Entwicklung einer hochpräzisen Linear-Magnetisieranlage für die Beschreibung von magnetischen Maßstäben - ELM2

Abstract

Ziel von ELM2 war die Entwicklung eines neuartigen Konzeptes für Magnetisieranlagen, das es ermöglicht, die Magnetisierung von linearen Maßverkörperungen bis zu einer Länge von 5 Metern am Stück für unterschiedliche Anwendungen hochgenau und effizient durchzuführen. Basierend auf den mittels Simulationen optimierten Komponenten wurde eine Magnetisieranlage (LMP5000) als Demonstrator aufgebaut und erfolgreich in Betrieb genommen. Mit dieser Anlage ist es möglich, 5m lange magnetische Maßverkörperungen am Stück herzustellen und deren magnetische Eigenschaften sowie deren Oberfläche zu bewerten. Diese Kombination aus Magnetisieren und Charakterisieren ermöglicht eine effiziente Fertigung derartiger Maßverkörperungen, da Prozess- und/oder Materialprobleme schnell erkannt und korrigiert werden können. Durch die optimierte Schreibstrategie für die Impuls-Magnetisierung (Impulsauslösung durch Trigger-Signal während der Fahrt, d.h. kein Start/Stopp-Betrieb) konnte die Effizienz weiter erhöht werden. Der im Rahmen des Projektes erarbeitete Induktivschreibkopf ermöglicht das magnetische Codieren von Inkrementalspuren und Pseudorandomcodespuren in einfacher und zuverlässiger Art und Weise, da dafür nur die Programmierung der Stromsignalquelle angepasst werden muss und keine angepasste Hardware (Wechseleinheit) erforderlich ist. Der Nachweis der Anlagengenauigkeit erfolgte mittels Referenzmessung durch externe Laser-Interferometer-Messungen in den relevanten Raumrichtungen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Anlagenkonzept die erforderlichen Anforderungen erfüllt. Mit den Schreibversuchen zum Nachweis der Genauigkeit mit der LMP5000 wurden Genauigkeiten von kleiner 10 μm/m über eine Länge von 5m erreicht.