DE3312949A1

DE3312949A1 - Magnetcodiervorrichtung fuer werkstuecktraeger

Info

Publication number: DE3312949A1
Application number: DE19833312949
Authority: DE
Inventors: Frank-Rüdiger 8012 Ottobrunn Horstmann
Original assignee: HORSTMANN ELECTRONIC
Current assignee: HORSTMANN ELECTRONIC
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1984-10-31

Description

TER meer · Müller · STEINMEIST.ER : ; Ho7*Rtmanu-Electronic

-Zf-

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Magnetcodiervorrichtung für
Werkstücksträger, wie sie der Gattung nach und in verschiedenen Ausführungsformen im Ilauptpatent

(der Patentanmeldung P 32 26 939-0) und in weiteren Ausfüh- ·^: rungsformen im ersten Zusatzpatent . ΐ

(der Patentanmeldung P 33 08 603.^*0 beschrieben ist. · "

Alle Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, daß rnehrerV in einem Halter angeordnete Magnete beim Codieren in ihrer ' Lage verändert werden, jedoch in ihrer Magnetisierung gleich

bleiben. Es findet also kein Ummagnetisieren statt wie beim
Stand der Technik. Die Lageänderung findet zwischen zwei ; Endlagen statt, aus denen zwei binäre Signale, nämlich
logisch "θ" und logisch"!" gewonnen werden. Um die einge- * schriebene Information auch beim Weitertransport des Werk- * Stückträgers nach der Codiervorrichtung beibehalten zu können, ist es erforderlich, daß die ausgerichteten Magnete in
ihrer jeweiligen Endlage festgehalten werden. Diesem Erfor- ; dernis vorausgehendes Erfordernis ist auch, daß dir Magnete ~* im Fall nicht zwangsgefi.Uirter Magnute Überhaupt die Endlage * erreichen können und nicht solche Stellungen einnehmen, in .1 denen eine gegenseitige Beeinflussung der Magnete stärker "* ist als der Einfluß des codierendenMagnetfeldes, wodurch die j

^ Magnete in einer Stellung festgehalten werden können, die .; nicht einer der beiden erwünschten Kndstellurion entspricht. 7

. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Man;notcodiervor-

richtungen der eingangs genannten Art weiter so zu verbessern» daß zu erzielende Endlagen sicherer erhalten werden können.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe .'-,ind in den Patentansprüchen 1 und 5 kurz zusammengefaßt angepoben. Vorto.ilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchon gekennzeichnet. '

BAD ORIGINAL M

TER MEER - MÜLLER . STKINN*eist:ef> ^: - . . Hprsfcmann-Electronic

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Gemäß der einen erfindungngemäßen Lösung werden die Magnete in ihren Endlagen durch eine Weichmagrietschluß-Einrichturig gehalten, die aus einem weichmagnetischen Pulver besteht. In der Patentanmeldung P 32 26 939.0 (Hauptpatent) ist bereits angegeben worden, daß eine Weichmagnetschluß-Einrichtung aus einem Weichmagnetplättchen vorhanden sein kann. Bei Verwendung eines Weichmagnetplättchens wird der Magnet in seiner jeweiligen Endlage zwar gut festgehalten, jedoch ist es auf Grund der Abschirmung durch das Weichmagnetplättchen erforderlich, beim Codieren den Abstand zwischen dem Magneten und einer magnetisierenden Spule geringfügig gegenüber dem Abstand zu verringern, der eingehalten werden kann, wenn kein Weichmagnetplättchen verwendet wird. Andererseits 1st aber bekannt, daß ein Weichmagnet in einem Magnetfeld nicht nur eine abschirmende, sondern auch eine bündelnde - Wirkung besitzt. Bei der Verwendung von Magnetpulver in geeigneter, leicht durch Versuche errnittelbarer Menge, über-■ wiegt die Bündelwirkung die Abschirmwirkung. Der Gpulenabstand beim Codieren kann daher sogar noch erhöht worden.

Ein Magnet wird dennoch sicher in seiner Endlage gehalten.

Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe werden am Halter von frei in Bohrungen im Halter umklappbaren scheibenförmigen Magnetchen weichmagnetische Stäbchen zueinander parallel so angebracht, daß sie rechtwinklig zur Längserstreckungsrichtung des Halters liegen. Dadurch ist gewährleistet, daß benachbarte Scheibchen n.it ihren Achsen nicht in der Ebene umklappen, die durch benachbarte Bohrungen verläuft, sondern im wesentlichen rechtwinklig zu dieser Ebene. Dadurch ist aber weitgehend ausgeschlossen, daß Magnetchen in benachbarten Bohrungen beim Umklappen einen stärkeren magnetischen Einfluß aufeinander ausüben, als ihn das codierende Magnetfeld auf ein Magnetchen ausübt.

TER meer · Müller · STeiNMHiSTER . ' -.horstmann-Electronic

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren
veranschaulichten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer
Magnetcodiervorrichtung, an deren Halter Weich

magnetschluß-Einrichtungen aus weichmagnetischem
Pulver eingebracht sind; und

Fig. 2 eine scheinatioohe perspektivische .Ansicht einer
Magnetcodiervorrichtung, an deren Halter zu einander parallele Weichmagnet-Stäbchen angebracht

sind.

Die Magnetcodiervorrichtung 10 gemäß Fig. 1 weist einen
Halter 11 auf, der aus einer Kunststoff.leiste gefertigt
ist. Im Halter 11 sind durchgehende Bohrungen 12 zu dessen

Befestigung an einem Werkstückträger vorhanden. Weiterhin
sind von hinten eingesetzte Bohrungen \J> vorhanden, in die
scheibenförmige Magnetchen 14 eingesetzt sind. Nach dem
Einsetzen der Magnetchen werden die Bohrungen wieder verschlossen, was nicht näher dargestellt ist. Die scheiben- J förmigen Magnetchen sind in Richtung ihrer Achsen 15 ^:ff magnetisiert. Die eine Scheibenfläche ist also ein Nordpol ¹N i| und die andere ein Südpol S. Die Magnetchen weisen zum Bei- J spiel einen Durchmesser von J mm und eine Stärke von 1,2 mm \ auf. Die Bohrungen weisen demgegenüber zum Beispiel einen ^:-?.

Durchmesser von3,5mm auf. Daher können die Magnetchen 14 frei in den Bohrungen IJ umklappen. In der jeweiligen End- '.■:-. lage liegt die Achse 15 eines Magneten 14 parallel zur
Achse 16 der Bohrung IJ, in der er sich befindet.

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Um die Magnetchen 14 in ihrer jeweiligen Endlage zu halten, ■-'■ ist an der Vorderseite 17, von der her die Codierung und das ^; Ablesen erfolgt, vor jeder.der Bohrungen IJ eine Weichmagnetschluß-Einrichtung 18 angebracht. Diese ist im Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgeführt, also entsprechend der Form der Magnetchen 14. Die Weichmagnetschluß-Einrichtungen können ; auch eine andere Form aufweisen, wobei es jedoch zweckmäßig ist, daß sie an die Form der jeweils verwendeten Magneten angepaßt ist und die Scheibenfläche des zugehörigen Magneten im wesentlichen abdeckt. ■

Gemäß einem bevorzugten Ausfühningsbeispiel wird ein weichmagnetisches Pulver, zum.Beispiel aus einem Material, das unter der Bezeichnung Stj57 erhältlich ist, mit einer Stärke von etwa 0,2 mm auf eine Stirnfläche eines waagerecht liegenden Magnetscheibchens 14 aufgestreut. Danach wird ein Tropfeh eines dünnflüssigen, aushärtbaren Schnellklebers aufgebracht. Das Pulver wird durch diesen Tropfen nicht weggeschwemmt, da es durch die magnetische Kraft des Magnetscheibchens gehalten wird. Nach dem Aushärten des Klebers .wird das so gebil-

dete Kunststoffscheibchen mit dem in ihm suspendierten Pulver

vom Magneten abgezogen und auf die Vorderseite 17 des j

i Halters 11 aufgeklebt. Das-so gebildete Scheibchen kann aber j auch in eine in der Vorderseite 17 eingebrachte Vertiefung eingelegt werden. Dadurch ist die so gebildete Weichmagnetschluß-Einrichtung l8 vor Beschädigung, geschützt.

Das weichmagnetische Pulver kann auch auf andere /*rt und Weise in einem aushärtbaren Kunststoff suspendiert sein. Insbesondere ist es möglich, schon bei der Herstellung der Kunststoffleiste des Halters 11 das weichmagnetische Pulver an entsprechender; Stellen im Kunststoff zu suspendieren. Dadurch werden die Weichrna^netschluß-riinrichtv.rgen gleichzeitig mit dem Halter 11 hergestellt. Die Einrichtungen sind dadurch auch optimal gegen Beschädigungen geschützt.

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-Wichtig ist, daß. mindestens so viel Pulver verwendet wird, daß durch seine weichmagnetische Wirkung ein in eine Endlage gebrachtes Magnetscheibchen 14 auch in dieser Endlage gehalten werden kann. Wird aber zuviel Pulver verwendet, so muß wegen sehr starken Festhaltens in der Endlage der Magne- ■ tisierungsabstand verringert werden. Auf den Abstand einer Hall' sonde beim Messen der Codierung hat dies jedoch keinen negativen, eher einen positiven Einfluß. Es wurde festgestellt, daß sich die Menge des weichmagnetischen Pulvers so wählen läßt, daß es auf Grund seiner Bündelwirkung möglich ist, den Abstand einer codierenden Spule oder einer Leseeinrichtung weiter von einem Magnetchen zu wählen, als dies ohne eine anmeldegemäß ausgebildete Woichmagnetschluß-Einrichtung ist. Eine optimale Men^e zu verwendenden weicnmagnetischen Pulvers läßt sich leicht durch Vorsuche bestimmen. Bei den Verbuchen ist darauf zu achten, daß ein möglichst großer Magnetisierabstand und'oder Leseabstand erzielt ist, wobei aber die Weichrnai'jnotschluß-Einr.i.chtunß dar, Mafr.stehen in seiner Endlage noch ausreichend festhält. Die Optimierung hängt dabei vom Verwendungszweck ab. In einer· Fertigung, bei der die Werkstückträger praktisch keiner Erschütterung ausgesetzt sind,. kann vor allem im Hinblick auf einen großen Magnetisierabstand optimiert werden . Bei Magnetcodiervorrichtungen für Werkstückträger, die starken Erschütterungen ausgesetzt sind, ist dagegen vor allem darauf zu achten, daß ausgerichtete Magnete durch die Weichmagnetschluß-Einrichtung sicher gohaLtcn worcion.

Bei den sich froi drohenden Magnrtsohoi beben (Ut Ausführung gemäß Fig. 1 oder auch der Aus führ« inj-; /^cpiäß der Pa ten tanmeldung P J>J> Oft 60?.6 (Zusatzpatont) besteht das Problem, daß benachbarte Magnetscheibchen beim Umklappen einen so großen Magneteinfluß aufeinander ausüben können, daß sii. einander in einer La^e festhalten, die nicht einer ^

BADnRJGlNAL

TER MEER - Müller · STEiNMEiSTEF- - Ho rs trnann-Electronic

ten Endlage entspricht. Bei bevorzugten Magnetchen mit drei Millimeter Durchmesser und ],2 mm Stärke, die ein sehr starkes Magnetfeld aufweisen, tritt dieser Effekt bei einem j gegenseitigen Abstand der Bohrungen 13 von etwa 12 mm ein.

5 Drehen sich in diesem Fall zwei benachbarte Magnetscheibchen mit ihren Achsen 15 in derjenigen Ebene, die benachbarte Bohrungsachsen 1β miteinander verbindet,' so kann es j vorkommen, daß der Südpol eines Magnetchens genau auf den

j Nordpol des benachbarten Magnetchens ausgerichtet ist. Die

Achsen 15 der beiden benachbarten Magnetchen 14 stehen dann in Langserstreckungsrichtung 19 des Halters 11. Die aufein-. ander ausgeübten Magnetkräfte können so groß sein, daß ein j von außen angreifendes Magnetfeld nicht mehr in der Lage ist,

; die beiden sich gegenseitig festhaltenden Magnetchen vollends

j 15 in eine Endlage umzuklappen.

Um diesen Effekt auch bei eng benachbarten Bohrungen 13 auszuschalten, ist arimeldegetnäß eine Anordnung gemäß Fig. 2 vorhanden. Zueinander parallele Stäbchen 20 aus weichmagnetischem Material sind an der Vorderseite 17 des Halters 11 angebracht. Jeweils zwei zu einer Bohrung 13 gehörige Stäbchen sind symmetrisch zur Bohrungsachse 16 in einem gegenseitigen Abstand A angebracht, der im wesentlichen dem Durchmesser D eines Magnetseheibchens 14 entspricht. Die Stäbchen 20 stehen rechtwinklig zur Ebene, in der die Bohrungsachsen 16 benachbarter Bohrungen 13 verlaufen.

Es hat sich herausgestellt, daß bei dieser Anordnung ein Magnetscheibchen 14 nicht mehr um eire beliebige Drehachse umklappt, sondern um eine Achse, die im wesentlichen in der Ebene liegt, in der benachbarte Bohrungsachsen 16 verlaufen. Dadurch ist es nicht mehrfnöglich, daß ein Südpol und ein Nordpol direkt benachbarter Magnetscheibchen 14 aufeinander zu zeigen und sich in dieser Stellung gegenseitig festhalten. Dadurch kann der Abstand benachbarter Bohrungen 13 gegenüber

TER meer -Müller · STEiNMEiSTER ■ - ■ · Hprr.tmann Electronic

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bisherigen Ausführungsformen weiter verringert werden.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 können zusätzlich Weichmagnetschluß-Einrichtungen wie bei der AusfUhrungs· form gemäß Pig. I vorliegen. Derartige Weichmagnetschluß-Einrichtungen sind für die Endlagenhalterung von Magneten in anmeldegemäßen Magnetcodlervorrichtungen immer geeignet, unabhängig davon, ob die Magnete zwischen den Endlagen zwangsgeführt werden oder frei umklappbar sind.

40 Leerseite

Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

Triftstrasse" 4 ' * Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-8OOO MÜNCHEN 22 ^ D-48OO BIELEFELD 1

Mü/J/ho ' 11. April I983

HORSTMANN-ELECTRONIC
Hirtenstraße 3, 8012 Ottobrunn

Magnetcodiervorrichtung für Werkstückträger

(Zusatz zur Hauptpatentanmeldung P 32 26 939·0 und
zur ersten Zusatzanmeldung P 33 o8 605.6)

PATENTANSPRÜCHE %

O - ■■ ■ ■ I

CL/ Magnetcodiervorrichtung (lo) für V/erkstückträger gemäß \

einem der Ansprüche des Ha.uptpatents .. . (Pateritanmel- !

. dung P 32 2.6 939-0) oder des ersten Zusatzpatentes ... ~\

(P 33 08 603.6), J

dadurch gekennzeichnet, daß ' |

die Magnete (14) in ihrer Endlage durch Weichmagnet- I

schluß-Einrichtungen (18) aus weichmagnetischem Pulver \

gehalten werden, die nahe jedorn Magneten am Halter (11)

an den Stellen angebracht sind, über die dir; Codierung *

der Magneten durch ein äußeres Magnetfeld erfolgt. ^

TER MEER · Müller · STElNM€lSTjER: --- - - Hör s tmarm- Electronic
2. Magnetcodiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmagnetschluß- Einrichtung (18) aus einer etwa 0,2 mm starken Pulverschicht besteht.
3. Magnetcodiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wdßhmagnetische Pulver in einem ausgehärteten Kunststoff suspendiert ist.

h. Magnetcodiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (11) aus Kunststoff besteht, in dem das Pulver an den entsprechenden Stellen suspendiert ist.

5· Magnetcodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, " daß die Magnete als scheibenförmige Einzelmagnetchen (lh) ausgeführt und in Bohrungen (I3) im Halter (11) gehalten sind, die so groß sind, daß die Magnetchen bei Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes um l8o°klappen können, und daß am Halter rechtwinklig zu seiner Längserstreckungsrichtung. (I9) ,jeweils zwei zueinander parallele Stäbchen (20) eines weichmagnetischen Materials an den Stellen angebracht sind, über die die Codierung der Magnete durch das äußere Magnetfeld erfolgt, wobei die Stäbchen symmetrisch zur Achse der Bohrung (1.3) in einem I gegenseitigen Abstand (A) angeordnet sind, der in etwa. dem Durchmesser (D) eines Scheibchens (lh) entspricht.

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