Magnetiske multiturn-sensorer som utnytter GMR-effekten (Giant Magnetoresistance), fungerer uten kontakt, gir absolutte posisjonsverdier, krever ingen referansekjøring og trenger ikke strømforsyning eller bufferbatteri for å registrere rotasjonene. I mange mobile og industrielle applikasjoner er de derfor et praktisk alternativ til flergangspotensiometre eller optiske enkodere.
Disse allsidige sensorene brukes nå også innen robotteknologi, for eksempel i roboter for militæret eller politiet, som blant annet brukes til å oppdage bombetrusler.

For mange bruksområder er multiturn-vinkelsensorer basert på konvensjonelle funksjonsprinsipper lite egnet, for eksempel fordi de krever permanent strømforsyning, arbeider med slitasjeutsatte tannhjul eller er for komplekse og dermed for dyre for bruksområdet. For å avhjelpe denne situasjonen har Novotechnik integrert GMR-teknologi for rotasjonsdeteksjon i multiturn-sensorene i RSM-2800-serien. De berøringsfrie sensorene kan registrere og lagre 2 til 16 omdreininger uten ekstern strømforsyning og bufferbatteri, og verdien kan stilles inn. Det analoge grensesnittet har en oppløsning på 16 bits. Hastigheter på opptil 800 o/min er mulig. Ved bruk av digitale grensesnitt (SSI, SPI) kan man oppnå en total oppløsning på opptil 18 bits (vinkel og rotasjon). Sensorene er også
ekstremt nøyaktige. de typiske linearitetsavvikene er mindre enn 0,05 % over hele måleområdet. Ettersom sensorene er svært robuste, kan de også brukes i en lang rekke offroad-applikasjoner. I presisjonsmanipulatoren telemax PRO fra Telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik mbH registrerer de for eksempel posisjonen til de såkalte flippers som den fjernstyrte roboten beveger seg på.

Universalgeni med lang rekkevidde

"Vår telemax PRO kan absolutt beskrives som et universalgeni på grunn av klatre- og hinderegenskapene, den store rekkevidden og rekkehøyden til manipulatoren samt de mange
verktøyene den har om bord", forklarer Dr. Andreas Ciossek, produktsjef hos Telerob. Andreas Ciossek, produkt- og innovasjonssjef hos Telerob.
Den allsidige maskinen er svært kompakt med transportmål på 800 mm i lengden, 400 mm i bredden og 750 mm i høyden. Uten batteri veier den maksimalt 77 kg og når en hastighet på 10 km/t i høyhastighetsversjonen.
Avhengig av underlaget kan den håndtere stigninger på opptil 45°, klatre over 500 mm høye hindringer eller trapper, forsere 600 mm brede grøfter og flytte laster på opptil 20 kg med den 7-aksede manipulatoren. Alt i alt gjør dette telemax PRO til en ideell hjelper når det gjelder å nå potensielt farlige gjenstander selv i vanskelige posisjoner ved bombetrusler, f.eks. i bagasjerom eller under flyseter.

Komplekse bevegelsessekvenser, f.eks. ved åpning av dører eller bagasje, kan enkelt styres via Tool Center Point-styringssystemet, særlig fordi nesten alle typiske bevegelsessekvenser er forhåndsprogrammert. "Verktøymagasinet med automatisk verktøybytte er også praktisk.
Operatøren slipper å flytte roboten tilbake hvis det for eksempel er behov for et annet verktøy på stedet", fortsetter Ciossek. "Dette sparer tid, noe som er svært praktisk for dem som for eksempel er berørt av stengte flyplasser eller jernbanestasjoner."

Nøyaktig posisjonsregistrering for fjernstyring

Flipperens posisjon, dvs. konstruksjonen som består av hjuldrift og belter, må registreres nøyaktig slik at telemax PRO kan flyttes målrettet til bruksstedet. Denne oppgaven utføres av de magnetiske multiturn-sensorene fra Novotechnik, som er montert på hver av de fire drivakslene. En multiturn er egentlig ikke nødvendig for dette bruksområdet, men telemax PRO viste seg å være det riktige valget. På grunn av kjøretøyets kompakte dimensjoner er monteringsplassen svært begrenset. Sensorene er derfor
ikke montert bak på hjulakselen, slik det vanligvis gjøres, men forskjøvet til siden for å spare monteringsplass. Til dette formålet er akseldiameteren omregnet til et betydelig mindre tannhjul for sensoren. En omdreining på drivhjulsakselen blir dermed til for eksempel seks omdreininger, som sensoren teller for nøyaktig posisjonsregistrering.

Det var ikke lett for spesialistene på fjernstyringsteknologi å velge riktig sensor, og en rekke alternativer ble testet. "Til slutt var det mange grunner som talte til fordel for RSM-2800", oppsummerer Ciossek. "Den er svært lettkjørt, og med de funksjonene vi ønsket, er den det minste og billigste produktet vi fant på markedet. Med
en diameter på bare 28 mm var den enkel å integrere." Funksjonsprinsippet passet også til bruksområdet:

Takket være GMR-effekten kan antall omdreininger lagres uten strøm

Multiturn fungerer på mikromagnetisk basis og utnytter GMR-effekten (Giant Magnetoresistance). Denne observeres i strukturer som består av vekselvis magnetiske og ikke-magnetiske tynne lag med en tykkelse på noen få nanometer. Effekten innebærer at strukturens elektriske motstand avhenger av den innbyrdes orienteringen av magnetiseringen av de magnetiske lagene; den er betydelig høyere med magnetisering i motsatt retning enn med magnetisering i samme retning. Denne forskjellen kan utnyttes til å registrere og samtidig lagre rotasjoner ved hjelp av et spesialdesignet sensorelement med flere motstandssegmenter, selv i strømløs tilstand. Posisjonsverdien sendes ut som for eksempel et SSI-signal. Det finnes varianter med digitalt SPI- eller analogt grensesnitt.

RSM-2800 er også svært robust og egner seg derfor perfekt til bruk sammen med telemax PRO. Som standard oppfyller den kravene til kapslingsklasse IP67, dvs. at den er støvtett og beskyttet mot midlertidig nedsenking. Det er derfor ingen problemer når manipulatoren arbeider utendørs i regnvær eller kjører gjennom en sølepytt. Heller ikke støt og vibrasjoner påvirker funksjonen. Sensorhuset er laget av temperaturbestandig plast av høy kvalitet.
Monteringsbraketter med slissede hull muliggjør enkel montering og praktisk mekanisk justering. Den tilbakeslagsfrie plug-in-koblingen muliggjør rask og enkel installasjon. Sensoren er ufølsom for smuss og fuktighet. Den elektriske tilkoblingen skjer via en skjermet kabel som er støpt inn i huset. Ferdigmonterte tilkoblingsplugger, f.eks. M12, er også tilgjengelig for ekte plug-and-play.

Disse funksjonene åpner for et bredt spekter av bruksområder for RSM-2800. Den kompakte multiturn-løsningen kan mange steder eliminere behovet for komplekse girkasseløsninger og dermed bidra til å redusere totalkostnadene. Bruksområdene omfatter blant annet trykkerimaskiner, driv- og styresystemer, som lengdegivere for tau, til dør- og portdrev, i mobile maskiner, papirmaskiner, løfteplattformer eller generelt som erstatning for multiturn-potensiometre eller enkodere