IBS entwickelt einen drahtlosen Kraftsensor, der eine in-line-Präzisionskraftmessung mit hoher Geschwindigkeit und dynamischer Leistungsfähigkeit direkt am Einsatzort ermöglichen soll, beispielsweise direkt an der Werkzeugspitze in automatisierten Systemen wie Bestückungsautomaten. Das Sensorkonzept nutzt ein elastisches Element mit einer diffraktiven Struktur, vergleichbar mit einem Hologramm. Wenn Licht auf diese Struktur trifft, wird es in verschiedene Richtungen reflektiert. Bei Krafteinwirkung verformt sich das elastische Element geringfügig, wodurch sich der Abstand des Beugungsmusters verändert. Mithilfe von positionsempfindlichen Sensoren kann diese Veränderung erfasst und in die Verformung des Materials und damit in die aufgebrachte Kraft umgerechnet werden.
Testaufbau für optischen Kraftsensor
Im Rahmen des Projekts wurde ein Team von Fontys-Studenten damit beauftragt, alternative Materialien und Fertigungsverfahren zu untersuchen, die für dieses Sensorprinzip geeignet sind. Während der Zusammenarbeit arbeitete IBS eng mit dem Team zusammen, während dieses mehrere Prototyp-Lösungen entwarf und entwickelte. Diese Prototypen wurden mithilfe unseres Testaufbaus getestet und bewertet.
Die Forschungsarbeiten führten zu einer neuen Materialzusammensetzung, die es ermöglicht, ein Beugungsgitter mit ausreichender optischer Qualität auf ein neues elastisches Material zu übertragen. Die Entwicklungen im Produktionsprozess lieferten den Ingenieuren bei IBS zudem neue Erkenntnisse. Dieses Ergebnis bietet uns eine solide Grundlage und einen Schritt nach vorn für die weitere Entwicklung sowie eine klare Richtung für die Serienfertigung. Der nächste Schritt besteht darin, die Genauigkeit des Beugungsgitters zu verbessern.
Bei dieser Herausforderung im Bereich der Feinmechanik konnten die Studierenden Fachgebiete wie Materialwissenschaft und Fertigungstechnik in der Praxis anwenden. „Es war eine einzigartige Erfahrung, mit innovativen und experimentellen Materialien zu arbeiten“, sagte einer der Studierenden. Dank des praxisorientierten Ansatzes sowohl der Studierenden als auch von IBS wurden neue Materialien und Materialkombinationen entdeckt. Durch die vielfältigen Möglichkeiten und den offenen Charakter der Aufgabe konnten die Studierenden verschiedene Lösungen eingehend untersuchen, was durch eine kritische Materialauswahl zu vielen neuen Erkenntnissen führte. Innerhalb der begrenzten Zeit lieferten die Studierenden fundierte Forschungsergebnisse, auf denen IBS aufbauen kann.
Die Studierenden waren mit dem Ergebnis des Projekts sehr zufrieden und freuten sich sehr über die Gelegenheit und die Unterstützung, die sie während des Projekts von IBS erhielten. Eine einzigartige Aufgabe, bei der sie ihr akademisches Wissen in die Praxis umsetzen konnten, verbunden mit einer angenehmen und produktiven Zusammenarbeit.