DE10248142B3 - Code writing system for production of magnet-readable code on surface of cylindrical object involves laser producing intense switchable beam locally changing characteristics of magnetic surface layer - Google Patents

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DE10248142B3 DE2002148142 DE10248142A DE10248142B3 DE 10248142 B3 DE10248142 B3 DE 10248142B3 DE 2002148142 DE2002148142 DE 2002148142 DE 10248142 A DE10248142 A DE 10248142A DE 10248142 B3 DE10248142 B3 DE 10248142B3
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Jens Dr. Storjohann
Andreas Dr. Röpke
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Abstract

The cylindrical object (2) may be moved so that the code is written in a spiral resembling a screw thread. The switchable laser (6) produces an intense focused beam (8) which locally heats a surface layer of magnetically conducting material with low magnetic remanence. Heating by the laser beam transforms the material to a poorly magnetically conducting material with high magnetic remanence. A series of dots and dashes may form the magnet readable code (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer magnetisch abtastbaren Codierung in einem metallischem Bauelement sowie ein metallisches Bauelement mit einer magnetisch abtastbaren Codierung.The invention relates to a method for producing a magnetically scannable coding in one metallic component and a metallic component with a magnetically scannable coding.

In vielen Gebieten der Technik sind maschinell auslesbare Codierungen von Bauteilen erforderlich, beispielsweise zur Identifizierung oder Positionsbestimmung von Bauteilen. Beispielsweise werden auf Kolbenstangen von Hydraulik- oder Pneumatikzylinder magnetisch auslesbare Codierungen aufgebracht, um die Position der Kolbenstangen für eine genaue Lageregelung bestimmen zu können. Diese Codierungen sind häufig in Form von Magnetelementen bzw. Hartmagneten ausgebildet, welche an den beweglichen Bauteilen angebracht sind und von entsprechenden Sensoren, beispielsweise Hall-Sensoren oder Reed-Kontakte erfasst werden. Die Hartmagnete sind entweder als Streifen ausgebildet, welche auf die Oberfläche des Bauteils aufgeklebt werden, oder die Hartmagnete werden in entsprechende Ausnehmungen in der Oberfläche des Bauteils eingesetzt bzw. eingeklebt.In many areas of technology machine-readable coding of components required, for example to identify or position components. For example become magnetic on piston rods of hydraulic or pneumatic cylinders Readable codes applied to the position of the piston rods for an accurate To determine position control. These codes are common in the form of magnetic elements or hard magnets, which are attached to the moving components and by appropriate Sensors, for example Hall sensors or reed contacts, are detected. The hard magnets are either designed as strips which are placed on the surface of the Component are glued, or the hard magnets are in corresponding Recesses in the surface of the component inserted or glued.

Die Fertigung bzw. Montage dieser Codierungselemente ist sehr aufwendig, insbesondere, wenn entsprechende Ausnehmungen an den Bauteilen in definierten Positionen zur Aufnahme von Hartmagneten ausgebildet werden müssen. Ferner besteht bei rotierenden Bauteilen die Gefahr, dass unerwünschte Unwuchten erzeugt werden. Ferner hat das Einsetzen von Hartmagneten in entsprechende Ausnehmungen den Nachteil, dass es nur schwer möglich ist, eine glatte Bauteiloberfläche, wie sie beispielsweise in fluidtechnischen Zylindern erforderlich ist, zu schaffen.The manufacture or assembly of these Coding elements is very complex, especially when appropriate Recesses on the components in defined positions for mounting must be trained by hard magnets. There is also a rotating Components the risk of unwanted Unbalances are generated. Furthermore, the use of hard magnets in corresponding recesses the disadvantage that it is difficult to a smooth component surface, as is required, for example, in fluid power cylinders, to accomplish.

Aus DE 44 44 233 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kennzeichnung von Objekten bekannt. Bei diesem werden Eisenteile eines zu kennzeichnenden Objektes, wie beispielsweise eines Containers, durch eine magnetisch polarisierte Prägung gekennzeichnet. Löschen, Schreiben und Auslesen dieser magnetischen Prägung erfolgt über einen entsprechenden Schreib-/Lesekopf, welcher in der Lage ist, die Magnetisierung des Objektes zu ändern. Diese Anordnung ist jedoch nicht geeignet, in einem Bauteil eine dauerhafte Codierung auszubilden, da eine solche magnetische Prägung im Laufe der Zeit nachlässt und auch durch externe Magnetfelder verändert oder gelöscht werden kann.Out DE 44 44 233 A1 a method and a device for identifying objects are known. In this, iron parts of an object to be identified, such as a container, are identified by a magnetically polarized embossing. Erasing, writing and reading out this magnetic imprint takes place via a corresponding read / write head, which is able to change the magnetization of the object. However, this arrangement is not suitable for providing permanent coding in a component, since such a magnetic imprint diminishes over time and can also be changed or deleted by external magnetic fields.

Aus DE 43 06 209 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lesen eines Strichcodes bekannt. Dieser Strichcode ist in einem metallischen Bauteil in Form von Kerben ausgebildet. Diese Kerben können durch einen magnetischen Lesekopf erfasst werden, welcher in dem metallischen Bauteil einen Wirbelstrom erzeugt und somit in der Lage ist, die Bereiche der Kerben, in denen kein Material vorhanden ist, in welchem ein Wirbelstrom erzeugt werden könnte, zu erfassen. Eine solche Codierung ist ebenfalls aufwändig auszubilden, da die Kerben an definierten Positionen in der Oberfläche des Bauteils eingebracht werden müssen. Ferner hat eine solche Codierung, wie oben ausgeführt, bei rotierenden Bauteilen den Nachteil, dass unerwünschte Umwuchten entstehen können.Out DE 43 06 209 A1 a method and an apparatus for reading a bar code are known. This bar code is formed in a metallic component in the form of notches. These notches can be detected by a magnetic read head, which generates an eddy current in the metallic component and is thus able to detect the areas of the notches in which there is no material in which an eddy current could be generated. Such coding is also complex to design because the notches have to be made at defined positions in the surface of the component. In addition, such a coding, as explained above, has the disadvantage in rotating components that undesired unbalance can occur.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften, magnetisch abtastbaren Codierung sowie ein metallisches Bauelement mit einer magnetisch abtastbaren Codierung zu schaffen, welche ein einfaches Aufbringen der Codierung ohne Beeinträchtigung der Oberflächenqualität des Bauteils ermöglichen.It is therefore an object of the invention a method of making a permanent, magnetically scannable Coding and a metallic component with a magnetic to create scannable coding, which is an easy application of the Coding without interference the surface quality of the component enable.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein metallisches Bauelement mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is accomplished through a process with the features specified in claim 1 and by a metallic Component with the features specified in claim 8 solved. preferred embodiments result from the subclaims.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer magnetisch abtastbaren Codierung wird das Bauelement an einer Position, an der Codeelement ausgebildet werden soll, so behandelt, dass im Bauelement bleibende Gefügeveränderungen mit einer magnetischen Leitfähigkeit erzeugt werden, die von derjenigen magnetischen Leitfähigkeit des unbehandelten Materials des Bauelementes abweicht. Somit werden magnetische Codeelemente im Inneren des Bauelementes erzeugt, welche einstückig mit dem Bauelement ausgebildet sind. Es ist daher nicht erforderlich, die Oberfläche des Bauelementes zum Einsetzen von Hartmagnetelementen zu bearbeiten. Eine Beeinträchtigung der Oberflächenqualität tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf, da nur gezielt an vorbestimmten Stellen das Gefüge des Materials und dadurch dessen magnetische Eigenschaft verändert werden, ohne das Bauteil und insbesondere dessen Oberfläche mechanisch zu bearbeiten. Es können somit sehr variabel an gewünschten Stellen in einem Bauteil magnetische Codeelemente erzeugt werden, welche mittels bekannter Magnetfeldsensoren, wie Hall-Sensoren oder Reed-Kontakten erfasst werden können. Die gemäß dem erfindungs gemäßen Verfahren erzeugten magnetischen Codierungen können wie bekannte magnetische Codiersysteme vielfältig verwendet werden, beispielsweise zu Identifizierung oder Lageerfassung von Bauteilen.According to the inventive method for The component is produced by a magnetically scannable coding at a position where code element is to be formed, so treats that permanent structural changes in the component with a magnetic conductivity are generated by that magnetic conductivity of the untreated material of the component deviates. So be generates magnetic code elements inside the component, which one piece are formed with the component. It is therefore not necessary the surface to edit the component for inserting hard magnetic elements. An impairment the surface quality occurs not in the method according to the invention because the structure of the material is only targeted at predetermined points and thereby its magnetic property can be changed without the component and especially its surface machinable. It can thus very variable to the desired Locations in a component generate magnetic code elements, which by means of known magnetic field sensors, such as Hall sensors or Reed contacts can be recorded. The method according to the Invention generated magnetic encodings can be like known magnetic Coding systems varied are used, for example for identification or location detection of components.

Die Gefügeveränderungen können beispielsweise durch Bestrahlung mit Elektronen erzeugt werden. In diesem Fall werden genau die Positionen, an denen ein Codeelement ausgebildet werden soll, mittels eines Elektronenstrahls bestrahlt. Im einfachsten Fall wird dadurch das Material des metallischen Bauelementes an der Bestrahlungsstelle lokal erhitzt. Wenn der Elektronenstrahl nur als kurzer Puls aufgebracht wird, wird das Material dabei ähnlich wie beim Induktionshärten abgeschreckt. Dadurch verändert sich lokal an der Bestrahlungsstelle die magnetische Hystereseschleife des Materials beispielsweise von steil und eng zu flach und weit geöffnet. Dabei kann ein vorher gut magnetisch leitfähiges Material mit geringer magnetischer Remanenz derart in seinem Gefüge verändert werden, dass es lokal schlecht magnetischleitfähig wird und eine höhere magnetische Remanenz erhält. Auf diese Weise kann sehr einfach an vorbestimmten Stellen in dem Material eine Veränderung der magnetischen Eigenschaften erzeugt werden, welche beispielsweise mittels Wirbelstromsensoren oder Magnetfühlern mit zusätzlichen externen felderzeugenden Quellen wie Spulen und Hartmagneten abgetastet werden, wie es auch bei herkömmlichen magnetische Codierungen erfolgt.The structural changes can be generated, for example, by irradiation with electrons. In this case, exactly the positions at which a code element is to be formed are irradiated by means of an electron beam. In the simplest In this case, the material of the metallic component is locally heated at the radiation site. If the electron beam is only applied as a short pulse, the material is quenched in a similar way to induction hardening. As a result, the magnetic hysteresis loop of the material changes locally at the radiation site, for example from steep and narrow to flat and wide open. The structure of a previously good magnetic material with low magnetic remanence can be changed in such a way that it becomes locally poorly magnetic and receives a higher magnetic remanence. In this way, a change in the magnetic properties can be generated very easily at predetermined locations in the material, which can be scanned, for example, using eddy current sensors or magnetic sensors with additional external field-generating sources such as coils and hard magnets, as is also the case with conventional magnetic coding.

Alternativ können die Gefügeveränderungen durch elektromagnetische Strahlung erzeugt werden. Auch auf diese Weise kann sehr leicht eine lokale Erwärmung an der Bestrahlungsstelle und anschließend je nach Steuerung des Bestrahlungspulses ein schnelles Abkühlen erreicht werden, um eine Gefügeveränderung und eine damit verbundene Änderung der magnetischen Eigenschaften des Materials zu bewirken.Alternatively, the structural changes can be carried out by electromagnetic radiation are generated. That way too can very easily local warming at the radiation site and then depending on the control of the Irradiation pulse can be achieved to a rapid cooling structural change and an associated change the magnetic properties of the material.

Derartige elektromagnetische Strahlung kann beispielsweise Laserstrahlung sein, welche bewirkt, dass die Gefügeveränderungen laserinduziert erzeugt werden. Entsprechende Laserquellen für industrielle Anwendungen sind weit verbreitet, so dass sehr leicht mittels am Markt verfügbarer Geräte in einem Bauteil die gewünschten Gefügeveränderungen mit Änderung der magnetischen Eigenschaften erzeugt werden können.Such electromagnetic radiation can For example, be laser radiation, which causes the structural changes generated by laser. Appropriate laser sources for industrial Applications are widespread, making it very easy to use am Market available equipment the desired in one component Structural changes with change of the magnetic properties can be generated.

Alternativ kann das Bauelement einer Strahlung aus beschleunigten Ionen ausgesetzt werden und die Gefügeveränderungen durch Veränderungen der Gitterstruktur des Materials des Bauelementes erzeugt werden. Die Ionenstrahlung bewirkt entweder ebenfalls, wie zuvor beschrieben, eine Erwärmung des Materials, welche zu einer Änderung der Gefüge- bzw. Gitterstruktur führt. Ferner ist es möglich, das einzelne Ionen bzw. Teilchen in die Gitterstruktur des Materials eingelagert werden und somit zu der Gefügeveränderung und der gewünschten Veränderung der magnetischen Eigenschaften führt. Auch die Ionenstrahlung wird zur Erzeugung der magnetischen Codierung gezielt auf vorbestimmte Punkte bzw. Stellen des Bauelementes gerichtet, an welchen entsprechende Codeelemente ausgebildet werden sollen.Alternatively, the component can be a Radiation from accelerated ions are exposed and the structural changes by changing the Lattice structure of the material of the component can be generated. The Ion radiation either also, as previously described, a warming of the material leading to a change the structure or grid structure leads. It is also possible the individual ions or particles in the lattice structure of the material be stored and thus to the structural change and the desired change of the magnetic properties. Also the ion radiation is used to generate the magnetic coding targeted to predetermined points or locations of the component, on which corresponding code elements are to be formed.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorzugsweise in einem Bauelement aus magnetisch leitfähigem Material die Bereiche mit den Gefügeveränderungen vergleichsweise besser oder schlechter magnetisch leitfähig gemacht. Auf diese Weise werden beispielsweise durch zuvor beschriebene Bestrahlungsarten in dem Material Bereiche geschaffen, welche besser oder schlechter magnetisch leitfähig sind als das jeweils umgebende Material. Die so erzeugten Unterschiede bzw. Schwankungen in der magnetischen Leitfähigkeit können mit bekannten Sensoranordnungen, beispielsweise den oben beschriebenen Sensorarten erfasst werden.By using the method according to the invention are preferably in a component made of magnetically conductive material the areas with the structural changes made comparatively better or worse magnetically conductive. In this way, for example, by previously described types of radiation areas created in the material which are better or worse magnetically conductive are as the surrounding material. The differences or Fluctuations in the magnetic conductivity can be achieved with known sensor arrangements, For example, the types of sensors described above are detected.

Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einem Bauelement aus einem nicht magnetisch leitfähigen Material derart angewendet werden, dass die Bereiche mit den Gefügeveränderungen magnetisch leitfähig gemacht werden. Auch auf diese Weise werden Bereiche, d. h. als Codeelement dienende Bereiche, geschaffen, welche eine andere, d. h. bessere magnetische Leitfähigkeit aufweisen als das umgebende Material, welches nicht oder nur schlecht magnetisch leitfähig ist. Diese Unterschiede der magnetischen Leitfähigkeit können ebenfalls durch die bekannten und beschriebenen Sensoranordnungen erfasst werden.Alternatively, the method according to the invention even with a component made of a non-magnetically conductive material are applied in such a way that the areas with the structural changes magnetically conductive be made. In this way too, areas. H. as Areas serving code element, which another, d. H. better magnetic conductivity have as the surrounding material, which is not or only poorly magnetically conductive is. These differences in magnetic conductivity can also be determined by the known and sensor arrangements described are detected.

Die Erfindung betrifft ferner ein metallisches Bauelement mit einer magnetisch abtastbaren Codierung. Diese Codierung ist derart ausgebildet, dass zumindest ein magnetisches Codeelement in dem Bauteil ausgebildet ist. An der Stelle, an der das Codeelement ausgebildet ist, ist das Materialgefüge des Bauelementes derart verändert, dass es an dieser Stelle andere magnetische Eigenschaften hat als die dieser Stelle benachbarten Bereiche des Materials des Bauelementes. Das bedeutet, die Stellen, an denen Codeelemente ausgebildet sind, weisen andere magnetische Eigenschaften als die diese Stellen umgebende Bereiche des Bauelementes auf. Dabei sind die Codeelemente jedoch einstückig mit dem umgebenden Material, d. h. direkt in dem Material des Bauelementes ausgebildet. Die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften sind allein durch Gefügeveränderungen in dem Material des Bauteils hervorgerufen. Es ist somit nicht erforderlich, Ausnehmungen zu schaffen oder Hartmagnete in entsprechende Ausnehmungen einzusetzen, um in einem Bauteil eine magnetische Codierung auszubilden. Somit werden insbesondere die Oberflächeneigenschaften des Bauteils nicht beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Codierung, welche allein auf einer Änderung der magnetischen Eigenschaften bzw. Leitfähigkeit aufgrund einer Änderung der Gefügestruktur basiert, kann wie herkömmliche magnetische Codierung durch Magnetfeld empfindliche Sensoren, beispielsweise die oben genannten Sensoren, erfasst und ausgelesen werden. Die Codierung kann wie bekannte Codierungen aus mehreren Codeelementen, beispielsweise mit unterschiedlicher Breite oder Abstand, gebildet sein.The invention further relates to a metallic component with a magnetically scannable coding. This coding is designed such that at least one magnetic Code element is formed in the component. At the point where the code element is formed, is the material structure of the component changed so that it has other magnetic properties than the areas of the material of the component adjacent to this point. That means the places where code elements are formed have different magnetic properties than those surrounding these locations Areas of the component. Here are the code elements one piece with the surrounding material, d. H. directly in the material of the component educated. The different magnetic properties are solely through structural changes in the material of the component. It is therefore not necessary To create recesses or hard magnets in corresponding recesses used to form a magnetic coding in a component. In particular, the surface properties of the component not affected. The coding according to the invention, which is solely due to a change in the magnetic properties or conductivity due to a change the structure based, like conventional ones magnetic coding by magnetic field sensitive sensors, for example the sensors mentioned above, are recorded and read out. The Like known coding, coding can consist of several code elements, for example with different widths or spacing.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:The invention will now be exemplified described with reference to the accompanying drawings. In these shows:

1 schematisch die Erzeugung einer magnetischen Codierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, 1 schematically the generation of a magnetic coding according to the inventive method,

2 schematisch in einer Schnittzeichnung die erfindungsgemäßen Codeelemente und 2 schematically in a sectional drawing the code elements according to the invention and

3 schematisch das Erfassen der erfindungsgemäßen Codierung. 3 schematically the detection of the coding according to the invention.

1 zeigt schematisch, wie in einem Bauteil 2 durch das erfindungsgemäße Verfahren eine magnetische Codierung mit Codeelementen 4 erzeugt wird. Im gezeigten Beispiel wird eine Vielzahl von Codeelementen 4 ringförmig auf den Umfang eines zylindrischen Bauteils 2 aufgebracht. Dazu ist eine Strahlenquelle 6 vorgesehen, welche eine Strahlung 8, beispielsweise eine Laserstrahlung, eine Elektronenstrahlung oder eine Ionenstrahiung erzeugt. Mit der Strahlung 8 werden diejenigen Bereiche der Oberfläche des Bauteils 2, an denen die Codeelemente 4 ausgebildet werden sollen, für eine vorbestimmte Zeitdauer bestrahlt. Dabei wird die Strahlungsquelle 6 entsprechend gepulst und relativ zu der Oberfläche des Bauteils 2 bewegt. Durch die Einwirkung der Strahlung 8 werden an der Oberfläche des Bauteils 2 lokal nach einem vorgegebenen Muster Stellen geschaffen, welche gegenüber dem umgebenden Material veränderte magnetischen Eigenschaften aufweisen. Aufgrund des Unterschiedes der magnetischen Eigenschaften von Codeelementen und umgebenden Material ist es möglich, die Codeelemente mit Hilfe von elektromagnetische Detektoren zu erfassen. 1 shows schematically how in a component 2 magnetic coding with code elements by the method according to the invention 4 is produced. In the example shown, a large number of code elements 4 ring-shaped on the circumference of a cylindrical component 2 applied. There is a radiation source for this 6 provided which is radiation 8th , for example, laser radiation, electron radiation or ion radiation. With the radiation 8th become those areas of the surface of the component 2 on which the code elements 4 irradiated for a predetermined period of time. The radiation source 6 accordingly pulsed and relative to the surface of the component 2 emotional. By exposure to radiation 8th are on the surface of the component 2 Locally created according to a predetermined pattern, which have changed magnetic properties compared to the surrounding material. Due to the difference in the magnetic properties of code elements and surrounding material, it is possible to detect the code elements with the help of electromagnetic detectors.

Die Gefügeveränderungen, welche eine Änderung der magnetischen Eigenschaften an den bestrahlten Stellen bewirken werden im einfachsten Fall dadurch erzielt, dass das Material des Bauteils 2 an den bestrahlten Stellen nur kurzzeitig erhitzt und anschließend schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt wird, wodurch sich die Gefüge- bzw. Gitterstruktur des Metallmaterials derart verändert, dass sich auch die magnetischen Eigenschaften gegenüber der umgebenden Material verändern. So können in einem metallischen Bauteil einstückig ausgebildete Codeelemente alleine durch Bestrahlung erzeugt werden, ohne dass das Material und insbesondere die Oberfläche des Bauteils 2 mechanisch bearbeitet werden muss, beispielsweise um Ausnehmungen auszubilden oder Hartmagnete einzusetzen. Eine Veränderung der Gefügestruktur und damit der magnetischen Eigenschaften kann auch dadurch erreicht werden, dass durch die Bestrahlung Teilchen in das Gefüge eingelagert werden.The structural changes which cause a change in the magnetic properties at the irradiated points are achieved in the simplest case by the material of the component 2 is heated only briefly at the irradiated points and is then rapidly cooled or quenched, as a result of which the structure or lattice structure of the metal material changes in such a way that the magnetic properties also change compared to the surrounding material. In this way, code elements made in one piece in a metallic component can be generated solely by irradiation, without the material and in particular the surface of the component 2 must be machined, for example to form recesses or use hard magnets. A change in the structure of the structure and thus the magnetic properties can also be achieved in that particles are embedded in the structure by the radiation.

Das Bauteil 2 kann beispielsweise eine Kolbenstange eines fluidtechnischen Zylinders sein, in den eine Codierung zur Position- bzw. Lageerfassung eingebracht werden soll. Hier ist es möglich, dass Bauteil 2 aus einem unmagnetischen Stahl zu fertigen, in dem durch Bestrahlung mittels der Strahlung 8, beispielsweise Laser- oder Elektronenstrahlung, derartige Gefügeveränderungen hervorgerufen werden, dass der Stahl partiell magnetisch wird. Alternativ ist es möglich, dass Bauteil 2 beispielsweise aus einem magnetisierbaren Material zu fertigen und das Material durch oben beschriebene Bestrahlung partiell „magnetisch hart", d.h. magnetisch leitfähig zu machen. Ein solches Codeelement, welches durch Bestrahlung in dem Material des Bauteiles 2 selber erzeugt worden ist, kann somit genauso wie ein in eine entsprechende Ausnehmung eingesetzter Hartmagnet wirken.The component 2 can be, for example, a piston rod of a fluid power cylinder, into which a coding for position or position detection is to be introduced. Here it is possible that component 2 to manufacture from a non-magnetic steel in which by irradiation by means of radiation 8th , for example laser or electron radiation, such structural changes are caused that the steel becomes partially magnetic. Alternatively, it is possible for the component 2 For example, to manufacture from a magnetizable material and to make the material partially “magnetically hard”, that is to say magnetically conductive, by the radiation described above. Such a code element, which is generated by radiation in the material of the component 2 has itself been generated, can thus act just like a hard magnet inserted into a corresponding recess.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat neben dem Vorteil, dass die Oberflächeneigenschaften des Bauteils 2 nicht beeinträchtigt werden, den Vorteil, dass magnetische Codierungen sehr flexibel an beliebigen Stellen des Bauteils eingebracht werden können. So ist es beispielsweise mögliche eine Vielzahl von Bauteilen ohne Codierung vorzufertigen und falls erforderlich abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck an vorbestimmten Stellen durch Bestrahlung Codierungen einzubringen. So können beispielsweise sehr kostengünstig Kolbenstangen mit und ohne Codierung erzeugt werden, da beide Kolbenstangen bis zu der Bestrahlung zum Erzeugen der Codeelemente in gleicher Weise gefertigt und bevorratet werden können.In addition to the advantage of the method according to the invention, the surface properties of the component 2 not be impaired, the advantage that magnetic coding can be inserted very flexibly at any point on the component. For example, it is possible to prefabricate a large number of components without coding and, if necessary, to introduce coding at predetermined locations by irradiation, depending on the respective intended use. For example, piston rods with and without coding can be produced very inexpensively, since both piston rods can be manufactured and stored in the same way until the radiation for generating the code elements.

Ferner hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass durch das Einbringen der Codeelemente die Masseverteilung in dem Bauteil 2 nicht beeinträchtigt wird, so dass es nicht zu unerwünschten Unwuchten kommen kann, was insbesondere bei rotierenden Bauteilen wichtig ist.Furthermore, the method according to the invention has the advantage that, by introducing the code elements, the mass distribution in the component 2 is not impaired, so that unwanted imbalances cannot occur, which is particularly important with rotating components.

2 zeigt in einer Schnittansicht schematisch die in einem Bauteil 2 ausgebildeten Codeelemente 4. Das Bauteil 2 wird an der Oberfläche 10 derart an vorbestimmten Stellen bestrahlt, dass die Codeelemente 4 in Form von Gefügeveränderungen im Bereich der Oberfläche 10 ausgebildet werden. Die Größe und insbesondere Tiefe der Codeelemente 4 von der Oberfläche 10 hängt dabei in erster Linie von der Eindringtiefe der Strahlung oder der Eindingtiefe der durch die Strahlung erzeugten Erwärmung ab. Durch entsprechende Wahl der Pulsdauer und Intensität der Strahlung 8 kann die Eindringtiefe und somit die Tiefe der in dem Bauteil 2 ausgebildeten Codeelemente eingestellt werden. Die Codeelemente 4 sind einstückig mit dem sie umgebenden Material, d. h. sie sind direkt in dem Material des Bauteils 2 ausgebildet. 2 shows in a sectional view schematically that in a component 2 trained code elements 4 , The component 2 becomes on the surface 10 irradiated at predetermined locations such that the code elements 4 in the form of structural changes in the area of the surface 10 be formed. The size and in particular depth of the code elements 4 from the surface 10 depends primarily on the penetration depth of the radiation or the penetration depth of the heating generated by the radiation. By choosing the appropriate pulse duration and radiation intensity 8th can be the depth of penetration and thus the depth of the component 2 trained code elements can be set. The code elements 4 are in one piece with the material surrounding them, ie they are directly in the material of the component 2 educated.

3 zeigt schematisch, wie die erfindungsgemäßen erzeugten Codeelemente 4 ausgelesen werden. Die Codeelemente 4 sind in der zuvor beschriebenen Weise an der Oberfläche des Bauteils 2 ausgebildet. Das Bauteil 2 wird relativ zu dem Magnetfeldsensor 12 bewegt, wobei dieser die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften bzw. Magnetfeldänderungen zwischen den Codeelementen 4 und dem diese umgebenden Material erfasst. Auf diese Weise können wie bei herkömmlichen magnetischen Codierungen die Codeelemente 4 beispielsweise zur Identifizierung oder Lagebestimmung des Bauteils 2 erfasst werden. Bei dem Sensor 12 handelt es sich um einen in bekannter Weise ausgestalteten Magnetfeldsensor 12, weshalb an dieser Stelle auf eine nähere Beschreibung verzichtet wird. Die Codierung mit mehreren Codeelementen 4 oder einzelne Codeelemente 4 können in ihrer Form, Größe und Lage in einem Bauteil jeweils an einen bestimmten Einsatzzweck angepasst ausgebildet werden. Überall dort, wo in einem metallischen Bauteil eine magnetische Codierung oder Markierung eingebracht werden soll, ist dies mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich. 3 shows schematically how the generated code elements according to the invention 4 be read out. The code elements 4 are on the surface of the component in the manner described above 2 educated. The component 2 becomes relative to the magnetic field sensor 12 moves, this the different magnetic properties or magnetic field changes between the code elements 4 and the surrounding material. In this way, as with conventional magnetic coding, the code elements 4 example way to identify or locate the component 2 be recorded. With the sensor 12 it is a magnetic field sensor designed in a known manner 12 , which is why a detailed description is omitted here. The coding with several code elements 4 or individual code elements 4 can be designed in a component in a form, size and position adapted to a specific application. Wherever a magnetic coding or marking is to be introduced in a metallic component, this is possible with the method according to the invention.

22
Bauteilcomponent
44
CodeelementCodeElement
66
Strahlungsquelleradiation source
88th
Strahlungradiation
1010
Oberflächesurface
1212
Sensorsensor

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung einer magnetisch abtastbaren Codierung in einem metallischen Bauelement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) an einer Position, an der ein Codeelement (4) ausgebildet werden soll, so behandelt wird, dass im Bauelement (2) bleibende Gefügeveränderungen mit einer magnetischen Leitfähigkeit erzeugt werden, die von derjenigen des unbehandelten Materials des Bauelements (2) abweicht.Method for producing a magnetically scannable coding in a metallic component ( 2 ), characterized in that the component ( 2 ) at a position where a code element ( 4 ) should be trained in such a way that in the component ( 2 ) permanent structural changes are generated with a magnetic conductivity that is different from that of the untreated material of the component ( 2 ) deviates. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefügeveränderungen durch Bestrahlung mit Elektronen erzeugt werden.A method according to claim 1, characterized in that the structural changes generated by irradiation with electrons. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefügeveränderungen durch elektromagnetische Strahlung (8) erzeugt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the structural changes by electromagnetic radiation ( 8th ) be generated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefügeveränderung laserinduziert wird.A method according to claim 3, characterized in that the structural change is laser induced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) einer Strahlung aus beschleunigten Ionen ausgesetzt wird und die Gefügeveränderungen durch Veränderungen der Gitterstruktur des Materials des Bauelements (2) erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 2 ) is exposed to radiation from accelerated ions and the structural changes due to changes in the lattice structure of the material of the component ( 2 ) be generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei einem Bauelement (2) aus magnetisch leitfähigen Material und dadurch, dass die Bereiche (4) mit den Gefügeveränderungen vergleichsweise besser oder schlechter magnetisch leitfähig gemacht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized by its use in a component ( 2 ) made of magnetically conductive material and the fact that the areas ( 4 ) can be made comparatively better or worse magnetically conductive with the structural changes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei einem Bauelement (2) aus nicht magnetischen leitfähigen Material und dadurch, dass die Bereiche (4) mit den Gefügeveränderungen magnetisch leitfähig gemacht werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized by its use in a component ( 2 ) made of non-magnetic conductive material and because the areas ( 4 ) are made magnetically conductive with the structural changes. Metallisches Bauelement mit einer magnetisch abtastbaren Codierung, bei dem an zumindest einer Stelle dessen Materialgefüge zur Bildung eines Codeelements (4) derart verändert ist, dass es an dieser Stelle andere magnetische Eigenschaften hat als die dieser Stelle benachbarten Bereiche des Materials des Bauelements (2).Metallic component with a magnetically scannable coding, in which the material structure to form a code element ( 4 ) is changed in such a way that it has different magnetic properties at this point than the regions of the material of the component adjacent to this point ( 2 ).
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