Qualitätssicherung mit Ultraschallprüfsystem

Fraunhofer IZFP entwickelt Linscan Duo 2.0 zur Schweißnahtprüfung

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Zuverlässigkeit und Häckselqualität sind als Faktoren für Wirtschaftlichkeit bei einem Feldhäcksler von essentieller Bedeutung. Zur Schweißnahtprüfung von Messerhaltern in den Häckslern hat das Fraunhofer IZFP jetzt ein neues Prüfsystem entwickelt.

Sabine Poitevin-Burbes, Head of Corporate Communications, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Erntemaschinen müssen während der gesamten Erntesaison eine störungsfreie Arbeit leisten, denn jeder Betriebsstillstand führt für die Landwirte und Lohnunternehmer zu beträchtlichen wirtschaftlichen Einbußen. Mit 1200 Umdrehungen pro Minute und über 300 Tonnen Erntegut pro Stunde sind gerade die Messer- beziehungsweise Häckslertrommeln in Feldhäckslern mit ihren angeschweißten Messerhaltern enormen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Zur Steigerung der Zuverlässigkeit und damit einhergehender maximaler Effizienz und Produktivität haben Ingenieure und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP in Saarbrücken ein Qualitätssicherungssystem entwickelt: Das halbautomatische Ultraschall-Prüfsystem mit dem Namen Linscan Duo 2.0 für die Schweißnahtprüfung von Messerhaltern bei Feldhäckslern ist im John Deere-Werk in Zweibrücken bereits erfolgreich im Einsatz.

Das Unternehmen John Deere, nach eigenen Angaben amerikanischer Weltmarktführer im Bereich der Landtechnik, fußt auf der Kundenaffinität seiner Ingenieure. Bereits sein gleichnamiger Gründer hörte im Jahr 1837 von den Sorgen der Farmer, dass der schwere, klebrige Prärieboden an ihren eigentlich für den leichten, sandigen Boden im Osten der USA entwickelten Pflüge aus Gusseisen hängen blieb. Daraufhin fertigte der Schmied aus einem schadhaften Sägeblatt eine Pflugschar aus hochpoliertem Stahl. Heute, 180 Jahre später, investiert der Landmaschinenhersteller mit der Übernahme von Blue River Technology in Künstliche Intelligenz, die neue Perspektiven für den Pflanzenanbau eröffnet. Mit Hilfe der Pflanzenerkennung können Maßnahmen gezielter durchgeführt werden. Ganzflächenbehandlungen sind nicht mehr notwendig und der Herbizidaufwand sinkt deutlich. Bereits seit vielen Jahren kooperieren der Landmaschinenhersteller und das Fraunhofer IZFP erfolgreich im Bereich der Komponenteninspektion.

Das neue und optimierte System Linscan Duo 2.0 ist eine gute Basis für eine schnelle und umfassende Qualitätssicherung im Produktionsprozess – direkt am Herzstück des Feldhäckslers: der Messertrommel. Ihre Messerhalterungen sorgen zusammen mit den Messern dafür, dass Landwirte ohne verschleißbedingte Leistungseinbußen effizient häckseln können. Einzige Schwachstelle ist, wie so oft, die Schweißnaht. Zwischen Trommel und Halterung erfolgt die Prüfung der Naht an der Serie 8000 im Werk Zweibrücken mit dem in Teamarbeit entwickelten System.

Systemdesign zur Kontrolle
von Schweißnähten

Das Ultraschall-Sensorsystem ist imstande, die Schweißnahtqualität zuverlässig zu überprüfen und somit sicherzustellen, dass diese allen Anforderungen entspricht. „Unser maßgeschneidertes, halbautomatisches Prüfsystem basiert auf einer elektronisch scannenden Phased Array-Elektronik“, erläutert Stefan Caspary, projektverantwortlicher Ingenieur am Fraunhofer IZFP. „Zusammen mit der für das Inspektionssystem konzipierten eigenentwickelten Software kann eine hundertprozentige, automatisierte Befundbewertung mit umfassender digitaler Dokumentation der Schweißnahtqualität für jede einzelne Messertrommel erfolgen.“

Die Vorteile der Phased Array-Technologie liegen zum einen in einer hohen Prüfgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Erfassung des vollständigen Prüfvolumens und zum anderen in der flexiblen Anpassung des Prüfsystems an die Messerhalter ohne zeitaufwendige Justierungen. Das Scannen beider Schweißnähte eines Messerhalters erfolgt elektronisch getaktet, so dass Bewegungen des Sensor- beziehungsweise Prüfkopfes oder des Prüfobjektes nicht notwendig sind.

Qualitätssicherung in der Produktion

Die Überprüfung der Schweißnähte erfolgt noch während der Herstellung, so dass John Deere betriebssichere und qualitätsgesicherte Komponenten für Feldhäcksler im Werk in Zweibrücken produzieren kann. „Die Inspektion der Schweißnahtqualität, die bisher circa vier Stunden pro Messertrommel in Anspruch genommen hat, dauert nunmehr nur noch knapp 20 Minuten – eine erhebliche Zeit- und Kosteneinsparung für den Hersteller der Landmaschinen“, so Caspary abschließend. eve

Agritechnica:

John Deere: Halle 15 Stand G32h und Halle 13 Stand E30

Mehr Infos zu den selbstfahrenden Feldhäckslern der Serie 8000: http://hier.pro/HsAr8


„Die Inspektion der Schweißnahtqualität dauert nur noch knapp 20 Minuten“

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