignale werden typische Signaturen für Schlecht- und Fehlschnitte identifiziert, schnelle Algorithmen zu deren Berechnung entwickelt und diese hardwaretechnisch realisiert. Diese ermöglicht dann im Regelkreis die korrektive Steuerung der Laseranlage (Laser und Antriebe). Die Tauglichkeit der einzelnen und kombinierten Sensoriklösungen wird zunächst an eigenen Labor-, später an Industrieanlagen eines Projektpartners verifiziert. Damit wird insgesamt eine Sensoriklösung für den mannlosen und fehlerfreien Schichtbetrieb von Faserlaserbasierten Hochleistungslaserschneidanlagen zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben stützt sich auf experimentelle Untersuchungen zu den unterschiedlichen Sensorikkonzepten auf der Basis einer Statistischen Versuchsplanung, materialwissenschaftlichen Charakterisierungen, Simulationen und einer apparativen Entwicklung eines Sensormoduls.