Einrichtung und Inbetriebnahme verbessern Druckmessfolien für Robotik und Handhabungstechnik

Die Frage nach der passenden Druckausübung spielt bei der Auslegung, Inbetriebnahme und Einrichtung vieler robotergestützter Montage- und Handhabungssysteme eine zentrale Rolle. Sollen beispielsweise mit Hilfe kollaborativer Scara-Roboter präzise Positionierungen, Verklebungen oder Pressungen vorgenommen werden, so muss der Anwender wissen, ob die ausgebübte Druckkraft im Prozess gleichmäßig übertragen wird, ob sie ausreichend ist oder ob sie zu hoch angesetzt ist. Direkt vor Ort und ohne komplizierte Gerätetechnik beantworten lässt sich diese Frage mit den Prescale-Multilayerfolien aus dem Messmittel-Sortiment des Handels- und Beratungsunternehmens Kager. Sie stehen aktuell in neun Varianten zur Verfügung, so dass sich damit mechanische Druckbelastungen von 0,05 Nmm-2 (Extreme Low) bis 300 Nmm-2 (Super High) bestimmen lassen.

Angeliefert werden die Druckmessfolien vorrangig auf Rollen mit 3,0 bis 10 m Lauflänge und Breiten von 270 mm oder 320 mm. Einige Prescale-Folien für höhere Druckwerte gibt es auch in Verpackungseinheiten mit je fünf Einzelblättern (circa DIN A4). Quadratische, rechteckige oder runde Teilstücke oder passgenaue Formelemente lassen sich mit einer handelsüblichen Schere bedarfsorientiert zuschneiden.

Die Abschnitte werden dann zwischen die Wirk- oder Kontaktflächen gelegt. Im Augenblick der Druckausübung zerplatzen dann im Inneren der Multilayerfolie abertausend kleine Mikrofarbkapseln und „zeichnen“ ein magentafarbenes und irreversibles Abbild von den aufgebrachten Kräften beziehungsweise Lasten. Die Intensität der Einfärbung bietet dem Anwender einen visuellen Eindruck von Bereichen mit starken und schwachen Belastungen sowie von Druckverläufen. Er erhält damit eine Entscheidungsgrundlage für seine weitere Rüst- und Richtarbeit.

Manuelle oder digitale Auswertung

Die manuelle Bewertung der gefärbten Druckmessfolie erfolgt anhand einer mitgelieferten Farbskala und einem Auswertediagramm. Dabei liegen die Genauigkeiten bei ± 10 Prozent. Wer höhere Genauigkeiten benötigt, etwa zur systematischen Qualitätssicherung, zur Validierung oder zur Dokumentation , dem bietet Kager eine digitale Alternative. Sie setzt sich zusammen aus einem High-Speed-Flachbett-Scanner, einer Auswertesoftware von Fujifilm und einem Kalibrierblatt. Mit dieser Systemlösung lassen sich deutlich höhere Genauigkeiten von bis zu ± 2,0 Prozent erzielen.

Darüber hinaus kann sich der Anwender damit 3D-Detailansichten am Bildschirm anzeigen lassen, die Ausschnitte und Druckverläufe präzise darstellen. Auf diese Weise lassen sich verlässliche Aussagen ableiten über die Ist- und Sollkräfte, die zwischen Bauteilen oder an Verbindungsstellen wirken.

Die Prescale-Multilayerfolien von Kager sind nur maximal 0,2 mm dick und lassen sich daher auch in engen beziehungsweise schmalen Zwischenräume platzieren. Außerdem eignen sie sich für die Messung und Dokumentation von Druckbelastungen von reibenden Punktkontakten sowie für die Messung von Stau- und Windungsbelastungen auf gewölbten Flächen. Typische Einsatzgebiete für diese Druckmessfolien sind auch Passprüfungen in der Baugruppenmontage, Belastungstests in der Verpackungstechnik, Abrollversuche in der Reifenentwicklung oder Materialtests für die Medizintechnik.