SCHWEISSNAHT- & NAHTPRÜFUNG

Schweißnahtprüfung
zur Fehlererkennung direkt an der Station

KOMPASS ermöglicht die Prüfung jeder Schweißnaht direkt beim Verlassen der Schweißstation. KI-Modelle, die auf Ihre spezifischen Schweißnähte trainiert wurden, erkennen Oberflächenporen, Einbrandkerben, Spritzer, Lücken sowie unregelmäßige Nahtverläufe und markieren das Bauteil, bevor es in die Montage, Beschichtung oder den Versand gelangt.

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Hersteller vertrauen auf uns, um die Qualität in der Fertigung zu steigern

DAS PROBLEM

Eine Schweißnaht kann fertig aussehen und dennoch fehlerhaft sein

Schweißnähte von Schweißern und Robotern sehen auf den ersten Blick oft gleich aus. Kleine Oberflächenfehler, eine zu kurze Naht oder eine Lücke am Ende der Naht werden leicht übersehen, insbesondere bei wechselnden Schichten und Bauteilvarianten.

Subjektive Beurteilung durch das Bedienpersonal

Die visuelle Schweißnahtprüfung hängt davon ab, wer prüft, wie müde die Person ist und wie das Bauteil ausgeleuchtet wird. Dieselbe Naht kann in einer Schicht akzeptiert und in der nächsten abgelehnt werden.

Fehler verstecken sich in der Variantenvielfalt

Unterschiedliche Bauteilnummern erfordern verschiedene Schweißnahtlängen und -positionen. Die manuelle Prüfung jedes Teils gegen den richtigen Standard ist zeitaufwendig.

Fehler treten erst nach der Beschichtung auf

Poren, Lücken oder zu kurze Nähte, die erst nach der Lackierung oder Montage entdeckt werden, führen zu Nacharbeit, Ausschuss oder Ausfällen im Feld – Probleme, die sich früher hätten vermeiden lassen.
Die Lösung

Jede Schweißnaht mit dem Soll-Zustand abgleichen

Unser KI-gestütztes Produktinspektionssystem KOMPASS™ führt Schweißnahtprüfungen mittels Kameras, 3D-Sensorik und auf Ihre Schweißnähte trainierten KI-Modellen durch und überprüft dabei die sichtbare Nahtoberfläche sowie die Geometrie jedes Bauteils. Die Ergebnisse werden zusammen mit Bildern der jeweiligen Naht direkt an die Anlagensteuerung übermittelt.

Erkennen Sie Oberflächenfehler, die Prüfern entgehen

  • Erkennen Sie Oberflächenporosität, Einbrandkerben, Spritzer und Risse auf der Schweißraupe
  • Stellen Sie sicher, dass jede Naht vom Anfang bis zum Ende durchgehend ist
  • Überprüfen Sie bei Bedarf Nahtbreite und -form mittels 3D-Profilen
  • Trainieren Sie mit guten und fehlerhaften Schweißnähten aus Ihrem eigenen Prozess
Jede Naht
Lückenlos geprüft, nicht nur stichprobenartig
Ihre Schweißnähte
Training anhand realer Bauteile
Konzeptionelle Darstellung einer Schweißraupe mit sichtbaren Oberflächenporen und einer Vertiefung neben dem Rand.
Konzeptionelle Darstellung von geschweißten Halterungen in Prüfvorrichtungen neben einer separaten Auffangschale.

Stoppen Sie das Bauteil vor dem nächsten Arbeitsschritt

  • Fehlerhafte Bauteile vor der Beschichtung oder Montage direkt an der Linie markieren
  • Anzeige, welche Naht und welcher Defekt an jedem Bauteil aufgetreten sind
  • Defekttrends nach Station, Roboter und Schicht auswerten
  • Speichern Sie Schweißnahtbilder für Audits und Ursachenanalysen
Pro Naht
Präzise Lokalisierung jedes Fehlers
Bildnachweis
Jede Entscheidung ist nachvollziehbar
FUNKTIONSWEISE

Vom geschweißten Bauteil zur Nahtbewertung

Die Schweißnahtprüfung hängt ebenso sehr von der Perspektive wie vom Modell ab, da Schweißoberflächen glänzend, strukturiert und gekrümmt sind. KOMPASS kombiniert eine auf Ihre Schweißnähte abgestimmte Beleuchtung und 3D-Sensorik mit trainierten Modellen und einer direkten Anbindung an die Fertigungslinie.

Highlight #1

Jede Naht präzise erfassen

Kameras und – wo die Geometrie entscheidend ist – ein 3D-Profilsensor erfassen jede Naht nach dem Schweißen, wobei die Beleuchtung so gewählt wird, dass Reflexionen kontrolliert werden.

Highlight #2

Jeden Defekt klassifizieren

Das Modell prüft die Nahtkontinuität, die Nahtform sowie den Oberflächenzustand und klassifiziert anschließend Porosität, Einbrandkerben, Spritzer und Lücken.

Highlight #3

Aussortieren, Trends erkennen und Aufzeichnen

Fehlerhafte Teile werden zur Reparatur oder Verschrottung aussortiert, Fehlertrends weisen auf die jeweilige Station hin und jedes Nahtbild wird gespeichert.

Kontaktieren Sie uns

Senden Sie uns geschweißte Teile mit typischen Fehlern, Ihren Abnahmekriterien und den für Sie wichtigsten Nähten. Wir bewerten, welche Bildgebung Ihre Schweißnähte benötigen.

Kontakt aufnehmen

Wo die Inline-Nahtprüfung ihren Platz hat

Sichtprüfungen, ZfP und die Inline-Nahtprüfung beantworten unterschiedliche Fragen. Der Unterschied liegt in der Abdeckung und darin, wie schnell ein Oberflächenfehler die Linie erreicht.

Prüfbedarf
Manuelle Sichtprüfungen
ZfP & zerstörende Prüfung
KOMPASS AI
Oberflächenfehler
Abhängig vom Prüfer
Nicht der Hauptzweck
Klassifizierung an jeder Naht
Abdeckung
Stichproben oder jedes Teil, uneinheitlich
Kleine Stichproben
Jede sichtbare Naht, jedes Teil
Innere Integrität
Nicht sichtbar
An Mustern bestätigt
Nicht sichtbar, dies bleibt die Aufgabe der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP)
First-Time-Right
Ist von der Aufmerksamkeit über verschiedene Schichten hinweg abhängig
Bestätigt den Prozess im Nachhinein
Hält fehlerhafte Schweißnähte vor dem nächsten Arbeitsschritt zurück
KUNDENERFOLG

Automatisierte Prüfung von Hebehaken-Schweißnähten bei einem US-Hersteller von Energietechnik

An Abgaskomponenten angeschweißte Hebehaken wurden bisher durch manuelle Beurteilung geprüft, wobei Varianten, Hakenpositionen und das Aussehen der Schweißnaht stark variierten. Eine KOMPASS-Station mit zwei Kameras übernimmt nun diese Aufgabe.

Offizielles Jidoka-Fallstudien-Cover für die Prüfung von Abgasschweißnähten bei einem anonymen US-Hersteller von Energietechnik
Automatisierte Prüfung von Hebehaken-Schweißnähten bei einem US-Hersteller von Energietechnik
Automobilindustrie

Veröffentlichte Ergebnisse für die Anwendung zur Prüfung von Hebehaken-Schweißnähten.

  • Über 95 % Fehlererkennungsrate bei Hebehaken-Schweißnähten
  • Mindestens 99 % automatische Bildauswahl bei einer Falsch-Positiv-Rate von 5 % oder weniger

Häufig gestellte Fragen

Was genau wird bei der automatisierten Nahtprüfung untersucht?

Die Schweißnahtprüfung mit KOMPASS kontrolliert alles, was an der Schweißnaht sichtbar ist: Oberflächenporosität, Einbrandkerben, Spritzer, Risse, Endkrater, Lücken sowie unregelmäßige oder zu kurze Nähte. Zudem wird die Kontinuität der Naht vom Anfang bis zum Ende bestätigt, sodass eine Schweißnaht, die zu früh abgebrochen wurde oder einen Abschnitt auslässt, als fehlerhaft eingestuft wird. Jeder Defekt wird separat klassifiziert, was es ermöglicht, unterschiedliche Grenzwerte für kosmetische Markierungen und strukturelle Lücken festzulegen. Das Ergebnis für jede Naht wird zusammen mit dem Bild gespeichert, sodass Reparaturen und Audits auf einer soliden Beweisgrundlage basieren.

Misst das System auch die Nahtgeometrie?

Ja, wenn ein 3D-Sensor hinzugefügt wird. Ein Laserprofilsensor erfasst den Querschnitt der Schweißnaht, sodass Nahtbreite, -höhe und -form entlang der Naht gemessen werden können. Ein Schweißnahtprofil, das zu schmal, zu hoch oder ungleichmäßig ist, deutet oft auf eine falsche Schweißgeschwindigkeit oder Drahtvorschubrate hin. Oberflächenklassifizierung und Profilmessung können an derselben Station gleichzeitig durchgeführt werden. Profildaten werden zudem auf Trends überwacht, sodass ein abweichender Prozess erkannt wird, bevor die Nähte die Grenzwerte überschreiten.

Welche Schweißverfahren werden abgedeckt?

MIG- und WIG-Schweißnähte, Laserschweißnähte, Lötverbindungen und robotergeführte Lichtbogenschweißnähte sind gängige Anwendungsbereiche. Jeder Prozess sieht anders aus: WIG-Nähte sind glatt und hell, während MIG-Nähte eine stärkere Textur aufweisen. Das Training umfasst die von Ihnen eingesetzten Prozesse und Materialien, und die Beleuchtung wird für jeden Prozess angepasst, sodass das Modell lernt, wie eine gute Schweißnaht in Ihrem Werk aussieht. Verschiedene Stationen können unterschiedliche Modelle ausführen, sodass jede Naht anhand des richtigen Standards bewertet wird.

Wie geht das System mit Blendeffekten durch helle Schweißnähte um?

Schweißnähte sind reflektierend und gekrümmt, was Glanzlichter erzeugen kann, die wie Fehler aussehen. Diffuse Beleuchtung, Polarisation und mehrere Blickwinkel reduzieren Blendeffekte. Das Training umfasst zudem gute Schweißnähte mit normalen Glanzlichtern, damit das Modell lernt, diese zu ignorieren. Wenn eine Naht um ein Bauteil herum verläuft, erfassen mehrere Kameras oder eine bewegliche Ansicht die gesamte Länge. Die Beleuchtung wird nach der Einrichtung fixiert, sodass jedes Bauteil unter denselben Bedingungen geprüft wird.

Können Fehler an den Nahtkanten erkannt werden?

Ja. Dieser Fehler tritt meist als Kerbe entlang der Schweißnahtkante auf, dort, wo die Naht auf das Grundmetall trifft. Dies ist in einem 3D-Profil leichter zu erkennen als in einem flachen Bild, daher wird bei Bedenken hinsichtlich Randkerben eine Profilsensorik empfohlen. Durchbrand und übermäßiger Einbrand, die von der geprüften Seite aus sichtbar sind, werden auf die gleiche Weise klassifiziert. Bilder jedes Fehlers zeigen dem Reparaturteam genau, welcher Teil der Naht nachbearbeitet werden muss.

Was passiert, wenn eine Naht fehlerhaft ist?

Die Station signalisiert die konfigurierte Reaktion, wie etwa einen Stopp, eine Reparaturspur oder eine Ausschleusung. Jedes Ergebnis protokolliert, welche Naht fehlgeschlagen ist und um welchen Fehlertyp es sich handelt, damit das Reparaturteam genau weiß, wo nachgearbeitet werden muss. Trends nach Station und Roboter zeigen, ob ein Fehler zufällig auftritt oder mit einem bestimmten Brenner, einer Drahtcharge oder einer Vorrichtung zusammenhängt, was die Ursachenbehebung beschleunigt. So wird jede Ablehnung zu einer Information, mit der das Schweißteam arbeiten kann.

Wie erfolgt die Validierung vor dem Go-Live?

Die Validierung erfolgt anhand eines gekennzeichneten Datensatzes aus guten und fehlerhaften Schweißnähten aus Ihrer Produktion, einschließlich Grenzfällen, die mit Ihrem Qualitätsteam abgestimmt wurden. Übersehene Fehler und Fehlablehnungen werden separat nach Fehlertyp und Bauteilvariante gemessen. Automatische Entscheidungen werden erst aktiviert, wenn die Ergebnisse Ihre Zielvorgaben erfüllen, wobei in den ersten Wochen eine Kontrollinstanz zwischengeschaltet wird. Die Ergebnisse werden nach Fehlertyp ausgewertet, sodass schwache Kategorien vor dem Go-Live gezielt nachgeschult werden.

Was sollten wir für die Planung der Nahtprüfung einsenden?

Senden Sie uns geschweißte Bauteile mit typischen Fehlern, Ihre Abnahmekriterien und Zeichnungen, aus denen die relevanten Nähte hervorgehen. Geben Sie zudem die Schweißprozesse, Bauteilvarianten, Taktzeiten und den Zielort für fehlerhafte Teile an. Auf dieser Basis empfehlen wir Kameras, Beleuchtung und gegebenenfalls 3D-Sensorik für die Schweißnahtprüfung an Ihrer Linie. Bauteile von verschiedenen Robotern oder Schweißgeräten verdeutlichen, welche normalen Abweichungen das Modell tolerieren muss.

KONTAKT ZU UNSEREN EXPERTEN

Zeigen Sie uns den Schweißfehler, den Ihre aktuelle Prüfung übersieht

Teilen Sie uns geschweißte Bauteile, Abnahmekriterien, Prozesse und Taktzeiten mit. Wir planen die Schweißnahtprüfung an der passenden Station und legen Zeitplan und Kosten fest. Eine KOMPASS-Implementierung dauert in der Regel 6 bis 8 Wochen.

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