Magnescale Produkte

Auf der Suche nach der Verbindung von Unempfindlichkeit und Präzision gelangten wir zum Magnetismus

Die Geschichte von Magnescale Messsystemen, woraus auch unser Firmenname hervor gegangen ist, began mit der Entwicklung des Mehrspaltlesekopfes zur Erfassung von Änderungen des magnetischen Flusses von Herrn Mitsuyoshi Uemura und weiteren Personen bei Sony im Jahre 1965. Mehr als 50 Jahre sind seitdem vergangen und heute setzen wir magnetoresistive (MR) Sensoren in den Leseköpfen ein. Die magnetischen Materialien der Messsysteme haben sich verändert, aber die grundlegenden Eigenschaften sind identisch: ein Positionserkennungssystem, welches aufgrund des magnetischen Funktionsprinzips unempfindlich ist gegenüber den rauen Umgebungsbedingungen wie sie z.B. in Werkzeugmaschinen auftreten. So haben Öl oder Feuchtigkeit keinen Einfluss auf die Messsystem. Zudem sind sie äußerst umempfindliche gegenüber Vibrationen und Stößen.
Die Längenmesssysteme haben den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Stahl, das heißt sie verhalten sich thermisch wie das Werkzeugmaschinenbett aus Gußeisen. Die neueste Technologie für Längenmesssysteme wird in den SmartSCALE eingesetzt, welche 2015 auf den Markt kamen. Diese Systeme nutzen ein Tunnel-magnoresistives (TMR) Element als magnetischen Sensor. Durch die Entwicklung von neuen magnetischen Materialien, Signalverarbeitungs- und Interpolationsalgorithmen arbeitet der Lesekopf komplett berührugslos ohne Führungswagen. Dies ist das erste System für Werkzeugmaschinen, welches sowohl die IP67 Schutzart erfüllt sowie eine Auflösung von 5 nm erreicht.

Eigenschaften von Magnescale

MR-Sensor

Ein spezielles magnetisches Material wird mit präzisen magnetischen Signalen beschrieben. Die Nutzung eines MR (magnetoresistiven) Sensors mit einem einmaligen Erkennungsmuster ermöglicht hohe Genauigkeit sowie hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Temperaturänderungen.
Resistenz gegenüber Kondensation und Öl

Magnescale nutzt das magnetische Erkennungsprinzip, welches resistent gegenüber Effekten der Kondensation und Öl der Werkzeugmaschinen ist. Dieses Prinzip ermöglicht eine hohe Positioniergenauigkeit, selbst in rauen Umgebungen.
Erkennungsprinzip der absoluten Magnescale

Zwei Musterspuren sind auf dem Maßstab aufgezeichnet. SN Höhensignale in regelmäßigen Intervallen sind auf der inkrementellen Spur markiert, Adressen auf der anderen Spur, welche eine absolute (M-Code) Positionsmessung ermöglicht. Für die magnetische Erkennung werden spezielle magnetoresistive Elemente für den Maßstab genutzt, welche eine hohe Empfindlichkeit bei niedriger Verzerrung erlauben.

Die Interpolationsprozesstechnologie der Magnescale erreicht hohe Auflösungen.

Die Interpolationstechnologie von Magnescale wandelt die analogen sinusförmigen Signale in digitale Positionsinformationen mit hoher Auflösung und Genaugkeit um. So werden zum Beispiel im Falle des SmartSCALEs zwei um 90 Grad verschobene Sinussignale von der magnetischen Teilung (400µm) im Sensor des Lesekopf erzeugt. In der integrierten Interpolationselektronik werden die DC-Komponente des Signals entfernt, Signallevel- und Phasenkorrekturen werden in Echtzeit durchgeführt und die Positionsinformation mit einer Auflösung von 5nm wird durch das Interpolieren des Signals mit dem Faktor 80.000 erreicht.