-
-
Beschreibung
-
Die Erfindung betrifft eine Magnetcodieranordnung für Werkstückträger
wie sie zum Eingeben einer bestimmten Arbeitsplatznummer verwendet wird, für einen
Arbeitsplatz, den der Werkstückträger über ein Fördermittel anlaufen soll.
-
Während des Fertigungsprozesses eines Werkstücks sind an diesem verschiedene
Arbeitsgänge durchzuführen, wie z. B.
-
Fräsen, Polieren, Waschen oder Löten. Jeder Arbeitsgang findet an
einem bestimmten Arbeitsplatz statt. In einer Großfertigung werden die Werkstücke
von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz über ein Fördermittel transportiert. Jedem Arbeitsplatz
ist in der Regel eine bestimmte Nummer zugeordnet. Wenn das Werkstück zu einem bestimmten
Arbeitsplatz transportiert werden soll, so ist auf dem Werkstückträger die Arbeitsplatznummer
zu befestigen. Dieses "Befestigen" einer Arbeitsplatznummer und das Lesen der Arbeitsplatznummer
an jedem Arbeitsplatz und das Aussondern des Werkstückträgers am richtigen Arbeitsplatz
erfolgt heute automatisch,und zwar in der Regel durch einen mechanischen Binärcode.
Dabei werden durch eine Pneumatik verstellbare Stifte verwendet. Steht der Stift
aus seiner Halterung hervor, so entspricht dies dem Wert logisch "1", anderenfalls
dem Wert logisch "0".
-
Es ist auch bereits eine in der Großfertigung versuchsweise erprobte
Magnetcodieranordnung bekannt, bei der Magnete direkt im Werkstückträger untergebracht
sind. Es handelt sich um Stabmagnete, von denen z. B. acht Stück mit ihren Achsen
parallel leicht voneinander beabstandet in einem Kunststoff-Werkstückträger eingegossen
sind. Zum Einschreiben des Codes werden die Magnete entsprechend mit dem Nordpol
oder dem Südpol nach oben magnetisiert.
-
Soll ein Werkstückträger zu einem bestimmten Arbeitsplatz, z. B. zum
Löten transportiert werden und trägt dieser Arbeitsplatz die Dezimalnummer 25, so
wird diese Nummer in ein Schreibgerät eingegeben, das die Nummer in eine Binärzahl
wandelt. Der Werkstückträger wird dann an einem Schreibkopf vorbeigeführt, der die
Binärzahl in die Magnetanordnung durch entsprechendes Magnetisieren einschreibt.
Der Werkstückträger mit der so gekennzeichneten Arbeitsplatznummer wird dann auf
das Fördermittel gegeben und auf diesem so lange transportiert, bis das Lesegerät
am Arbeitsplatz mit der Nummer 25 diese Nummer erkennt und der Werkstückträger dann
automatisch vom Fördermittel abgetrennt wird.
-
Die im vorhergehenden Absatz beschriebene Magnetcodieranordnung beruht
auf dem Prinzip des Einschreibens von Information in einen Magnetträger durch Ummagnetisieren,
wie es von jedem Magnetband oder von Magnetstreifen z. B.
-
auf Scheckkarten und dergleichen bekannt ist. Die Anordnung ist daher,
wie alle diese Ummagnetisieranordnungen, relativ einfach aufgebaut. Es haftet ihr
jedoch, wie ebenfalls allen diesen Anordnungen der Nachteil an, daß Schreib- und
Leseköpfe nur einen sehr geringen Abstand von höchstens etwa 0,5 mm zu den umzumagnetisierenden
Magneten aufweisen dürfen. Das Einhalten dieser Bedingung stellt bei üblichen Magnetbändern
und bei Scheckkarten und dergleichen keinerlei Problem dar, jedoch ist die Bedingung
bei Werkstückträgern unter Fertigungsbedingungen äußerst schwer zu erfüllen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetcodieranordnung
für Werkstückträger mit mehreren in einem Halter gelagerten Magneten, deren aufeinanderfolgende
Magnetisierungsrichtungen eine binärverschlüsselte Dezimalzahl darstellen, anzugeben,
mit der es möglich ist,
zwischen den Magneten und Schreib- und Leseköpfen
einen größeren Abstand einzuhalten als dies bisher moglich war.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist kurz zusammengefaßt im Hauptanspruch
angegeben. Die Erfindung besteht darin, daß nunmehr hartmagnetische Magnete verwendet
werden, die zum Einstellen der beiden unterschiedlichen Binärinformationen in zwei
unterschiedliche Endlagen überführt werden, die also nicht mehr in einer festen
Lage beharrend ummagnetisiert werden. Wie allgemein bekannt ist, läßt sich ein,
z. B. auf einer Achse gelagerter Magnet schon aus größerer Entfernung bei Annäherung
eines anderen Magneten verdrehen. Es ist also nicht mehr das fast direkte Aneinanderbringen
eines Magneten und eines Schreibkopfs erforderlich, wie es vom Ummagnetisieren her
bekannt ist.
-
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können also, wie gefordert, größere
Schreib- und Leseabstände eingehalten werden. Dies hat zur direkten Folge, daß auch
eine geringere Positioniergenauigkeit beim Ablesen erforderlich ist, was zu einer
erheblichen Vereinfachung der Schreib- und Leseschaltungen führt. Es ist jedoch
nicht nur eine Vereinfachung des logischen Aufbaus der Schaltungen möglich, sondern
auch eine geringere Dimensionierung, da zum Schreiben erheblich geringere Ströme
erforderlich sind als dies beim Ummagnetisieren erforderlich war. Dies führt zu
einer erheblichen Verbilligung der Schreibgeräte zum Codieren der Magnetcodieranordnung.
Wegen der geringeren erforderlichen Schreibströme ist es auch möglich, alle Magnete
der Anordnung parallel zu schreiben. Bei bisherigen Magnetcodieranordnungen wurde
wegen des hohen Aufwands für das Schreibgerät nur seriell geschrieben.
-
Magnetcodieranordnungen, die mit dem Prinzip des Ummagnetisierens
arbeiten, verwenden Magnetisierpulse von etwa 0,1 ms Länge. Bei einem Schreibabstand
von 0,5 mm beträgt
die Schreibleistung etwa 10 kW und bei einem
Schreibabstand von 1 mm etwa 30 kW. Demgegenüber wurde für eine erfindungsgemäße
Magnetcodieranordnung experimentell ermittelt, daß es bei einem Schreibabstand von
5 mm und einer Pulsdauer von 5 ms ausreichend ist, eine Schreibleistung von 0,576
W zu verwenden, um die Codieranordnung umzuschreiben.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß die eingeschriebene
Information direkt optisch durch die unterschiedlichen Lagen erkannbar ist. Werden
z.B. drehbar gelagerte Magnete mit einem blau gekennzeichneten Nordpol und einem
rot gekennzeichneten Südpol verwendet, so ist der codierte Arbeitsplatz direkt durch
die Aufeinanderfolge blauer und roter Markierungen zu erkennen. Es kann dann jedem
Arbeitsplatz eine Karte mit einer Farbfolge zugeordnet sein, so daß sich durch Vergleichen
der Farbkarte mit der Farbfolge in der Magnetcodieranordnung feststellen läßt, ob
der richtige Arbeitsplatz codiert ist, oder welcher Arbeitsplatz auf dem Werkstückträger
eingeschrieben ist. Eine Änderung der Codierung läßt sich auf einfachste Art und
Weise von Hand entweder mechanisch oder durch einen Stabmagneten erzielen. Die erfindungsgemäße
Anordnung weist somit in bezug auf ihre Praktikabilität in der Fertigung zahlreiche
Vorteile gegenüber der bisher bekannten Magnetcodieranordnung auf.
-
Die Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
derselben werden im folgenden anhand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Magnetcodieranordnung;
Fig. 2 eine Frontansicht der Magnetcodieranordnung gemäß Fig. 1 mit Codiermagneten;
Fig.
3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetcodieranordnung; Fig.
4 eine Draufsicht auf die Magnetcodieranordnung gemäß Fig. 3 entlang des Schnitts
4-4 in Fig. 3; Fig. 5 eine besondere Lagerung eines Magneten in Seitenansicht; Fig.
6 eine Seitenansicht einer Magnetcodieranordnung mit kippbaren Magneten; Fig. 7
einen Schnitt durch eine Magnetcodieranordnung mit verschiebbaren Magneten; Fig.
8 eine Draufsicht auf einen Magnetbremsstab; Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Magnetcodieranordnung
mit Bremsvorrichtung; Fig. 10 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 9; Fig.
11 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 10; Fig. 12 einen Schnitt entlang
der Linie A-A in Fig. 10.
-
Die Magnetcodieranordnung 10 gemäß den Fig. 1 und 2 weist einen Halter
11, eine Lagerachse 12, Abstandsringe 13, Magnetringe 14, Abschirmbleche 15 und
einen Staubschutzmantel 16 auf. Wie aus der Frontansicht von Fig. 2 erkennbar ist,
sind auf der Lagerachse 12 insgesamt acht Magnetringe 14 gelagert. Deren Felder
sind durch die Abschirmbleche 15 aus Weicheisen gegeneinander abgeschirmt. Dies
erlaubt eine genauere Erfassung der Stellung der einzelnen Magnete. Die Abschirmbleche
15 sind jedoch nicht unbedingt erforderlich. Es folgen jeweils ein Abstandsring
13, ein Magnetring 14, ein Abstandsring 14, ein Abschirmblech 15, dann wieder ein
Abstandsring 13, ein Magnetring 14, usw. aufeinander. Die Lagerachse 12 ist so in
Lagern 17 im Halter 11 gelagert, daß die Seitenwände 18 des Halters 11 nicht auf
die äußeren Abstandsringe 13 pressen, so daß sich die Magnetringe 14 mit möglichst
geringer Reibung auf der Lagerachse 12 drehen lassen.
-
Die Magnetringe 14 weisen jeweils einen Nordpol und einen Südpol symmetrisch
zur Lagerachse 12 auf. Durch Magnetisierköpfe 19 eines Schreibgeräts lassen sich
die Magnetringe 14 so verdrehen, daß in vorgegebener Weise entweder ihr Nordpol
oder ihr Südpol nach oben steht. Durch Vorbeischieben der Magnetcodieranordnung
10 an den Magnetisierköpfen 19 in Richtung der Lagerachse 12 kommt ein Magnetring
14 nach dem anderen in den Ausrichtbereich der Magnetisierköpfe 19, so daß nach
dem Durchlaufen der Magnetcodieranordnung durch die Magnetisierköpfe alle Magnetringe
14 in vorgegebener Weise ausgerichtet sind.
-
Es besteht nun das Problem, daß die ausgerichteten Magnet-
ringe
14 ihre Lage, in die sie durch die Magnetisierköpfe 19 gedreht worden sind, beibehalten
sollen, so daß die einmal eingelesene codierte Zahl immer wieder gelesen werden
kann. Zum Halten der Magnetringe 14 in ihrer Lage sind beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 und 2 Weichmagnetplättchen 20 vorhanden, die so auf dem Staubschutzmantel
16 angeordnet sind, daß sie zu den ausgerichteten Polen den kürzesten Abstand aufweisen.
Die Weichmagnetplättchen 20 werden von den Polen der Magnetringe 14 jeweils magnetisiert,
wodurch eine Festhaltekraft zwischen einem jeweiligen Pol auf einem Magnetring 14
und dem jeweils direkt benachbarten Weichmagnetplättchen 20 entsteht. Die Weichmagnetplättchen
20 sind nur so groß gewählt, daß das ausrichtende Magnetfeld der Magnetisierköpfe
19 ohne wesentliche Schwächung auf die Pole der Magnetringe 14 einwirken kann.
-
Zum Lesen der in der Magnetcodieranordnung 10 eingschriebenen Information
dient ein Sensor 21, durch den festgestellt wird, ob bei einem jeweiligen Magnetring
14 der Nordpol oder der Südpol zum Sensor zeigt. Der Sensor 21 kann, wie in Fig.
2 dargestellt, direkt am Magnetisierkopf 19 angeordnet sein, so daß eine Schreib-
und Leseanordnung vorliegt, oder es kann eine Schreibanordnung vorliegen, die nur
Magnetisierköpfe 19 aufweist,und eine Leseanordnung, die nur Sensoren 21 aufweist.
Dies ist jedoch für die Anordnung der Magnetringe 14, durch die eine Zahl binär
gespeichert ist, nicht erheblich.
-
Das Material der Magnetringe 14 ist vorteilhafterweise so gewählt,
daß eine möglichst hohe Remanenz und eine möglichst hohe Koerzitivkraft erzielbar
sind. Dies hat einerseits zur Folge, daß sich durch ein starkes Feld der Magnetringe
14 in Zusammenwirken mit dem Magnetfeld
des Magnetisierkopfs 19
eine möglichst starke Drehkraft ergibt, und daß andererseits ein Ummagnetisieren
der Magnetringe 14 durch üblicherweise vorkommende Magnetfelder nicht möglich ist.
Dies Bedingungen gelten für alle Magnete erfindungsgemäßer Ausführungsformen von
Magnetcodieranordnungen. Dies daher, da es das Prinzip der Erfindung ist, Magnete
in Magnetcodieranordnungen nicht mehr ummagnetisierbar und fest, sondern unveränderlich
magnetisiert, aber dafür in ihrer Lage veränderbar auszugestalten.
-
Während es bei bisher bekannten Magnetcodieranordnungen für das Zusammenwirken
mit einem Magnetisierkopf 19 erforderlich war, daß dieser bis auf etwa 0,5 mm an
einen umzumagnetisierenden Magneten herangeführt werden konnte, ist es durch das
neu angewandte Prinzip der Lageänderung eines fest magnetisierten Magneten möglich,
Abstände von 20 bis 50 mm vorzusehen. Dies hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße
Magnetcodieranordnung auch an Werkstückträgern verwendet werden kann, die auf Fördermitteln
laufen, die keine Spurführung auf Zehntel Millimeter garantieren. Dies hat weiterhin
den Vorteil, daß die Positioniergenauigkeit in Richtung der Lagerachse 12 geringer
sein muß als die entsprechende Positioniergenauigkeit bei bekannten Magnetcodieranordnungen.
Wurde bei bekannten Magnetcodieranordnungen die optimale Lage zwischen einem Magnetisierkopf
und einem Magneten z. B. um 2 mm verschoben, so war es nicht mehr möglich, den entsprechenden
Magneten umzumagnetisieren. Bei den Schreibabständen von 20 bis 50 mm bei einer
erfindungsgemäßen Magnetcodieranordnung hat jedoch eine Verschiebung in Richtung
der Lagerachse 12 um z. B. 2 mm noch keinerlei negativen Einfluß auf die Möglichkeit
des Verdrehens eines zugehörigen Magneten. Daher kann bei einer erfindungsgemäßen
Magnetcodieranordnung auch auf Zusatzmagnete am Beginn und
am Ende
der Magnetreihenfolge, die die eigentliche Speicherung bewirkt, verzichtet werden.
Solche Zusatzmagnete, die nur zur genauen Lagefeststellung und als Zählhilfo dienen,
können jedoch auch in in ihrer Wirkung bekannter Weise mit einer erfindungsgemäßen
Magnetcodieranordnung kombiniert werden.
-
Die erfindungsgemäße Magnetcodieranordnung hat nicht nur zur Folge,
daß Magnetisierköpfe 19 und Sensoren 21 weiter von den Magneten entfernt sein können
als bei bisherigen Anordnungen, sondern es ist auch möglich, mit erheblich geringeren
Schreibströmen und mit nur einem Magnetisierkopf statt mit mehreren auszukommen.
So kann bei der Anordnung gemäß Fig. 2 z. B. der untere Magnetisierkopf 19 auch
weggelassen werden, wenn es z. B. aufbaumäßig ungünstig wäre, an einem Fördermittel
eine Schreibanordnung anzubringen, die die Magnetcodieranordnung an einem Werkstückträger,
der auf dem Fördermittel läuft, von unten und oben zu umfassen. Ein einzelner Magnetisierkopf
19 kann vielmehr an einer aufbaumäßig besonders günstigen Stelle angeordnet werden.
Auch dadurch ist die erfindungsgemäße Magnetcodieranordnung für Werkstückträger
vielseitiger einsetzbar als bisher bekannte Magnetcodieranordnungen.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform einer Magnetcodieranordnung
10 sind die Weichmagnetplättchen 20 in den Staubschutzmantel 16 eingegossen. Sie
können jedoch auch z. B. auf den Mantel aufgeklebt sein, wie dies in den Fig. 4
und 7 dargestellt ist, oder sie können gesondert am Halter 11 oder einem anderen
besonderen Bauteil befestigt sein.
-
Das Festhalten der Magnetringe 14 in ihrer eingestellten Lage muß
nicht unbedingt durch Weichmagnetplättchen 20 erfolgen,
sondern
es ist auch möglich, von den Lagern 17 her leichten Druck auf die Abstandsringe
13 und die Magnetringe 14 auszuüben, so daß die Magnetringe 14 durch Reibungskräfte
gehalten werden. Dann werden jedoch größere Felder der Magnetisierköpfe 19 benötigt,
um die Magnetringe 14 um 1800 von einer Lage in die andere zu drehen. Sowohl beim
Festhalten durch magnetische Kräfte wie auch durch Reibungskräfte kommt es auf die
Lage der Magnetcodieranordnung 10 im Raum nicht an. In Fig. 5 ist dagegen eine Festhalteanordnung
dargestellt, bei der statt Magnetringen 14 Stabmagnete 14.1 verwendet werden, und
die jeweils so an einem Werkstückträger anzubringen ist, daß die Stabmagnete 14.1
vertikal stehen. Die Stabmagnete 14.1 weisen in ihrer Mitte ein Langloch 22 auf,
durch das eine kreisrunde Lagerachse 12 greift. Durch diese Art der Lagerung hängt
ein Stabmagnet 14.1 im stabilen Gleichgewicht in seiner Lage, die durch einen Magnetisierkopf
19 eingestellt worden ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß nur geringste Reibungskräfte
bei einer Drehung eines Stabmagneten 14.1 um 1800 zu überwinden sind und daß keinerlei
Schwächung eines äußeren Magnetfelds durch Weichmagnetplättchen erfolgt.
-
Bei der Ausführungsform einer Magnetcodieranordnung 10 gemäß den Fig.
1 und 2 sind alle Magnetringe 14 auf einer gemeinsamen Lagerachse 12 hintereinander
angeordnet. Dies führt zu einem relativ breiten Aufbau. Ein schmalerer Aufbau ist
durch eine Anordnung gemäß den Fig. 3 und 4 ermöglicht. Dabei sind Stabmagnete 14.1
auf einem gemeinsamen Halter 11 mit jeweils eigener Lagerachse 12 gelagert. Alle
Lagerachsen 12 liegen parallel zueinander.
-
Die Stabmagnete 14.1 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet,
daß jeweils nur ein Stabmagnet nach dem anderen gedreht werden kann, wie durch den
punktiert dargestellten Drehkreis 23 dargestellt ist. Wenn es mög-
lich
sein soll, die Stabmagnete 14.1 alle gleichzeitig ohne gegenseite Behinderung zu
drehen, so müssen die gegenseitigen Abstände der Lagerachsen 12 entsprechend größer
gewählt werden. Statt Stabmagneten 14.1 können wie bei der Ausführungsform gemäß
der Fig.l und 2 auch Magnetringe 14 verwendet werden. Die äußere Form eines Magneten
ist für die Wirkung der Magnetcodieranordnung 10 völlig unerheblich. Wichtig ist
nur, daß bei den Ausführungsformen, bei denen ein Magnet um 1800 verdreht wird,
dieser Magnet zwei gegennamige Pole symmetrisch zur Drehachse aufweist.
-
Bei einer Magnetcodieranordnung 10 ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich,
daß jeweils eine Drehung eines Magneten um 1800 zum Darstellen eines ersten oder
zweiten binären Zustands durchgeführt wird. Es kann auch nur ein Kippen von einer
Lage in eine andere durchgeführt werden, wie dies anhand der Ausführungsform gemäß
Fig. 6 dargestellt ist. Eine Magnetcodieranordnung 10 gemäß Fig. 6 weist mehrere
Stabmagnete 14.1 auf einer gemeinsamen Lagerachse 12 auf, was jedoch in der Darstellung
gemtiß Fig. 6 nicht erkennbar ist, da diese einen Blick in Richtung der Lagerachse
12 bietet. Die eine Stellung des Stabmagneten 14.1, in der dessen Nordpol N oben
liegt, ist ausgezogen dargestellt, während die andere Lage, in der der Nordpol N
unten liegt, gestrichelt dargestellt ist. Beide Lagen unterscheiden sich durch einen
Drehwinkel a von etwa 600. Ein mit der Magnetcodieranordnung 10 zusammenwirkender
Sensor 21, der so angeordnet ist, daß ihm der obenliegende Nordpol N näher steht
als der nach unten weggedrehte Nordpol N, stellt eben diese Tatsache des Näher-
oder Entferntliegens fest. Die obere Lage entspricht z. B. dem binären Wert "1",
die untere Lage dem binären Wert "0".
-
Die Kippanordnung gemäß der Fig. 6 hat den Vorteil, daß ein Festhalten
der Stabmagnete 14.1 in den beiden Endlagen besonders wirkungsvoll möglich ist.
Ein in bezug auf die Lagerachse 12 symmetrisch zum Norpol N liegender Südpol S wirkt
nämlich mit an einem Halter 11 befestigten Magnetschuhen 24 zusammen. Die Magnetschuhe
24 können aus Weicheisen sein oder sie können eine leichte feste Magnetisierung,
und zwar mit einem dem Südpol am Stabmagneten 14.1 zugewandten Nordpol aufweisen.
Dadurch kann jeder Stabmagnet 14.1 sehr stabil in jeder Endlage gehalten werden,
ohne daß eine Schwächung des Magnetfelds von einem Magnetisierkopf 19 durch Weichmagnetplättchen
zwischen Magnetisierkopf 19 und dem Ende eines Magnetstabs 14.1 erfolgt. Bei der
Magnetcodieranordnung 10 mit kippbaren Stabmagneten 14.1 ist es von Vorteil, den
Kippwinkel zwischen den beiden Endlagen zu höchstens etwa 900 zu wählen.
-
Während die bisher beschriebenen Ausführungsformen von Magnetcodieranordnungen
10 drehbare oder kippbare Magnete aufwiesen, stellt die Ausführungsform gemäß Fig.
7 eine Anordnung mit verschiebbaren Stabmagneten 14.1 dar.
-
In einem Halter 11 sind Bohrungen 25 ausgespart, die an die Form der
Stabmagnete 14.1 angepaßt sind. Die Länge LS der Stabmagnete 14.1 ist geringer als
die Länge LB der Bohrungen 25. Dadurch sind die Stabmagnete in zwei Endlagen verschiebbar,
in denen jeweils eines ihrer Enden an jeweils einem Ende einer Bohrung anliegt.
Die Stabmagnete 14.1 sind wiederum mit gegennamigen Polen an ihren Enden magnetisiert,
so daß sie durch Magnetfelder von der einen in die andere Lage verschoben werden
können. Ein Sensor, der am Halter 11 an den Bohrungen 25 vorbeigeführt wird, stellt
dann wieder fest, ob ein jeweiliger Magnet an der Seite der Bohrung liegt, an der
der Sensor vorbeigeführt wird, oder an dem entfernteren Ende der Boh-
rung.
Es können auch Magnetisierköpfe und Sensoren von beiden Enden der Bohrungen 25 her
wirken. Die Bohrungen 25 sind wiederum nach außen hin durch einen Staubschutzmantel
16 abgeschlossen. Das Festhalten der Stabmagnete 14.1 in den Bohrungen erfolgt entweder
durch Reibungskräfte oder wiederum durch Weichmagnetplättchen 20, die am Staubschutzmantel
16 befestigt sind. Die Weichmagnetplättchen 20 dürfen wiederum nur so groß sein,
daß sie zwar einen Stabmagneten 14.1 in seiner Lage halten können, jedoch das Feld
eines Magnetisierkopfs nicht wesentlich schwächen. Greift ein Magnetisierkopf nur
von einer Seite einer Bohrung an, so kann das Weichmagnetplättchen auf der entgegengesetzten
Seite der Bohrung auch den ganzen Bohrungsdurchmesser einnehmen und es kann sogar
ein nicht völlig weichmagnetisches Material, sondern ein leicht magnetisiertes Material
verwendet werden, wie dies im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig.
-
6 beschrieben worden ist.
-
Es ist von besonderem Vorteil, den Staubschutzmantel 16 bei allen
Ausführungsformen, sofern ein solcher verwendt wird, aus durchsichtigem Material
herzustellen. Dann ist nämlich direkt von außen erkennbar, wie die einzelnen Magnete
der Magnetcodieranordnungen 10 eingestellt sind. Bei den Ausführungsformen gemäß
den Fig. 6 und 7 ist dies direkt durch die jeweiligen Lagen der Magnete erkennbar.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 5 ist es von Vorteil, die Magnete
entsprechend ihrer Polarität mit einer Farbmarkierung zu versehen, z. B. mit Blau
für die Seite des Nordpols und mit Rot für die Seite des Südpols. Die richtige Codierung
einer Magnetcodieranordnung 10 läßt sich dann durch einfaches Anschauen ohne besondere
elektromagnetische Meßmittel auf einfachste Art und Weise feststellen. Auch ein
Ummagnetisieren ist bei erfindungsgemäßen Magnetcodieranordnungen 10 ohne
Probleme
möglich, da es hierzu nur einer Lageverstellung der einzelnen Magnete und nicht
einer Ummagnetisierung derselben bedarf. Die Lageveränderung kann leicht von Hand
vorgenommen werden, wenn kein Staubschutzmantel 16 vorhanden ist, oder wenn dieser
abgenommen ist, oder die Magnetisierung kann von Hand durch den Staubschutzmantel
16 hindurch mittels eines Stabmagneten erfolgen.
-
Erfindungsgemäße Magnetcodieranordnungen für Werkstückträger können
entweder als gesondertes Bauteil ausgeführt sein, das mit dem Werkstückträger verbunden
wird, oder die Halter der Magnetcodieranordnung können direkt in den Werkstückträger
integriert sein. Dies ist besonders einfach bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7
möglich, wo die Bohrungen 25 im Werkstückträger vorhanden sein können. Dann sind
nur noch Stabmagnete 14.1 in diese Bohrungen einzuführen und die Bohrungen sind
danach mit dem Staubschutzmantel 16 zu verschließen.
-
Die geometrischen Abmessungen der Magnete können in weiten Grenzen
variiert werden. Wird eine Magnetcodieranordnung für sehr kleine Werkstückträger
benötigt, so werden Magnete mit nur wenigen mm ihrer Abmessungen Verwendung finden,
während für große Werkstückträger zweckmäßigerweise auch größere Magnete verwendet
werden.
-
Je größer ein Werkstückträger ist, um so weniger genau wird er in
der Regel geführt und um so größeres Spiel zwischen Magneten und Magnetisierköpfen
muß daher zugelassen sein. Je größer dann die verwendeten Magnete sind, desto größer
sind deren Felder und von entsprechend größeren Entfernungen aus sind diese dann
in ihrer Lage änderbar.
-
Zum Festhalten der Magnete in ihrer ausgerichteten Lage kann vorteilhafterweise
auch eine magnetisch bedienbare
Bremse vorgesehen sein. Im Fall
der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 kann diese aus einer parallel zur Lagerachse
12 verlaufenden Bremsstange bestehen, die auf die Stirnflächen der Magnete magnetisch
angezogen wird. Diese Bremsstange soll zumindest an einem Ende aus magnetisierbarem
Material bestehen oder mit einem Magneten versehen sein, so daß sie für die Dauer
des Codiervorgangs von den Magneten abgehoben werden kann, um deren Drehung freizugeben.
-
Statt einer gemeinsam auf alle Magnete wirkenden Bremse kann auch
eine Bremsvorrichtung vorhanden sein, bei der Einzelbremsen auf jeden Magneten einzeln
wirken. Diese Einzelbremsen können z. B. aus elastischen, magnetisierbaren Plättchen
bestehen, die am Halter 11 oder am Staubschutzmantel 16 befestigt sind und auf die
Magnete drükken. Wenn dann ein Magnetisierkopf 19 auf einen Magneten 14 einwirkt,
hebt er zugleich das Bremsplättchen vom Magneten ab, so daß sich dieser frei drehen
kann. Mit dem Ausschalten des Felds des Magnetisierkopfs wird dann zugleich die
Kraft auf das Magnetplättchen aufgehoben, so daß dieses wieder auf den Magneten
drückt. Für die Ausübung dieser Funktion müssen die Bremsplättchen ihrer geometrischen
Ausgestaltung nach so wie ihrer magnetischen und elastischen Eigenschaften geeignet
ausgewählt sein.
-
In den Fig. 8 bis 12 ist eine erfindungsgemäße Magnetcodieranordnung
mit Bremsvorrichtung dargestellt. Ein abgewinkelter Magnetbremsstab 26 in Form einer
Kurbel ist in Wänden gelagert, in denen auch die Lagerachse 12 gelagert ist.Die
eine dieser Wände ist als Trennwand 27 ausgebildet, die aus weichmagnetischem Material
besteht, so daß sie die Magnetringe in der Magnetcodieranordnung 10, die im übrigen
aufgebaut ist wie die der Fig. 1 und
2 gegen von der Seite der
Trennwand 27 her wirkende Magnetfelder abschirmt. Auf der den Magnetringen 14 abgewandten
Seite der Trennwand 27 ist der kurbelförmige Magnetbremsstab mit einer Magnetplatte
28 versehen. Diese besteht aus weichmagnetischem Material oder aus einem vormagnetisierten
Hartmagneten. Wirkt von außen eine magnetische Kraft auf die Magnetplatte 28, so
wird mittels dieser Kraft der drehbar gelagerte Magnetbremsstab 26 verdreht. Der
Magnetbremsstab kann, wie weiter oben beschrieben, durch Federkraft auf die Magnetringe
14 gedrückt werden, oder er kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, so angeordnet
sein, daß er durch die Schwerkraft auf die Magnetringe 14 gedrückt wird. Die Magnetringe
14 weisen vorteilhafterweise an den Stellen, an denen der Magnetbremsstab 26 bei
einer der zwei möglichen Stellungen angreift, Anlageflächen auf. Dadurch kann nicht
nur Kraft-, sondern auch Formschluß erreicht werden.
-
Leerseite