マグネスケール製品 – 株式会社マグネスケール

耐環境性と高精度を求めると
磁気に行き着いた。

社名にもなっているマグネスケールの歴史は、ソニーの植村三良氏等による1965年の磁束応答型磁気ヘッドの発明から始まります。それから50年以上経ち、今では磁気抵抗変化型(MR)ヘッドになり、磁性材料も変わっていますが本質は同じ、磁気検出方式ゆえの悪環境に強い位置検出システムです。工作機械につきものの、結露や油の影響を受けにくく、高い耐振動特性、耐衝撃特性を持ち続けています。また、工作機械のテーブルの熱膨張や収縮にも追従しています。マグネスケールの進化形は2015年に発売されたスマートスケールです。磁気センサにトンネル磁気抵抗（TMR）素子を採用し、新磁性材料や信号処理回路、内挿アルゴリズムの開発により、スケールとヘッドを完全分離させたシステムです。完全分離により、ヘッドとスケールをそれぞれ完全防護でき、ベアリング等の摩耗部品も排除できました。NC工作機械向けとしては業界初のIP67の耐環境性と5nmの高分解能を両立させています。

マグネスケールの特徴

MRセンサ

自社開発の特殊な磁性材料に高精度な磁気記録をほどこしたスケールを採用。また、独自の検出パターンを持つＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）により、高調波歪成分を除去することで高精度ながら、悪環境や温度変化に強いスケールを実現しました。
耐結露・耐油性能

マグネスケールは磁気式の検出方式を使用しているため、工作機械に不可避の結露や油の影響を受けにくく、厳しい環境下でも安定した高い精度を得ることができます。
アブソリュートマグネスケールの
検出原理

スケールには2トラックのパターンが記録されています。インクリメンタルトラックには等間隔なSNピッチの信号が、もう一つにはM-コードと呼ばれるアブソリュート（絶対位置）を実現するための番地が刻まれています。磁気の検出にはスケール用に開発した特殊なMR素子が使用されており、高感度・低ひずみを実現しています。

マグネスケールの持つ内挿処理技術で
高分解能を実現

内挿処理技術とは、磁気スケールから検出された信号波形を、必要とされるピッチ（細かさ）にまで正確に分割していく技術です。例えばスマートスケールの場合、400μmのピッチで刻まれた磁気目盛りから位相が90度ずれた2つの正弦波を検出します。これを電気的に分割していくのですが、信号にひずみが含まれると正確な位置情報（真値）を得ることができません。スケールから検出された信号からDC成分を取り除きレベル調整や位相調整をリアルタイムで行い、高度な処理によって80,000分割をして5nmという分解能の位置情報を得ています。