Schnelle und genaue Qualitätskontrolle von Permanentmagneten Magnetfeld-Kamera Technologie Für Entwicklung und Produktion

Transkript

1 de Schnelle und genaue Qualitätskontrolle von Permanentmagneten Magnetfeld-Kamera Technologie Für Entwicklung und Produktion multipolmagnete einachsige magnete sensormagnete motormagnete permanentmagnet-rotoren

2 über magcam inhalt Magcam NV hat sich als Technologieführer auf innovative Prüfsysteme für Permanentmagnete spezialisiert, die auf der weltweit einzigartigen, patentierten Magnetfeld-Kameratechnik basieren. Systeme von Magcam werden sowohl in der Entwicklung als auch bei der Qualitätskontrolle von High-End Magneten und Magnetsystemen eingesetzt. Zum Kundenkreis von Magcam zählen weltweit führende Hersteller von Sensoren, Konstrukteure von Motoren und Generatoren, Unternehmen der Medizintechnik und Biotechnologie, Produzenten von Consumer Elektronik, Forschungslaboratorien und Hersteller von Magneten aller Art. fortgeschrittene magnetprüfung. p4 Anwendungen & Vorteile. minicube. p6 Magnetfeld-Kamera. minitable. p7 Arbeitsplatte. magscope. p8 Mess- & Analysesoftware. magfit. p10 Magnetanalyse-Software. software development kit. p12 Automation-Software. scanner. p14 Motorisierte Scansysteme. auszeichnungen und medaillen anwendungsbereiche. p16 magcam-dienstleistungen. p18 referenzen. p18 kontaktformular. p19 imec spin-off patentierte technologie 2 3

3 fortgeschrittene magnetprüfung Quantitative Komplettcharakterisierung von Magneten und Magnetaufbaue. Mit der Magnetfeld-Kamera Plattform bietet Magcam eine einzigartige Lösung für flexible und hoch genaue Messungen von Permanentmagneten. Die innovative Magcam Technologie basiert auf einem patentierten Chip, der ein hoch integriertes 2D-Array von mehr als Hall-Sensoren beinhaltet. Der Sensorchip ermöglicht es, hochauflösende Magnetfeldverteilungen mit hoher Geschwindigkeit quantitativ zu erfassen. Diese Magnetfeldverteilungen werden mit der vielseitigen MagScope Software tiefgehend und schnell analysiert, damit viele quantitative Magneteigenschaften aus den Messdaten extrahiert werden. Das Magcam-System ist ideal für Anwendungen sowohl in der Entwicklung als auch in der Produktion. Daneben bietet Magcam auch Servicemessungen, einen Miet-Service und Dienstleistungen für Software- Anpassungen. vermessene eigenschaften multipolmagnete einachsige magnete magnetbaugruppen magnetfeldverteilung nord-/südpol erkennung homogenitätsfehler lokale materialienfehler magnetisierungsfehler pollänge-/polwinkelmessung nord-/südpol asymmetrie winkelfehler der magnetisierung magnetisierungsvektor magnetposition (4 freiheitsgrad) lokale abweichungen von theoretischem magneten radialfeldverteilung magnetausrichtung Anwendungen entwicklung: Entwicklung von neuen Sensorsysteme und Motormagnete Magnetzertifizierung Prüfung von Radialmagnetfeldverteilung an montierte Permanentmagnet-Rotoren produktion und qualitätskontrolle: Automatisierte Inline-Magnetkontrolle 100% Magnetprüfung Sortieren von Magneten Wareneingangs- und Ausgangskontrolle Diagnose von Magnet-bezogenen Produktfehlern Vorteile entwicklung produktion und qualitätskontrolle schnellere entwicklungszyklen 100% inline-prüfung und qualitätskontrolle bessere und genauere produktentwürfe höhere produktionsausbeuten schnelle ansammlung von erweiterte magnet-sachkenntnisse engere toleranzen senkung der entwicklungskosten schnellere magnetfehler-diagnosen Funktioniert für alle Magnetwerkstoffe, Geometrien und Magnetizierungsrichtungen: Werkstoffe: gesinterte Magnete, Kunststoffgebundene Magnete Geometrien: Blöcke, Zylinder, Ringe, Bänder, komplizierte Geometrien Magnetisierungsrichtungen: axial, diametral, radial Permanentmagnet-Rotoren Magnetplatten für Linearmotoren Sensor-Anordnungen 4 5

4 minicube magnetfeld-kamera Die kompakte minicube Magnetfeld-Kamera beinhaltet einen patentierten Sensorchip mit integriertem 2D-Array von mehr als mikroskopischen Hallsensoren. Jeder Sensor erfasst das lokale Magnetfeld, woraus sich mit höchster Geschwindigkeit eine quantitative 2D-Magnetfeldverteilung mit hoher Auflösung ergibt. Aus dieser Magnetfeldverteilung kann man sehr viele quantitative Eigenschaften des Magneten entnehmen. abmessungen H: 24 mm W: 24 mm T: 24 mm merkmale & vorteile: Magnetfeld-Kamera Technologie 2D Hallsensor-Array mit 128 x 128 = Sensoren auf einem Chip Direkt digitalisierten Messungen der Magnetfeldverteilung Schnelle Messungen für hohen Durchsatz (<1 Sekunde pro Bild) Räumlicher Messbereich von 13 x 13 mm² Hohe räumliche Auflösung (0,1 x 0,1 mm²) 0,1mm 0,1mm Hallsensor-Abmessung: 40 μm Hohe Magnetfeldauflösung (0,1mT) Einzel-Messung für vollständige Analyse Kompakt (24 x 24 x 24 mm³) USB-Schnittstelle Keine bewegte Teile 2D-Kamera-Modus und Linienscan-Modus Geeignet für die Automatisierung Magcam-Sensorchip mit integriertem 2D-Hallsensor-Array minitable Der minitable ist eine Arbeitsplatte mit integrierter MiniCube Magnetfeld-Kamera. Der minitable verfügt über einen justierbaren Referenzrahmen mit dem Magnete genau und auf einer reproduzierbaren Weise relativ zur Kamerasensor positioniert werden können. Die Position des Rahmens ist in den X- und Y-Richtungen anpassbar, damit sich Magnete mit unterschiedlichen Abmessungen positionieren lassen. merkmale Kalibrierter Magnet-Referenzrahmen XY-Position des Rahmenwinkels ist stufenlos einstellbar in einem Bereich von 0 bis 6 mm (X und Y unabhängig) Abmessungen: 85mm x 85mm x 30mm Versenkbare Anschläge auf X- und Y-Seiten Möglichkeit für Befestigung eigener Referenzrahmen Werkstoff: eloxiertes Aluminium 6 7

5 magscope mess- & analysesoftware Blockmagnet Multipolar magnetisiertes Magnetband Mit der magscope Mess- und Analysesoftware lassen sich die von der minicube Magnetfeld-Kamera erfassten Magnetfeldverteilungen tiefgehend analysieren. Die schnellen und genauen Analyse-Algorithmen entnehmen den Messdaten viele quantitative Magneteigenschaften und sind sowohl für die Entwicklung als auch für die Produktion besonders geeignet. Magnetfeldverteilungen von unterschiedlichen einachsigen und multipolaren Magneten. Diametral magnetisierter Ringmagnet Axial magnetisierter Scheibemagnet Vermessene Magnetfeldverteilung eines axial magnetisierten 4-Pol-Ringmagneten. Magnetfeldverlauf auf einem Kreis, den 2D-Daten entnommen, mit automatischer Erkennung und Vermessung der Polsegmente. magscope-merkmale: Hochflexible und modulare Mess- und Analysemöglichkeiten Echtzeit-Messungen und -Analysen von Magnetfeld-Bildern 2D- und 3D-Farbplots von Magnetfeldverteilungen 2D-und 1D-Regionausschnitte mit kartesischen und polaren Koordinaten für weitere Analyse Linienplots von Quer- und Kreisschnitte Automatische Erkennung von Multipolsegmente Statistische Analyse von Magnetfeldverteilungen und Profile Genaue Abstands-, Radius- und Winkelmessung von Bildfeatures (z.b. Polsegmente) Bildverarbeitung Stitchen von mehreren Bildern Flexible Protokollerstellung Automatische gut/schlecht-analyse Speichern von Mess- und Analysekonfigurationen Speichern/Laden von Messdaten Statistiken der vermessenen Magnetfeldverteilung 8 9

6 Der Winkelfehler (θ) des Magnetisierungsvektors (M) wird von magfit aus der vermessenen Magnetfeldverteilung berechnet. magfit magnetanalysesoftware Das magfit Magnetanalyse-Softwaremodul bietet fortgeschrittene Datenanalyse-Algorithmen für eine Komplett-Charakterisierung von einachsigen Dauermagneten. magfit vergleicht die vermessenen Magnetfeldverteilungen mit theoretischen Magnetmodelle und extrahiert auf dieser Weise viele zusätzlichen quantitativen Magneteigenschaften aus den Messdaten, worunter: Kompletter Magnetisierungsvektor in kartesischen und sphärischen Koordinaten Winkelfehler des Magnetisierungsvektors von der geometrischen Achse (0,1 Auflösung) Hauptachse der Magnetisierung (bezüglich der Magnetgeometrie) Abweichungen von einem perfekten theoretischen Magneten Lokale Fehler im Magnetmaterial und in der Magnetisierung 3D-Position (X,Y,Z) und Abmessungen des Magneten Winkelposition des Magneten in der Sensorebene 3D-Vektorkomponenten (Bx, By, Bz) der Magnetfeldverteilung magfit unterstützt die meisten gängigen Magnetgeometrien, wie z.b. Blöcke, Zylinder, Ringe Sondergeometrien sind auf Frage erhältlich Mit der zusätzlichen Datenanalyse der magfit Magnetanalyse-Software wird der Wert der Magcam Plattform erheblich gesteigert, damit jetzt eine Komplettlösung für Magnetprüfung zur Verfügung steht. Vermessener Mangetisierungsvektor mit seiner Winkelabweichung Vermessener Magnet Theoretischer Magnet Differenzbild 10 11

7 software development kit Das Magcam-sdk (Software Development Kit) ist eine Bibliothek in der C-Sprache mit der sich die magscopeund magfit-funktionalität in eigenen Programmen integrieren lässt und so z.b. weitgehende Automatisierung von Magcam- Messungen und -Analysen möglich ist. das sdk beinhaltet folgende funktionen: Programmieren und Steuern der minicube Magnetfeld-Kamera Ausmitteln von mehreren Bildern für Datenglättung Transformieren von Daten (submatrizen entnehmen, drehen, spiegeln) Datenoperationen durchführen (Absolutwert, invertieren, Offset, Summe) Speichern von / Lesen von Dateien Stitching von mehreren Bildern für großflächige Messungen (beinhaltet automatische Überlappungserkennung) Ausschneiden von 2D-Regionen mit kartesischen und polaren Koordinaten für Analyse Ausschneiden von 1D Quer- und Kreisschnitte mit kartesischen und polaren Koordinaten magfit-analysen an einachsigen Magneten Erstellung von komplexen Datenanalyseketten Automatische Erkennung von optimaler Überlappung von zwei Bildern (z.b. eines Referenzmagneten und eines Testmagneten) Datenplots Remote-Betrieb über TCP/IP anwendungsbeispiele: Automatisierung von Magcam-Messungen Automatisierung von magscope- und magfit-datenanalyse Automatische Magnetkontrolle (pass/fail) Automatische Sortierung von Magneten Anbindung an externe Hardware (z.b. an motorisierten Scantisch bzw. Roboter) Großflächige Messungen mittels eines XYZ-Scanners Maßgeschneiderte Bedienoberflächen für die Qualitätskontrolle Kundenspezifische Datenanalyse Integration von Magcam-Funktionalität in andere Computerprogramme 12 13

8 scanner Magcam bietet motorisierte scansysteme mit integrierter minicube Magnetfeld-Kamera für Messungen an große Magnete und Magnetbaugruppen. Für Permanentmagnet- Rotoren und radial / diametral magnetisierte Magnete ermöglichen die Scanner die Erfassung der kompletten 2D- Verteilung des radialen Magnetfeldes über den Komplettkreis und über die volle Länge des Rotors innerhalb weniger Sekunden. Mikrometer-Präzision abmessungen H: 600 mm W: 500 mm T: 300 mm modulares Konzept Messgeschwindigkeit bis 6cm²/Sekunde minicube-sensor Bild-Stitching Messgeschwindigkeit bis 360 /Sekunde vermessung von Permanentmagnet-Rotoren vermessung von großen Magneten und baugruppen Scanbereich bis 300mm x 300mm x 300mm (XYZ) Robustes Design 14 15

9 anwendungsbereiche Die Magcam-Systeme sind geeignet für Einsatz in Entwicklungs- sowie Produktions- und Qualitätskontrolle- Umgebungen. Die Magnetfeld-Kamera-Plattform ist einsetzbar für allen Anwendungen wobei höchste Ansprüche an die Qualität von Magneten und Magnetbaugruppen gestellt werden. Produkte Sensor-Systeme Schalter und Relais Elektromotoren Antriebe Magnetkupplungen Haftmagnete Mikrofone und Lautsprecher Strahlführungssysteme, Wigglers und Undulatoren Permanent-Magnet-Lager Messgeräte Forschungsausrüstung Neue magnetische Werkstoffe Sektoren Automotive Machinenbau Medizintechnik Consumer Elektronik Magnetproduktion Forschungsinstitute 16 17

10 magcam-dienstleistungen Mess-Service Die Experte von Magcam vermessen und analysieren Ihre Magnetmuster. Dies ist ein idealer erste Versuch mit der Magcam-Technologie. Machbarkeitsstudien Magcam bietet Beratung bei Ihren Sonderanwendungen. Entwicklungsprojekte Magcam entwickelt kundenspezifische Systeme für Ihre Anwendung (Hardware und Software). kontaktformular Wenn Sie sich für unsere Produkte bzw. Dienstleistungen interessieren, können Sie dieses Formular ausfüllen und uns per Fax oder zukommen lassen. Wir nehmen so bald wie möglich Kontakt mit Ihnen auf. Ein Online-Formular ist auch verfügbar auf Bitte senden an Fax-Nr oder firma funktion / abteilung anrede + name straße plz ort land referenzen Zum Kundenkreis von Magcam zählen weltweit führende Hersteller von Sensoren, Konstrukteure von Motoren und Generatoren, Unternehmen der Medizintechnik und Biotechnologie, Produzenten von Consumer Elektronik, Entwickler von Automobiltechnik, Forschungslaboratorien und Hersteller bzw. Lieferanten von Magneten. Da die meisten unserer Kunden die Magcam-Technologie als ein Kernteil ihrer Entwicklungs- und/oder Produktionsausrüstung und als eine Quelle von Wettbewerbsvorteil betrachten, gewährleisten wir durchgehend die Geheimhaltung ihrer Identität. telefon ich interessiere mich für 18 19

11 magcam nv Research Park Haasrode Romeinse straat 18 b 3001 Leuven, Belgium t f info@magcam.com