Alternative Sensoren für die Naht- und Kantenverfolgung für automatische Schweißprozesse im Schienenfahrzeugbau

Bei der Fertigung von Wagenkästen für den Schienenfahrzeugbau, vom Hochgeschwindig­keits­zug im Fernverkehr bis zu S- und U-Bahnen im Nahverkehr, hat es in den letzten Jahren erhebliche Verände­run­gen in den Konstruk­tio­nen, in den eingesetzten Werkstoffen und daraus resultierend auch bei den zum Zusammenbau eingesetzten Füge­verfahren gegeben. Das Ziel dabei besteht darin, das Gewicht der Wagenkästen zu verringern und gleichzeitig die Qualität zu erhöhen.
Zunehmend werden deshalb innovative, hochqualitative, energieeffiziente und schnelle Schweiß­verfahren eingesetzt. Hierzu gehören zunehmend das Laser­strahl- und das Plasma­schwei­ßen, wo­durch sich die Anforderungen an die Schweißanlagen in Bezug auf die Genauigkeit der Prozess­füh­rung und an die integrierte Mess- und Steuerungstechnik gravierend erhöhen. Erst der Einsatz dieser Schweißverfahren ermöglicht auch Verbin­dungen der Blechstrukturen im Stumpfstoß ohne Überlap­pung, die mit dem Laserstrahlschweißen ohne Zusatz­werkstoff verschweißt werden können.
Um diese Schweißprozesse auch unter diesen Voraussetzungen automatisiert einsetzen zu können, ist eine exakte Verfolgung der Schweißnaht mit einer Genauigkeit von wenigen Zehntelmillimetern not­wendig. Da die Bleche aber beim Stumpfstoß versatzfrei und ohne einen erkennbaren Höhenversatz zu verschweißen sind, können die bisher eingesetzten Lichtschnittsensoren einen Nahtverlauf nicht erkennen.
Das Ziel besteht in der Entwicklung alternativer Sensoren zur Nahtverfolgung.