Dehnungssensor SDS100

Aufgabe

Die Qualit√§t einer Kabelcrimpverbindung kann anhand des Kraftverlaufs w√§hrend des Verpressens dieser Crimpverbindung beurteilt werden. Die am Markt verf√ľgbaren Sensoren sind darauf optimiert, nur diesen Kraftverlauf m√∂glichst wiederholgenau abbilden zu k√∂nnen.

Ein Hersteller von Crimpmaschinen m√∂chte bei seinen Crimppressen zus√§tzlich zum Kraftverlauf echte, absolute Kr√§fte w√§hrend des Vercrimpens messen. Da die verf√ľgbaren Sensoren daf√ľr nicht ausreichen, soll ein neuer Sensor entwickelt werden.

Um absolute Messwerte bzgl. der eingeleiteten Kräfte messen zu können, soll ein DMS (Dehnungsmessstreifen) als sensitives Element verwendet werden. Der Sensor soll mit einem integrierten Messverstärker ausgestattet sein. Die geometrischen Abmessungen des Sensors sind an den Einbauort an der verwendeten Crimpmaschine angepasst. In Anlehnung an die Lebensdauer der Crimppresse muss der Sensor mindestens 100 Millionen Crimps, und damit Dehnungszyklen, standhalten.

Da auf denselben Crimppressen Leitungen mit unterschiedlichen Querschnitten verarbeitet werden und der Sensor f√ľr alle Leitungstypen ohne Anpassung verwendet werden soll, muss dieser einen sehr weiten Messbereich abdecken. (Kleine Kr√§fte und damit auch kleine Dehnung bei kleinen Kabelquerschnitten, gro√üe Kr√§fte und damit gro√üe Dehnung bei gro√üen Kabelquerschnitten). Damit die Beurteilung der Crimpqualit√§t auch bei kleinen Kabelquerschnitten genauso gut wie bei gro√üen Querschnitten funktioniert, muss der Sensor ein extrem kleines Signal-Rausch Verh√§ltniss haben. Zus√§tzlich ben√∂tigt er eine hohe Mess- und Wiederholgenauigkeit.

Lösung

Anhand dieser Vorgaben wurde in Zusammenarbeit mit unserem Kunden der neue SDS100-Sensor entwickelt. Bei der Zusammenarbeit wurde der Projektfortschritt regelmäßig anhand von Prototypen kontrolliert und verifiziert. Das gesamte Entwicklungsprojekt umfasste dabei folgende Punkte:

  • Designen des Federk√∂rpers
  • Analyse und Auswahl eines passenden DMS
  • Entwicklung eines sehr kleinen und rauscharmen Messverst√§rkers (mit Partner-Unternehmen)
  • Entwicklung eines Verguss-Verfahrens zum Schutz von DMS und Messverst√§rker
  • Planung und Implementierung der Produktionsprozesse
  • Durchf√ľhrung der Serienproduktion