SDS100

Aufgabe

Die Qualität einer Kabelcrimpverbindung kann anhand des Kraftverlaufs während des Verpressens dieser Crimpverbindung beurteilt werden. Die am Markt verfügbaren Sensoren sind darauf optimiert, nur diesen Kraftverlauf möglichst wiederholgenau abbilden zu können.

Ein Hersteller von Crimpmaschinen möchte bei seinen Crimppressen zusätzlich zum Kraftverlauf echte, absolute Kräfte während des Vercrimpens messen. Da die verfügbaren Sensoren dafür 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 für alle Leitungstypen ohne Anpassung verwendet werden soll, muss dieser einen sehr weiten Messbereich abdecken. (Kleine Kräfte und damit auch kleine Dehnung bei kleinen Kabelquerschnitten, große Kräfte und damit große Dehnung bei großen Kabelquerschnitten). Damit die Beurteilung der Crimpqualität auch bei kleinen Kabelquerschnitten genauso gut wie bei großen Querschnitten funktioniert, muss der Sensor ein extrem kleines Signal-Rausch Verhältniss haben. Zusätzlich benötigt 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 Federkörpers
  • Analyse und Auswahl eines passenden DMS
  • Entwicklung eines sehr kleinen und rauscharmen Messverstärkers (mit Partner-Unternehmen)
  • Entwicklung eines Verguss-Verfahrens zum Schutz von DMS und Messverstärker
  • Planung und Implementierung der Produktionsprozesse
  • Durchführung der Serienproduktion