Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Schweißüberwachungsverfahren zur Überwachung eines Schweißvorgangs an einem Objekt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Schweißüberwachungsvorrichtung und ein Schweißgerät.

Beim Schweißen mit herkömmlichen manuellen Schweißgeräten ist für eine sichere Verbindung der zu verschweißenden Objekte eine eingebrachte oder einzubringende Streckenenergie oder Leistung des Schweißgeräts von hoher Bedeutung. Dabei müssen für eine sichere Verbindung bestimmte Abkühlzeiten der zu verschweißenden Objekte, beispielsweise eine t8/5-Zeit, eingehalten werden. Die t8/5-Zeit gibt an, in welcher Zeit ein bestimmter Ort auf einer Schweißnaht und ihre angrenzende Wärmeeinflusszone von 800°C auf 500°C heruntergekühlt sind. Die t8/5-Zeit hängt beim Schweißen unter anderem von der eingebrachten Schweißleistung des Geräts sowie der Geschwindigkeit, mit welcher ein Verwender des Schweißgeräts eben dieses entlang einer Schweißtrajektorie bewegt. Um zu ermitteln, ob eine vorgegebene t8/5-Zeit eingehalten wird oder wurde, wird herkömmlicherweise die eingestellte Schweißleistung des Geräts zusammen mit der Schweißgeschwindigkeit sowie Materialparametern verrechnet. Die Schweißgeschwindigkeit wird dabei durch manuelles Messen, durch den Verwender, einer Schweißzeit und einer Schweißnahtlänge bestimmt. Solche Lösungen sind jedoch oftmals sehr ungenau und mit zusätzlichem Aufwand verbunden. Des Weiteren ist es hierbei nicht möglich, den Verwender des Schweißgeräts während des Schweißens über ein Überschreiten oder Unterschreiten der erforderlichen t8/5-Zeit zu informieren, da diese erst im Nachhinein ermittelt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schweißüberwachungsverfahren, eine Schweißüberwachungsvorrichtung sowie ein Schweißgerät bereitzustellen, welche eine genaue und einfache, insbesondere simultane, Überwachung eines Schweißvorgangs ermöglichen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Das erfindungsgemäße Schweißüberwachungsverfahren zur Überwachung eines Schweißvorgangs an einem Objekt weist die folgenden Schritte auf. Mit einer Schweißvorrichtung wird ein Objekt entlang einer Schweißtrajektorie geschweißt. Mit zumindest einer Kameravorrichtung wird jeweils zumindest eine Bildaufnahme des Objekts aufgenommen, wobei zumindest eine Bildaufnahme die Schweißtrajektorie enthält. Des Weiteren wird/werden eine Lage der Schweißvorrichtung entlang der Schweißtrajektorie und/oder eine Ausrichtung der Schweißvorrichtung relativ zur Schweißtrajektorie mittels einer ersten Bildverarbeitung der zumindest einen Bildaufnahme des Objekts erfasst. Die Lage und/oder die Ausrichtung der Schweißvorrichtung kann/können dabei insbesondere zeitabhängig sein. Hierbei wird außerdem eine Temperatur, insbesondere eine zeitabhängige Temperatur, des Objektes an zumindest einer geschweißten Stelle der Schweißtrajektorie mittels einer zweiten Bildverarbeitung an der zumindest einen Bildaufnahme der Schweißtrajektorie erfasst oder ermittelt.

Das Schweißüberwachungsverfahren bietet somit den Vorteil, eine einfache, genaue und insbesondere simultane Möglichkeit der Schweißüberwachung eines Schweißvorgangs durchzuführen.

Im Vorhergehenden und im Folgenden ist das Objekt beispielsweise als einzelnes Element und/oder als eine Mehrzahl von miteinanderzu verschweißenden Elementen zu verstehen. Die Schweißtrajektorie ist beispielsweise als Weg oder Pfad zu verstehen, entlang oder auf welchem das Objekt geschweißt wird oder wurde. Des Weiteren ist eine Bildaufnahme beispielsweise als eine einzelne Aufnahme oder als eine Bewegtbildaufnahme oder als eine Videoaufnahme zu verstehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens wird die zumindest eine Kameravorrichtung vor dem Schweißen an der Schweißvorrichtung befestigt. Alternativ kann die zumindest eine Kameravorrichtung vor dem Schweißen mit der Schweißvorrichtung integral gebildet sein. Dies bietet den Vorteil, dass bei der ersten Bildverarbeitung die Lage und/oder Ausrichtung der Schweißvorrichtung durch Erfassen einer insbesondere zeitabhängigen Lage und/oder Ausrichtung der Kameravorrichtung erfasst werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der ersten Bildverarbeitung zumindest eine signifikante Stelle in der zumindest einen Bildaufnahme des Objektes erkannt wird. Dabei wird eine Verschiebung der signifikanten Stelle, insbesondere in Pixeleinheiten, übereine Mehrzahl von Bildaufnahmen erfasst. Mittels der erfassten Verschiebung der signifikanten Stelle wird eine Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung auf oder entlang der Schweißtrajektorie ermittelt. Dies bietet den Vorteil, dass eine Erfassung von signifikanten Stellen des Objektes zur Ermittlung der Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung verwendet werden kann. Da hierbei insbesondere signifikante Stellen an beliebigen Stellen des Objektes erkannt werden können, kann hierdurch das Schweißüberwachungsverfahren die Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung an einer beliebigen Stelle des Objektes ermitteln, insbesondere auch, wenn ein Rand des Objektes nicht (mehr) in der zumindest einen Bildaufnahme des Objekts enthalten ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die zumindest eine Kameravorrichtung vor dem Schweißen an einem Schweißhelm eines Verwenders der Schweißvorrichtung befestigt. Alternativ kann die zumindest eine Kameravorrichtung vor dem Schweißen mit dem Schweißhelm integral gebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der ersten Bildverarbeitung zumindest eine signifikante Stelle der Schweißvorrichtung und zumindest eine signifikante Stelle des Objektes erkannt werden. Dabei wird eine Verschiebung der signifikanten Stellen, insbesondere in Pixeleinheiten, über eine Mehrzahl von Bildaufnahmen der Schweißvorrichtung und des Objektes erfasst. Mittels der Verschiebung der signifikanten Stellen der Schweißvorrichtung und des Objektes wird eine Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung auf oder entlang der Schweißtrajektorie ermittelt. Dabei kann die Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung insbesondere relativ zum Objekt unabhängig von einer Bewegung des Schweißhelms ermittelt werden. Dies bietet den Vorteil, dass der Schweißvorgang besonders genau und einfach überwacht werden kann.

Vorteilhafterweise wird mittels der ersten Bildverarbeitung und der zweiten Bildverarbeitung ein zeitlicher Verlauf einer Temperaturänderung an der zumindest einen geschweißten Stelle mittels der erfassten Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung und der erfassten Temperaturen der geschweißten Stelle ermittelt. Dadurch ist es möglich, das Abkühlverhalten des geschweißten Objekts zu überwachen, wodurch eine besonders genaue und zuverlässige Schweißüberwachung gewährleistet werden kann.

Dabei können vorteilhafterweise, bei der zweiten Bildverarbeitung, Temperaturen von zumindest zwei geschweißten Stellen erkannt und ein Abstand entlang der Schweißtrajektorie zwischen den geschweißten Stellen, insbesondere in Pixeleinheiten, erfasst werden. Dabei wird mittels einer bei der ersten Bildverarbeitung erfassten Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung entlang der Schweißtrajektorie, insbesondere in Pixeleinheiten pro Sekunde, der zeitliche Verlauf zwischen einem Erreichen der Temperaturen der geschweißten Stellen ermittelt. Mit anderen Worten wird mittels der erfassten Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung und dem erfassten Abstand zwischen zwei geschweißten Stellen ein zeitlicher Temperaturverlauf der zwei geschweißten Stellen erkannt und ermittelt. Hierdurch ist es möglich, das Abkühlverhalten an zumindest zwei geschweißten Stellen des Objektes besonders genau und einfach zu ermitteln.

Vorteilhafterweise ist zumindest eine Kameravorrichtung ein Pyrometer, insbesondere ein Zwei-Farben-Pyrometer. Das Pyrometer nimmt Pyrometrieaufnahmen auf, wobei insbesondere die erste Bildverarbeitung und/oder die zweite Bildverarbeitung an den Pyrometrieaufnahmen durchgeführt werden. Das Zwei-Farben-Pyrometer nimmt entsprechend Zwei-Farben-Pyrometrieaufnahmen auf. Mit anderen Worten ist das Pyrometer, insbesondere das Zwei-Farben-Pyrometer, als bildgebendes Pyrometer ausgestaltet. Zwei-Farben- Pyrometrie bietet hierbei den Vorteil, dass eine Oberflächentemperatur des Objektes ohne genaue Kenntnisse überdessen Emissivitätswerte erfasst werden kann.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn mit zumindest zwei Kameravorrichtungen Bildaufnahmen durchgeführt werden. Dabei nimmt eine erste Kameravorrichtung Wärmebildaufnahmen, insbesondere Pyrometrieaufnahmen, auf. Eine zweite Kameravorrichtung nimmt dabei Bildaufnahmen im sichtbaren Spektralbereich auf. Dabei wird die erste Bildverarbeitung insbesondere an den Aufnahmen im sichtbaren Spektra Ibereich und die zweite Bildverarbeitung insbesondere an den Wärmebildaufnahmen durchgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass ein besonders einfacher Aufbau für die Schweißüberwachung und eine besonders effiziente und einfache Bildverarbeitung (erste und zweite Bildverarbeitung) eingesetzt werden, um ein einfaches und genaues Schweißüberwachungsverfahren bereitzustellen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Schweißüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Schweißvorgangs an einem Objekt entlang einer Schweißtrajektorie. Dabei weist die Schweißüberwachungsvorrichtung zumindest eine an einer Schweißvorrichtung oder an einem Schweißhelm befestigbare Kameravorrichtung auf. Die Schweißüberwachungsvorrichtung ist außerdem eingerichtet, mittels Bildverarbeitung aus zumindest einer Bildaufnahme der jeweiligen zumindest einen Kameravorrichtung eine Temperatur des Objektes, insbesondere von geschweißten Stellen der Schweißtrajektorie, zu ermitteln. Des Weiteren ist die Schweißüberwachungsvorrichtung eingerichtet, mittels Bildverarbeitung aus zumindest einer Bildaufnahme der jeweiligen zumindest einen Kameravorrichtung eine Lage und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung entlang der Schweißtrajektorie und/oder eine Ausrichtung der Schweißvorrichtung relativ zum Objekt zu erfassen oder zu ermitteln. Mit anderen Worten ist die Schweißüberwachungsvorrichtung eingerichtet, mittels Bildverarbeitung die Temperatur und die Lage und/oder Geschwindigkeit und/oder Ausrichtung der Schweißvorrichtung entlang der Schweißtrajektorie oder relativ zum Objekt zu erfassen oder zu ermitteln. Dadurch, dass die Schweißüberwachungsvorrichtung die Lage und/oder Geschwindigkeit und/oder die Ausrichtung der Schweißvorrichtung und eine Temperatur des Objekts mittels Bildverarbeitung ermitteln kann, muss ein Verwender der Schweißvorrichtung beispielsweise nicht manuell eine Schweißstrecke ermitteln. Mit anderen Worten können hierbei besonders einfach und genau der Schweißvorgang und insbesondere ein Abkühlverhalten des Objektes überwacht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Schweißüberwachungsvorrichtung ist zumindest eine Kameravorrichtung eine Wärmebildkamera oder ein Pyrometer, insbesondere ein Zwei- Farben-Pyrometer. Die Schweißüberwachungsvorrichtung ist dabei eingerichtet, mittels Bildverarbeitung einer Wärmebildaufnahme der Kameravorrichtung die Temperatur des Objektes, insbesondere der zumindest einen geschweißten Stelle, zu ermitteln. Die Schweißüberwachungsvorrichtung kann außerdem die Temperatur des Objektes aus den (Zwei-Farben-) Pyrometrieaufnahmen des (Zwei-Farben-) Pyrometers auslesen oder mittels Bildverarbeitung erfassen.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine Kameravorrichtung eine Kamera für sichtbares Licht ist, wobei die Kamera für sichtbares Licht und die Wärmebildkamera oder das Pyrometer zumindest teilweise, insbesondere vollständig, überlappende und/oder übereinstimmende Sichtfelder auf der Schweißtrajektorie aufweisen. Dabei ist die Schweißüberwachungsvorrichtung eingerichtet, die Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung mittels Bildverarbeitung an Bildaufnahmen der Kamera für sichtbares Licht zu erfassen oder zu ermitteln. Dadurch, dass die Wärmebildkamera oder das Pyrometer und die Kamera für sichtbares Licht zumindest teilweise überlappende und/oder übereinstimmende Sichtfelder auf der Schweißtrajektorie aufweisen, können besonders vorteilhaft und einfach die Aufnahmen im sichtbaren Bereich und die Temperaturaufnahmen miteinander korreliert werden.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Schweißgerät zum Schweißen eines Objektes. Das Schweißgerät weist dabei eine Schweißvorrichtung und eine Schweißüberwachungsvorrichtung gemäß einem der vorstehend erläuterten vorteilhaften Ausführungsformen auf.

Die vorgenannte Schweißüberwachungsvorrichtung ist insbesondere eingerichtet, das Schweißüberwachungsverfahren gemäß den vorstehend erläuterten besonderen Ausgestaltungen durchzuführen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schweißüberwachungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Schweißüberwachungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein Diagramm mit einer Wärmebildaufnahme zur Erläuterung des

Schweißüberwachungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht eines zu verschweißenden Objekts zur

Erläuterung des Schweißüberwachungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5a, 5b Diagramme zur Erläuterung eines Schweißüberwachungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Schweißüberwachungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung zur Erläuterung eines Schweißüberwachungsverfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 7a, 7b Skizzen zur Erläuterung von Kameravorrichtungen einer Schweißüberwachungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schweißüberwachungsvorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung. In Figur 1 ist beispielhaft ein Schweißvorgang an einem sogenannten „T-Stoß“ dargestellt, welcher mit einer Kehlnaht geschweißt wird.

Die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 weist eine Schweißvorrichtung 2 und zwei Kameravorrichtungen 4 auf. Dabei ist eine erste Kameravorrichtung 12 eine Wärmebildkamera 12 (durch die dargestellte Rückansicht der Kameravorrichtungen 4 in Figur 1 nicht dargestellt). Eine zweite Kameravorrichtung 13 ist eine Kamera 13 für sichtbares Licht, beispielsweise eine VIS-Kamera. Die Kamera 13 für sichtbares Licht kann beispielsweise eine 3D-Kamera, insbesondere eine Stereokamera, sein.

Des Weiteren ist in Figur 1 ein zu verschweißendes Objekt 1 dargestellt. Das zu verschweißende Objekt 1 wird von einem Verwender der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 in einer Schweißrichtung 8 entlang einer Schweißtrajektorie 3 mittels der Schweißvorrichtung 2 geschweißt. Die Kameravorrichtungen 4 sind an der Schweißvorrichtung 2 montiert beziehungsweise an dieser befestigt. Die Befestigung der Kameravorrichtungen 4 an der Schweißvorrichtung 2 kann lösbar ausgestaltet sein. Des Weiteren können die Kameravorrichtungen 4 insbesondere an einer beliebigen Stelle, auch beispielsweise an einer Spitze, der Schweißvorrichtung 2 von einem Verwender der Schweißvorrichtung 2 befestigt werden. Insbesondere können die Kameravorrichtung 4 integral mit der Schweißvorrichtung 2 gebildet sein.

Die Kameravorrichtungen 4 werden derart an der Schweißvorrichtung 2 montiert beziehungsweise befestigt und ausgerichtet, dass sie ein gemeinsames Sichtfeld 11 oder Aufnahmebereich 11 aufweisen. Das Sichtfeld 11 beinhaltet insbesondere das Objekt 1. Des Weiteren sind im gemeinsamen Sichtfeld 11 die Schweißtrajektorie 3 sowie ein Schmelzbad 14 der Schweißvorrichtung 2 enthalten.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 2 bis 4 eine erste Ausführungsformen eines Schweißüberwachungsverfahrens erläutert, welches insbesondere von der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 durchgeführt werden.

Dabei zeigt die Figur 2 ein Blockdiagramm eines Schweißüberwachungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung. Figur 3 zeigt ein Diagramm mit einer Wärmebildaufnahme zur Erläuterung des Schweißüberwachungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform des

Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung. Figur 4 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines zu verschweißenden Objekts 1 zur Erläuterung des Schweißüberwachungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform des

Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung.

In der Figur 2 sind die Verfahrensschritte S1 - S4 des Schweißüberwachungsverfahrens dargestellt. Im Schritt S1 wird das Objekt 1 entlang der Schweißtrajektorie 3 mit der Schweißvorrichtung 1 geschweißt.

Im Schritt S2 wird mit den Kameravorrichtungen 4, 12, 13 jeweils eine Mehrzahl von Bildern, insbesondere ein Video, des Objektes aufgenommen. Dabei wird die Schweißtrajektorie 3 fotografiert, insbesondere gefilmt.

Im Schritt S3 wird eine zeitabhängige Lage der Schweißvorrichtung 2 entlang der Schweißtrajektorie 3 mittels einer ersten Bildverarbeitung der vorgenannten Bildaufnahmen des Objektes 1 bestimmt. In der vorliegenden ersten Ausführungsform wird die erste Bildverarbeitung an den Aufnahmen der Kameravorrichtung 13 für sichtbares Licht durchgeführt. Dabei kann außerdem die Ausrichtung der Schweißvorrichtung 2 relativ zur Schweißtrajektorie 3 bestimmt werden. Zur Bestimmung der Ausrichtung der Schweißvorrichtung 2 kann die Kameravorrichtung 4 eine 3D-Kamera, insbesondere eine Stereokamera, aufweisen. Durch eine 3D-Kamera lassen sich räumliche Informationen, auch in der Tiefe (siehe Figur 1) relativ zur Kameravorrichtung 4 erfassen oder bestimmen. Mit einer 3D-Kamera beziehungsweise Tiefenkamera ist es außerdem möglich, einen Winkel zwischen der Schweißvorrichtung 2 und dem Objekt 1 zu erfassen, welcher ebenfalls ein vorteilhafter Parameter bei einer Analyse des Schweißvorgangs ist. Dabei kann insbesondere auch ein Winkel zwischen der Schweißvorrichtung 2 und der Schweißrichtung oder der Schweißtrajektorie 3, insbesondere entlang der oder in der Schweißrichtung 8, erfasst werden. Alternativ zu einer Stereokamera kann auch eine „coded-light“ oder „structured Lighf-Kamera eingesetzt werden.

Der Schritt S3 wird anhand der Figur 4 näher erläutert.

Wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, werden bei den Schweißüberwachungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform signifikante Stellen 5 auf der Oberfläche des Objektes 1 mittels der ersten Bildverarbeitung erkannt. Diese signifikanten Stellen 5 können beispielsweise Oberflächenstrukturen des Objektes 1, insbesondere Oberflächenstrukturen auf der Schweißtrajektorie 3 beziehungsweise der Schweißnaht 3, sein. Diese können beispielsweise durch eine von vorneherein vorhandene Oberflächenbeschaffenheit des Objektes 1 gegeben sein. Alternativ können die signifikanten Stellen 5 Markierungen sein, welche vordem Schweißen an dem Objekt 1 angebracht werden. Solche Markierungen können gezeichnet oder beispielsweise geätzt, geschnitten oder auf sonstige Weise eingearbeitet oder durch eine Leuchtquelle auf die Oberfläche des Objektes 1 projiziert sein.

Bei dem Schweißüberwachungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die signifikanten Stellen 5 mittels der ersten Bildverarbeitung erkannt. Die Erkennung der signifikanten Stellen 5 kann mittels sogenannten „optical flow“ Verfahren durchgeführt werden. Diese Verfahren können anhand der signifikanten Stellen 5 Merkmalsbasiert erfolgen. Alternativ oder zusätzlich dazu können diese Verfahren flächenbasiert erfolgen, also auf Basis verschiedener Ebenen oder Flächen des Objekts 1, erfolgen. Hierbei können beispielhaft Verfahren basierend auf Kreuzkorrelation und/oder der Lucas-Kanade-Methode eingesetzt werden.

Daraufhin wird eine Verschiebung der signifikanten Stellen 5 über eine Mehrzahl von Bildaufnahmen oder ein zeitlicher Verlauf der Videoaufnahme erfasst. Hierbei werden die signifikanten Stellen 5 mittels der ersten Bildverarbeitung einer Bildaufnahme der Kameravorrichtung 13 für sichtbares Licht erfasst (Schritt S3). Mittels der erfassten Verschiebung der signifikanten Stellen 5 kann damit eine Lage und/oder Ausrichtung und/oder der Geschwindigkeit (zeitabhängige Lage) der Schweißvorrichtung 2 auf oder entlang der Schweißtrajektorie 3 ermittelt werden. Die Verschiebung der signifikanten Stellen 5 wird hierbei in Pixeleinheiten, also Pixelabständen, erfasst.

Der Schritt S4 wird anhand der Figur 3 näher erläutert.

Im Schritt S4 wird eine Temperatur des Objektes 1 an zumindest einer geschweißten Stelle 6 der Schweißtrajektorie 3 mittels einer zweiten Bildverarbeitung erfasst. Hierbei wird, wie in Fig. 3 dargestellt, mittels der zweiten Bildverarbeitung der Wärmebildaufnahme durch die Wärmebildkamera 12 eine Temperatur an den geschweißten Stellen 6 erfasst.

Dabei zeigen die Abszisse und die Ordinate in Figur 3 jeweils Abstände in Pixeleinheiten. Wie der Figur 3 zu entnehmen ist, ist entlang der Schweißtrajektorie 3 ab einer geschweißten Stelle 6 (beziehungsweise des Schmelzbades 14) ein Temperaturverlauf zu erkennen. Hierbei nimmt die Temperatur des Objektes 1 in einer der Schweißrichtung 8 entgegengesetzten Richtung ab. Mittels der Wärmebildkamera 12 können also Temperaturverläufe, wie in Figur 3 dargestellt, entlang der Schweißtrajektorie 3 aufgenommen und mittels der zweiten Bildverarbeitung erfasst werden.

Beim Verschweißen von Objekten 1 ist im Allgemeinen die eingebrachte Leistung der Schweißvorrichtung 2 für eine resultierende Festigkeit einer durch das Schweißen entstehenden Fügeverbindung von hoher Bedeutung. Um die eingebrachte Leistung zu quantifizieren, wird eine Abkühlrate des geschweißten Objekts 1 beobachtet und geregelt.

Als Beispiel für eine solche einzuhaltende Abkühlrate ist die t8/5-Zeit. Diese wird häufig für Feinkornbaustähle betrachtet. In anderen Beispielen, wie etwa ferritisch-austenitische Stähle (Duplex/Super-Duplex), kann beispielsweise eine t12/8-Zeit beobachtet oder geregelt werden. Diese, im Allgemeinen, tx/y-Zeiten werden dem Verwender der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 meist von einem Hersteller des Objekts 1 mitgeteilt beziehungsweise vorgegeben und sind dem Verwender bekannt. Dabei ist beispielsweise die t8/5-Zeit eine Zeit, in welcher eine geschweißte Stelle des Objektes 1 von 800 °C auf 500 °C heruntergekühlt ist. Durch die vorbestimmten Abkühlraten (im Allgemeinen tx/y-Zeiten) können dem Verwender der Schweißvorrichtung 2 einzuhaltende Schweißgeschwindigkeiten vorgegeben werden.

Wenn sich das Objekt 1 entlang der Schweißrichtung 8 derart erstreckt, dass zum Beispiel die Ränder des Objektes 1 und/oder ein Rand, beispielsweise ein Beginn, der Schweißnaht 3 in der Wärmebildaufnahme nicht zu erkennen sind, bleibt die in Figur 3 dargestellte Wärmebildaufnahme während des Schweißens entlang der Schweißrichtung 8 über mehrere Bildaufnahmen beziehungsweise über einen zeitlichen Verlauf der Videoaufnahme im Wesentlichen konstant. Mit anderen Worten, wenn die Schweißvorrichtung 2 mit nahezu gleichbleibender Geschwindigkeit, Arbeitsabstand und Schweißleistung über die Schweißtrajektorie 3 bewegt wird, bleiben Konturlinien der Wärmebildaufnahme während des Schweißens im Wesentlichen konstant. Das bedeutet, dass alleine anhand der Wärmebildaufnahme nicht bestimmt oder erfasst werden kann, an welchem Ort sich die Schweißvorrichtung 2 auf oder an der Schweißtrajektorie 3 befindet oder wie lange das Objekt 1 an bestimmten Orten diese Temperaturen aufweist. Dies wird mittels der ersten Bildverarbeitung gelöst.

Dadurch, dass die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 gemäß dem Schweißüberwachungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform eine Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 mittels der signifikanten Stellen 5 auf der Oberfläche des Objektes 1 ermitteln oder erfassen kann (Schritt S3), können die Wärmebildaufnahmen (siehe Figur 3) der Wärmebildkamera 12 bestimmten Orten, in Pixeleinheiten, auf der Schweißtrajektorie 3 zugeordnet werden. Mittels der bei der zweiten Bildverarbeitung erfassten Temperaturen an verschiedenen geschweißten Stellen 6 und einer erfassten oder ermittelten verstrichenen Zeit zwischen dem Schweißen der geschweißten Stellen 6 kann ein Abkühlverhalten des Objektes 1 beim Schweißen erfasst oder ermittelt werden. Mit anderen Worten wird durch den Schritt S3 ermöglicht, dass die Wärmebildaufnahmen und somit die Temperaturen des Objektes 1 eindeutig Orten auf der Oberfläche des Objektes 1 zugeordnet werden können.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens anhand der Figuren 5a und 5b erläutert. Dabei zeigen die Figuren 5a und 5b Diagramme zur Erläuterung des Schweißüberwachungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung.

Mit Bezug auf Figur 4 wurde beschrieben, dass die Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 mittels signifikanter Stellen 5 des Objektes 1 ermittelt wird/werden. Es gibt allerdings Fälle, in welchen die Kameravorrichtungen 4 mittels der ersten Bildverarbeitung keine signifikanten Stellen 5 in der Nähe oder auf der Schweißtrajektorie 3 beziehungsweise in der Nähe der Schweißnaht 3 erkennen/erfassen können. Stattdessen können dann dabei signifikante Stellen 5 erkannt/erfasst werden, welche von der Schweißtrajektorie 3 beabstandet sind (zum Beispiel oben links oder unten links in Figur 4). Aufgrund möglicher perspektivischer Verzerrungen, verursacht durch eine vorgegebene Perspektive der Kameravorrichtungen 4 auf das Objekt 1 , kann die Genauigkeit der ermittelten Lage und/oder Ausrichtung und/oder Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2, konkret auf oder entlang der Schweißtrajektorie 3, vermindert sein. Abhilfe hierfür schafft die zweite Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens, dargestellt in den Figuren 5a und 5b.

Dabei zeigt die Figur 5a eine Bildaufnahme der Kameravorrichtung 4 im sichtbaren Spektralbereich (Kamera 13 für sichtbares Lichtspektrum). Darin sind außerdem die Schweißvorrichtung 2 und die Schweißtrajektorie 3 zu erkennen.

Des Weiteren ist in Figur 5a ein Gitter mit Zahlen 9 dargestellt. Gemäß der zweiten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens werden mittels der ersten Bildverarbeitung an der sichtbaren Bildaufnahme des Objekts 1, wie in Figur 5a dargestellt, Pixelgeschwindigkeiten 9 erfasst. Die Pixelgeschwindigkeiten 9 werden in Einheiten Pixel pro Sekunde erfasst. Die Pixelgeschwindigkeiten 9 werden über ein gesamtes „field of view“, also Sichtbereich, der Kameravorrichtung(en) 4 erfasst. Alternativ können diese auch in nur bestimmten Bereichen erfassten werden. Hierbei ist anzumerken, dass das Gitter mit Zahlen 9 nicht Bestandteil des Objekts 1 ist, sondern (beispielsweise auf einem Monitor dargestellt) auf das Objekt 1 projiziert oder mit der Darstellung desselben überlagert wird.

Das in Figur 5a dargestellte Objekt ist ein beispielhafter sogenannter „T-Stoß“, also eine obere Platte 30, welche im Wesentlichen senkrecht auf einer zweiten Platte 31 angeordnet ist. Die obere Platte 30 bildet dabei eine erste Ebene 30 und die untere Platte 31 bildet eine zweite Ebene 31.

Wie des Weiteren in Figur 5b dargestellt, können sich, je nach geometrischer Anordnung der Fügepartner ein oder mehrere Geschwindigkeitsebenen, in Fig. 5b zwei Ebenen 30, 31 (erste Ebene 30 und zweite Ebene 31), bei der vorgenannten ersten Bildverarbeitung ergeben. Diese Geschwindigkeitsebenen sind Ebenen 30, 31, bei welchen aufgrund einer perspektivischen Verzerrung (Kameravorrichtungen 4 gerichtet auf beide Ebenen 30, 31) verschiedene Pixelgeschwindigkeiten (beispielsweise mittels „optical flow“ Verfahren) ermittelt werden. Grundsätzlich werden dabei höhere Pixelgeschwindigkeiten in der zweiten Ebene 31 erfasst, da diese in dieser beispielhaften Ausführung näher zur Kameravorrichtung(en) 4 ist, obwohl (in Realität) beide Ebenen 30, 31 von der Schweißvorrichtung 2 mit der gleichen Geschwindigkeit abgefahren werden. Die Zahlen 9 in Figur 5a bilden die Punkte 9 der beiden Ebenen 30, 31 in Figur 5b und umgekehrt.

Wie vorstehend kurz erläutert, kann mithilfe dieser Ausführungsform eine Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 entlang der Schweißtrajektorie 3 erfasst werden, auch wenn in dessen unmittelbarer Nähe keine signifikanten Stellen 5 erkennbar sind. Dies wird wie nachfolgend beschrieben bewerkstelligt. Eine Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 kann entlang der Schweißtrajektorie 3 (zwischen den beiden dargestellten Geschwindigkeitsebenen) mithilfe der erfassten oder ermittelten Pixelgeschwindigkeiten einer oder beider Ebenen 30, 31 berechnet werden.

Dabei werden, in diesem Beispiel, Ebenengleichungen aufgestellt, welche die Ebenen 30, 31 charakterisieren. Diese Ebenengleichungen werden, wie auch die Einheiten in Figur 5b, im sogenannten „Pixelgeschwindigkeits-Raum“ aufgestellt. Die Pixelgeschwindigkeit entlang der Schweißtrajektorie 3 kann dann anhand einer Ermittlung einer Schnittgeraden zwischen diesen Ebenen 30, 31 erfasst werden. Mit anderen Worten werden die Ebenen 30, 31 extrapoliert und ihre Schnittpunkte berechnet, woraus die Pixelgeschwindigkeit entlang der Schweißtrajektorie 3 resultiert. Es wird somit angenommen, dass sich die Schweißtrajektorie 3 auf der Schnittgeraden der (extrapolierten) Ebenen 30, 31 befindet oder dieser entspricht.

Ist das Objekt 1 beispielsweise zumindest teilweise zylinderförmig, können anstelle der vorgenannten Ebenengleichungen auch Zylindergleichungen verwendet werden. Dieses Verfahren kann in ähnlicher Weise auch für beliebige Polygone, insbesondere dreidimensionale Polygone, verwendet werden.

Dabei kann insbesondere auch nur eine Ebene 30, 31 vorhanden sein. Dies ist zum Beispiel beim Schweißen eines Stumpfstoßes der Fall, bei denen die Fügepartner in einer Ebene liegen. In diesem Fall kann eine Schweißfuge (also eine Berührungslinie der zwei Fügepartner) oder die Schweißnaht 3 beispielsweise durch Kanten- beziehungsweise Liniendetektionsalgorithmen (z.B. Hough Line Transform) detektiert werden.

Des Weiteren kann zusätzlich oder alternativ dazu die Lage der Schweißnaht 3 anhand der Wärmebildaufnahmen bestimmt beziehungsweise ermittelt werden.

Eine Erkennung der Form des Objektes 1 (beispielsweise ob zylinderförmig oder flachebenenförmig) kann anhand der erfassten Geschwindigkeitsebenen erfolgen. Ist das Objekt 1 beispielsweise zylinderförmig, so nehmen die Pixelgeschwindigkeiten gleichförmig in Richtung der Ränder des Zylinders ab oder zu (aufgrund perspektivischer Verzerrung durch die Perspektive der Kameravorrichtung(en) 4). Hieraus können, insbesondere bei der ersten Bildverarbeitung, auch die Form des Objektes 1 erkannt werden und beispielsweise die zutreffenden Gleichungen ermittelt und angewandt werden.

Damit ist es möglich, die Pixelgeschwindigkeit auf den relevanten Stellen auf der Schweißnaht 3 (Ort der Temperaturmessungen) zu extrapolieren / berechnen.

Des Weiteren kann bei dem Schweißüberwachungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Pixelabstand zwischen zwei bei der zweiten Bildverarbeitung erfassten Temperaturen in der Wärmebildaufnahme (siehe Figur 3) bestimmt werden. Beispielsweise kann hierbei, insbesondere in Pixeleinheiten, ein Abstand zwischen einer Temperatur von 800 °C und einer Temperatur von 500 °C bestimmt werden. Mittels der bei der ersten Bildverarbeitung ermittelten Pixelgeschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 (siehe Figuren 5a und 5b) kann dann das Abkühlverhalten des Objektes 1 , insbesondere geschweißter Stellen 6 des Objektes 1, erfasst werden. Dabei wird der in der zweiten Bildverarbeitung ermittelte Pixelabstand (Einheit Länge) zwischen den beiden Temperaturstellen (beispielsweise 800° C und 500° C) durch die Pixelgeschwindigkeit (Einheit Länge pro Sekunde) geteilt (Pixelabstand Pixelgeschwindigkeit = verstrichene Zeit).

Dabei können die Pixelgeschwindigkeiten des Objektes 1 bei der ersten Bildverarbeitung ebenfalls mittels der erkannten signifikanten Stellen 5 erfasst werden.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 anhand der Figur 6 erläutert. Des Weiteren wird nachfolgend eine dritte Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens erläutert. Dabei zeigt Figur 6 eine Schweißüberwachungsvorrichtung 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 zur Erläuterung eines

Schweißüberwachungsverfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens der vorliegenden Erfindung.

Wie der Figur 6 zu entnehmen ist, sind die Kameravorrichtungen 4 beziehungsweise die Wärmebildkamera 12 und die Kamera 13 für sichtbares Licht an einem Schweißhelm 7 montiert.

Grundsätzlich kann das Schweißüberwachungsverfahren mit dieser Schweißüberwachungsvorrichtung 100 in gleicher Weise wie das vorgenannte Schweißüberwachungsverfahren gemäß den ersten beiden Ausführungsformen des Schweißüberwachungsverfahrens mittels der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.

In der vorliegenden dritten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens wird, zusätzlich zur zumindest einen signifikanten Stelle 5 des Objektes 1, mittels der ersten Bildverarbeitung hierbei zumindest eine signifikante Stelle 15 auf der Oberfläche der Schweißvorrichtung 2 erkannt. Hierbei können die signifikanten Stellen 15 der Schweißvorrichtung 2 ebenfalls Oberflächenstrukturen und/oder Markierungen sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die zumindest eine signifikante Stelle 15 der Schweißvorrichtung 2 ein QR-Code sein.

Hierdurch kann bei den Schweißüberwachungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich eine Geschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 mittels der ersten Bildverarbeitung und den signifikanten Stellen 15 ermittelt werden. Daraufhin wird, mittels der signifikanten Stellen 5 des Objekts 1, eine Relativbewegung der Schweißvorrichtung 2 zum Objekt 1 entlang oder auf der Schweißtrajektorie 3 ermittelt beziehungsweise erfasst. Da hierdurch eine Relativbewegung der Schweißvorrichtung 2 zum Objekt 1 ermittelt beziehungsweise erfasst werden kann, kann eine mögliche Bewegung des Verwenders, insbesondere eine Bewegung des Schweißhelms 7, relativ zur Schweißvorrichtung 2 außer Betracht gelassen werden beziehungsweise ermittelt und/oder herausgerechnet werden. Mit anderen Worten kann die Relativbewegung der Schweißvorrichtung 2 zum Objekt 1 unabhängig von einer möglichen Bewegung des Schweißhelms 7 ermittelt werden.

Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung anhand der Figuren 7a und 7b erläutert. Dabei zeigen die Figuren 7a und 7b jeweils Skizzen zur Erläuterung von Kameravorrichtungen 4 einer Schweißüberwachungsvorrichtung 100 gemäß einer dritten Ausführungsform der Schweißüberwachungsvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung.

Hierbei zeigen die Figuren 7a und 7b jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Zwei-Farben- Pyrometers 4. Im Gegensatz zu Wärmebildkameras 12 haben Zwei-Farben-Pyrometer 4 den Vorteil, dass sie eine Oberflächentemperatur des Objekts 1 erfassen können, ohne dabei Emissivitätswerte der Oberfläche zu kennen. Die Wärmebildkameras 12 erfassen nämlich strenggenommen nicht die Temperatur, sondern eine Strahlungsintensität im infraroten Spektrum, wobei die Temperatur mittels der zweiten Bildverarbeitung anhand bekannter Emissivitätswerte aus den Wärmebildaufnahmen ermittelt werden kann. Anstelle der Zwei- Farben-Pyrometer 4 können auch (einfache) Pyrometer eingesetzt werden.

Das Grundprinzip der Zwei-Farben-Pyrometrie basiert auf spektralselektiver Betrachtung der Wärmestrahlung eines Körpers durch zwei verschiedene, relativ nahe beieinanderliegende Wellenlängen. Dabei wird angenommen, dass die Emissivitäten der Oberfläche bei den beiden Wellenlängen nahezu gleich sind. Somit müssen die Emissivitätswerte nicht bekannt sein.

Grundsätzlich wird in beiden dargestellten Beispielen (Figuren 7a und 7b) das einfallende Licht ausgehend von dem Objekt 1 durch einen Strahlteiler 16 beziehungsweise einem Spiegel- Prisma 17 geteilt. Des Weiteren weisen beide Beispiele Interferenzfilter 18, 21, 22 auf. Im Falle des Zwei-Farben-Pyrometers 4 in Fig. 7a wird eine Kamera 20, insbesondere ein CMOS- Sensor eingesetzt. Die Art von Kamera 20 hängt von den zu erfassenden Temperaturen ab. Bei einer Betrachtung der t8/5-Zeit werden vorzugsweise anstelle von CMOS-Sensoren SWIR- Sensoren („short wave infrared“) verwendet. Diese SWIR-Sensoren können eine Empfindlichkeit bis zu einer Wellenlänge von 1,7 pm aufweisen. Bei höheren Temperaturen, beispielsweise bei einer Ermittlung der t12/8-Zeit, werden bevorzugt CMOS-Sensoren verwendet.

Im Falle des Zwei-Farben-Pyrometers 4 in Fig. 7b werden zwei Kameras 20 eingesetzt. Das in Figur 7b dargestellte Beispiel weist zusätzlich einen Neutraldichtefilter 19 auf. In dem Zwei- Farben-Pyrometer der Figur 7a wird das Licht von dem Objekt 1 durch ein Objektiv 23 geleitet. Daraufhin trifft das Licht auf das Spiegel-Prisma 17 und wird dort in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, welche jeweils auf einen Spiegel 24 treffen und zum entsprechenden Interferenzfilter 21, 22 und zum CMOS-Sensor 20 geleitet werden.

In dem in der Figur 7b dargestellten Beispiel wird das Licht von dem Objekt 1 durch den Strahlteiler 16 geteilt, wobei die Teilstrahlen zu den jeweiligen Kameras 20 geleitet werden.

Aus den Bildaufnahmen oder Videoaufnahmen der Zwei-Farben-Pyrometer 4 werden Temperaturen des Objekts 1, insbesondere an geschweißten Stellen 6 dessen, mittels der zweiten Bildverarbeitung erfasst. Mittels der Pyrometrie, insbesondere der Zwei-Farben- Pyrometrie, können außerdem auch die vorgenannten Pixelverschiebungen, insbesondere der signifikanten Stellen, erfasst werden.

Hierbei können außerdem beispielhaft eine Belichtungszeit des Zwei-Farben-Pyrometers angepasst werden, um die Verschiebung von signifikanten Stellen 5, 15 zu ermitteln. Dies kann mittels der VIS-Kameras und/oder der Pyrometrieaufnahmen und/oder der Wärmebildaufnahmen erfolgen.

Bei dieser Ausführungsform kann die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 Leuchtquellen (nicht dargestellt) aufweisen, welche das Objekt 1, insbesondere die Schweißtrajektorie 3, homogen ausleuchten. Hierfür können die Kameravorrichtungen 4 außerdem Interferenzfilter aufweisen, welche insbesondere auf die Wellenlänge(n) der Leuchtquelle(n) abgestimmt sind. Eine Ausleuchtung des Objektes 1 durch solche Leuchtquellen kann das gesamte Sichtfeld der Kameravorrichtung(en) 4 oder nur einen Teil dessen abdecken.

Dabei können die Leuchtquellen beispielsweise auch ein oder mehrere Laser sein, insbesondere eine kohärente Leuchtquelle sein. Hierdurch können zum Beispiel die signifikanten Stellen 5, 15 des Objektes 1 und/oder der Schweißvorrichtung 2 durch Laserlicht entstehende Specklemuster sein. Dabei werden die signifikanten Stellen 5, 15 durch das Laserlicht besonders gut sichtbar gemacht und/oder durch die Leuchtquellen erzeugt (beispielsweise „coded-light“ oder „structured light“ Verfahren).

Die vorgenannte erste Bildverarbeitung und die vorgenannte zweite Bildverarbeitung können mittels zumindest einer Recheneinheit, insbesondere einem Prozessor (CPU, GPU, FPGA) durchgeführt werden. Hierbei kann die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 selber diese Recheneinheit aufweisen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Schweißüberwachungsvorrichtung Daten, insbesondere die Bildaufnahmen, auf eine externe Recheneinheit wie etwa einem Mobiltelefon odereinem externen Rechner übermitteln.

Insbesondere kann die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 Mittel, wie etwa Leuchten oder Vibrationsmotoren, aufweisen, welche dem Verwender eine Nicht-Einhaltung der vorgegebenen tx/y-Zeit signalisieren.

Des Weiteren kann die Schweißüberwachungsvorrichtung 100 eine ausgegebene Leistung oder Schweißenergie der Schweißvorrichtung 2 anhand der erfassten Schweißgeschwindigkeit oder anhand der erfassten tx/y-Zeit regeln.

Die vorgenannten Kameravorrichtungen 4 können Objektive mit einem Fix-Fokus oder mit einem Autofokus aufweisen. Bei der Ausgestaltung mit Autofokus kann die Kameravorrichtung 4 insbesondere derart ausgestaltet sein, dass diese auf die signifikanten Stellen 5, 15 des Objekts 1 und/oder der Schweißvorrichtung 2 automatisch fokussiert.

Die Bildaufnahmen können hierbei HDR-Bilder sein.

Die vorgenannten Verfahrensschritte S3 zur Ermittlung der Schweißgeschwindigkeit sind nicht darauf beschränkt, dass die Bildaufnahmen an der Schweißtrajektorie 3 mittels Bildverarbeitung verarbeitet wird. Vielmehr kann beispielsweise die Kamera 13 für sichtbares Licht eine beliebe Stelle des Objektes 1 aufnehmen, um daraus die Schweißgeschwindigkeit der Schweißvorrichtung 2 durch die erste Bildverarbeitung zu bestimmen. Mit anderen Worten müssen die Sichtfelder der Kameravorrichtungen 4 nicht übereinstimmen oder überlappen (beispielsweise mittels der vorgenannten Geschwindigkeitsebenen 30, 31).

In dem Fall, in welchem die Kameravorrichtungen 4 nicht übereinstimmende oder überlappende Sichtfelder aufweisen, kann ein bekannter, insbesondere konstanter, Abstand zwischen den Kameravorrichtungen 4 verwendet werden, um damit Pixelabstände und/oder Pixelgeschwindigkeiten zu ermitteln oder zu erfassen, beispielsweise mittels Triangulation und/oder mittels der vorgenannten Erfassungsmethode der zweiten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens (Ebenen 30, 31). Mittels der zweiten Ausführungsform des Schweißüberwachungsverfahrens können nämlich perspektivische Verzerrungen ermittelt werden, welche Aufschluss über einen Abstand zwischen den Kameravorrichtungen 4 geben können.

Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 bis 7b Bezug genommen. Bezugszeichenliste

1 Objekt

2 Schweißvorrichtung

3 Schweißtrajektorie

4 Kameravorrichtung

5 signifikante Stelle

6 geschweißte Stelle

7 Schweißhelm

8 Schweißrichtung

9 Pixelgeschwindigkeit

11 Sichtfeld der Kameravorrichtung

12 Wärmebildkamera

13 Kamera für sichtbares Licht

14 Schmelzbad

15 signifikante Stelle

16 Strahlteiler

17 Spiegel-Prisma

18 Interferenzfilter

19 Neutraldichtefilter

20 Kamera/CMOS-Sensor

21 Interferenzfilter

22 Interferenzfilter

23 Objektiv

24 Spiegel

30 Ebene 1

31 Ebene 2

100 Schweißüberwachungsvorrichtung

51 Erster Schritt

52 Zweiter Schritt

53 Dritter Schritt

54 Vierter Schritt