BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Schlüsseln gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Betrieb der Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
Es sind Maschinen zur Herstellung von Schlüsseln für Sicherheitsschliesssysteme bekannt mit denen Schlüsselrohlinge anhand einer Schlüsselvorlage bearbeitet werden. Alle diese Maschinen sind so aufgebaut, dass sie einen Abtastteil und einen Bearbeitungsteil aufweisen. Diese beiden Teile sind über einen Mechanismus so miteinander verbunden, dass mit einem im Abtastteil angeordneten Tastkopf durchgeführte Bewegungen über den Mechanismus in gleichartige Bewegungen auf ein Werkzeug, das im Bearbeitungsteil angeordnet ist, übertragen werden. Eine zu kopierende Schlüsselvorlage wird in einer Einspannvorrichtung im Abtastteil eingespannt. Der zu bearbeitende Schlüsselrohling wird von der Einspannvorrichtung im Bearbeitungsteil festgehalten.
Eine Bedienungsperson bewegt den Tastkopf im Abtastteil an den in der Schlüsselvorlage vorhandenen Bohrungen oder Fräsungen entlang. Die von der Bedienungsperson mit dem Abtastkopf durchgeführten Bewegungen werden auf das Werkzeug im Bearbeitungsteil übertragen und dieses führt gleiche Bewegungen auf der Oberfläche des Schlüsselrohlings aus und bearbeitet diesen anhand der Schlüsselvorlage.
Bei diesen bekannten Einrichtungen ist es so, dass sie für ein bestimmtes Schlüsselfabrikat gebaut und eingestellt sind und demzufolge nur für ein Fabrikat verwendet werden können. Zudem haben alle diese bekannten Einrichtungen den Nachteil, dass Ungenauigkeiten in der Schlüsselvorlage infolge Verschmutzung oder Abnutzung kopiert werden.
Ebenfalls entstehen Differenzen wenn der Abtastfühler nicht genau eingestellt oder die Schlüsselvorlage nicht genau eingespannt ist. Öfters kommt es deshalb vor, dass bearbeitete Schlüsselrohlinge so weit vom Originalzustand der Vorlage abweichen, dass sie nicht gebraucht werden können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zur Herstellung von Schlüsseln zu schaffen, die ohne die erwähnten Nachteile arbeitet.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 9 gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Funktionsübersicht der Maschine zur Herstellung von Schlüsseln mit der zugehörigen Steuerung,
Fig. 2 eine Frontansicht der Maschine,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Maschine,
Fig. 4 ein Flussdiagramm mit den verschiedenen Arbeits funktionen,
Fig. 5 ein verfeinertes Flussdiagramm für die Arbeits funktion Abtasten ,
Fig. 6 ein verfeinertes Flussdiagramm für die Arbeitsfunktion Korrigieren ,
Fig. 7 ein verfeinertes Flussdiagramm für die Arbeitsfunktion Bearbeiten .
Als Einleitung der Beschreibung des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung ist der mechanische Aufbau der Maschine anhand der Figuren 2 und 3 näher erklärt. Eine linke Trägerplatte 2 und eine rechte Trä gerplatte 3 sind auf einer Grundplatte 1 rechtwinklig in einem Abstand zueinander angeordnet und mit Schrauben 4 befestigt. Zwischen den parallelen Trägerplatten 2 und 3 ist eine Spannvorrichtung 5 im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit Schrauben 6 auf der Grundplatte 1 befestigt.
Durch Drehen des Spannhebels 7 der Spannvorrichtung 5 können Schlüsselvorlagen 8 oder Schlüsselrohlinge 9 zwischen den Klemmbacken 10 zum Abtasten bzw. zum Bearbeiten eingeklemmt und festgehalten werden. Die Spannvorrichtung 5 ist durch eine durch den Schrittmotor 11 angetrie bene und nicht gezeichnete Spindel in der Y-Achse ver schiebbar.
Ebenfalls zwischen den beiden Trägerplatten 2 und 3 ist über der Spannvorrichtung 5 ein beweglicher Schlitten 12 angeordnet. Dieser Schlitten 12 ist durch zwei Wellen 13 ge halten und geführt. Ein Schrittmotor 14, der mit einer Schlit tenantriebswelle 15 gekoppelt ist, sorgt für die Bewegung des
Schlittens in der X-Achse. Am Schlitten 12 ist ein Bearbei tungsmotor 16 mit Briden 17 und 18 befestigt. Der Bearbei tungsmotor 16 weist eine drehbare Spindel 19 auf, deren dem
Motor gegenüberliegendes Ende mit einem Spannfutter 20 zur Aufnahme eines Werkzeuges 21 versehen ist. Die Befesti gung des Bearbeitungsmotors 16 mit dem Schlitten 12 ist derart, dass er mit der Spindel 19, dem Spannfutter 20 und dem Werkzeug 21 über eine ebenfalls nicht gezeichnete, mit dem Schrittmotor 22 gekoppelte, weitere Spindel abgesenkt und angehoben, d.h. in der Z-Achse verschoben, werden kann.
An der mit dem Bearbeitungsmotor 16 verbundenen absenkbaren und anhebbaren Einrichtung 23 ist eine weiter hinten näher beschriebene Abtastvorrichtung 24 befestigt.
Diese Abtastvorrichtung befindet sich örtlich zentral hinter dem Spannfutter 20 und ist elektrisch mit dem Steuerteil 30 verbunden, welcher auf der Rückseite der Maschine an den
Trägerplatten 2 und 3 befestigt ist.
In der beschriebenen Ausführung lässt sich die Abtast vorrichtung 24 in der X-, Y- und Z-Richtung relativ zu einer
Schlüsselvorlage 8, die zwischen den Klemmbacken 10 der
Spannvorrichtung 5 eingespannt ist, bewegen, ebenso wie sich das Werkzeug 21 relativ zu einem zwischen den Klemm backen 10 der Spannvorrichtung 5 festgehaltenen Schlüssel rohling 9 in der X-,Y- und Z-Richtung bewegen lässt. Die relativen Bewegungen der Abtastvorrichtung 24 gegenüber der Schlüsselvorlage 8 bzw. des Werkzeuges 21 gegenüber dem Schlüsselrohling 9 werden für jede Bewegungsrichtung durch je einen Schrittmotor 11, 14 und 22 gesteuert.
Anhand der Fig. 1, 4, 5, 6 und 7 wird im folgenden der
Arbeitsablauf der erfindungsgemässen Maschine näher beschrieben. In der Fig. 1 sind die Hardware-Einrichtungen dargestellt. Anhand der Fig. 4, 5, 6 und 7 werden verschiedene Arbeitsfunktionen näher erläutert.
Die Hardware-Einrichtungen umfassen nebst dem bereits beschriebenen mechanischen Teil der Maschine, den an der Maschine befestigten Steuerteil 30, der über ein Interface Kabel 33 mit einem Rechenmittel 34 verbunden ist, welches seinerseits eine elektrische Verbindung mit einem Eingabeterminal 35, mit einem Ausgabeterminal 36 und mit einem Speichermittel 37 aufweist. Verschiedene Stromkreise zur Steuerung und Überwachung der Maschine sind im Gehäuse 31 des Steuerteiles 30 untergebracht. Jeder Schrittmotor 11,
14 und 22 weist je einen Ansteuerstromkreis 41, 42 und 43 auf. Diese drei Stromkreise sind elektrisch gleich und nach bekannter Art aufgebaut und dienen dazu, vom Rechenmittel 34 über das Interface-Kabel 33 erhaltene und durch das Interface 40 bereitgestellte Signale in eine Anzahl Schrittimpulse zum Vorwärts- oder Rückwärtsdrehen des entsprechenden Schrittmotores umzuwandeln.
Für jede der drei genannten Bewegungsrichtungen (X-, Y- und Z-Achse) sind je zwei in den Zeichnungen nicht dargestellte Endlageschalter im mechanischen Teil der Maschine vorhanden bei deren entsprechenden Betätigung über das Eingangsport 44, das Interface 40 und das Interface-Kabel 33, dem Rechenmittel das Erreichen einer Endlage mitgeteilt wird. Ein logisches UND-Tor 45 und ein Zählerstromkreis 46 sind dazu da, ein digitales Signal in Abhängigkeit eines Abtastwertes der Abtastvorrichtung 24 zu erzeugen und über das Interface 40 und das Interface-Kabel 33 dem Rechenmittel 34 weiterzugeben. Der Bearbeitungsmotor 16 wird über einen Verstärker 47, welcher seine Befehle vom Rechenmittel 34 über das Interface-Kabel 33 und über das Interface 40 erhält, ein- und ausgeschaltet.
Ein handelsüblicher Personalcomputer kann beispielsweise das Rechenmittel 34, das Eingabeterminal 35, das Ausgabeterminal 36 und das Speichermittel 37 umfassen. Die Funktionsweise eines Personalcomputers ist bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. Die Speichermittel 37 stellen einen Teil des Arbeitsspeichers des Personalcomputers dar, welcher wiederum in verschiedene Speicherbereiche 50, 51, 52, 53, 54, 55 und 56 aufgeteilt ist. Das Steuerprogramm für die erfindungsgemässe Maschine wird in den Programmspeicher 50 geladen, Initialwerte bzw. Anfangswerte zum Festlegen einer bestimmten Null-Position der Maschine sowie Code einer Vielzahl von Schlüsseln, sind im Speicher für Initialwerte und Codetabellen 56 vorhanden. Die in den Speicherbereichen Speicher X-Achse 55 und Speicher Y Achse 54 gespeicherten Daten kennzeichnen Abtaststellen für eine Schlüsselvorlage bzw.
Bearbeitungsstellen für einen Schlüsselrohling. Das durch das logische UND-Tor 45 und den Zählerstromkreis 46 in Abhängigkeit eines Abtastwertes der Abtastvorrichtung 24 erzeugte digitale Signal, welches über das Interface 40 und über das Interface-Kabel 33 dem Rechenmittel 34 zugeleitet worden ist, wird im Speicher Abtastwerte 51 gespeichert. Abtastwerte können infolge von Abnutzung oder Verschmutzung der Schlüsselvorlage Abweichungen vom richtigen Wert aufweisen. Um solche Abweichungen zu erkennen und zu korrigieren, werden die gemessenen Abtastwerte mit gültigen Vorgabewerten aus dem Speicher Vorgabewerte 52 verglichen und korrigiert und die Resultate im Speicher Bearbeitungstiefe 53 abgelegt.
Anhand der Fig. 4, 5, 6 und 7 werden nun einzelne Arbeitsfunktionen näher beschrieben. Im Flussdiagramm der Fig. 4 ist der gesamte Arbeitsablauf der erfindungsgemässen Maschine dargestellt. Beim Einschalten der Maschine wird das Steuerprogramm in den Speicherbereich Programmspeicher 50 geladen. Das Steuerprogramm führt zuerst eine Initialisierung der Maschine durch, d.h. die Abtastvorrichtung 24 bzw. das Werkzeug 21 werden in eine Null-Position oder Ausgangslage gebracht, die durch ganz bestimmte Initialwerte im Speicher für Initialwerte und Codetabellen 56 vorgegeben ist.
Das Rechenmittel 34 liest diese Initialwerte aus dem entsprechenden Speicherbereich 56, übergibt sie über das Interface-Kabel 33 dem Interface 40, welches den Stromkreisen zur Ansteuerung der Schrittmotoren 41, 42 und 43 Signale übergibt, worauf die einzelnen Schrittmotoren 11, 14 und 22 die Abtastvorrichtung 24 bzw. das Werkzeug 21 in eine ganz bestimmte Ausgangslage bringen, die beispielsweise eine Endlage, gekennzeichnet durch betätigte Endlageschalter sein kann. Auf dem Ausgabeterminal 36, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Bildschirm ist, erscheint ein Auswahlmenu, das zum Auswählen einer bestimmten Arbeitsfunktion der erfindungsgemässen Maschine auffordert. So können zum Be spiel eine Neuinitialisierung für ein anderes Schlüsselfabrikat, das Kopieren einer Schlüsselvorlage, das Bearbeiten eines Schlüsselrohlings oder das Programmende ausgewählt werden.
Die Auswahl erfolgt durch eine entsprechende Eingabe mit dem in unserem Beispiel eine Tastatur darstellenden Eingabeterminal 35. Wählen wir beispielsweise die Arbeitsfunktion Kopieren so werden wir vom Bildschirm des Personalcomputers aufgefordert, die Schlüsselvorlage in der Spannvorrichtung 5 einzuspannen. Nachdem wir das richtige Einspannen der Schlüsselvorlage durch Eingabe eines bestimmten Signales mit der Tastatur bestätigt haben, führt die Maschine den Abtastvorgang der Schlüsselvorlage gemäss dem in der Fig. 5 gezeigten Algorithmus selbständig durch. Das Rechenmittel 34 liest aus den Speichern X-Achse 55 und Y-Achse 54 die Positionswerte für die erste Abtaststelle, übergibt diese Werte über das Interface-Kabel 33 dem Interface 40, welches entsprechende Signale den Stromkreisen 41 und 42 weitergibt.
Diese Stromkreise erzeugen Impulse für die Schrittmotoren 11 und 14, wodurch sich die Spannvorrichtung 5 in der Y Achse und der Schlitten 12 in der X-Achse bewegen, bis sich die Abtastvorrichtung an der ersten Abtaststelle befindet. In der bereits beschriebenen Art, erhält der Ansteuerstromkreis 43 vom Rechenmittel 34 das Kommando, den Schrittmotor 22 zum Absenken der Einrichtung 23 mit der Abtastvorrichtung 24 in Betrieb zu setzen. Die Abtastvorrichtung 24 besteht aus einem Tastorgan 25 und einem Sensor 26. Das Tastorgan 25 ist in axialer Richtung der Abtastvorrichtung 24 bewegbar und übt auf den Sensor 26 einen Druck aus, sobald er mit der Schlüsselvorlage in Berührung kommt. Der Sensor 26, der im beschriebenen Beispiel als Drucksensor ausgebildet ist, erzeugt dadurch ein Sperrsignal.
Die vom Ansteuerstromkreis 43 an den Schrittmotor 22 zum Absenken des Tastorganes 25 übermittelten Schrittimpulse werden über das logische UND-Tor 45 im Zählerstromkreis 46 gezählt, bis das vom Sensor 26 erzeugte Sperrsignal das logische UND-Tor 45 sperrt. Im Zählerstromkreis 46 befindet sich ein Wert einer Anzahl Impulse, der dem Abtastwert entspricht. Das Rechenmittel 34 gibt dem Ansteuerstromkreis 43 das Kommando zum Zurückdrehen des Schrittmotores 22, liest über das Interface 40 und das Interface-Kabel 33 den im Zählerstromkreis 46 vorhandenen Abtastwert, speichert ihn im Speicher Abtastwerte 51 an einem durch die Abtaststelle adressierten Speicherplatz und stellt den Zählerstromkreis 46 auf Null zurück. Das Rechenmittel 34 fragt die Speicher X-Achse 55 und Y-Achse 54 nach weiteren Abtaststellen.
Sind noch solche vorhanden, wiederholt sich der beschriebene Vorgang, bis sich der Abtastwert der letzten durch die Speicher 55 und 54 adressierten Abtaststellen im Speicher Abtastwerte 51 befindet.
Nun werden anhand des in der Fig. 6 dargestellten Flussdiagramms Korrigieren , ein Abtastwert nach dem anderen, die sich im Speicher Abtastwerte 51 befinden, mit allen gültigen Vorgabewerten des Speichers Vorgabewerte 52 verglichen, eventuell korrigiert und als Wert für die Bearbeitungstiefe im Speicher Bearbeitungstiefe 53 gespeichert.
Der Korrekturvorgang wird vom Rechenmittel 34 selbständig wie folgt durchgeführt. Die variable Abweichung wird auf einen Maximalwert gesetzt. Der erste Abtastwert Al des Speichers 51 und der erste Vorgabewert V1 des Speichers 52 werden eingelesen. Der Abtastwert wird mit dem Vorgabewert verglichen und dann wird der Differenzbetrag der beiden Werte gebildet. Wenn die dieser kleiner ist, als die Variable Abweichung , wird der Variablen Abweichung der errechnete Differenzbetrag zugeordnet. Der Vorgabewert V 1 wird provisorisch als erste Bearbeitungstiefe angenommen.
Nun wird der Abtastwert Al mit dem nächsten Vorgabewert V2 verglichen. Nehmen wir an, der jetzt errechnete Differenzbetrag ist nicht kleiner, als die Variable Abweichung , dann wird der variablen Abweichung kein neuer Wert zugeordnet und die vorhin ermittelte Bearbeitungstiefe bleibt erhalten. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis der Abtastwert Al mit allen in unserem Beispiel vorhanden Vorgabewerten V1 bis V4 verglichen worden ist. In einer weiteren Abfrage wird die oben ermittelte Variable Abweichung mit einer Konstanten verglichen und geprüft, ob die Variable Abweichung einen plausiblen Wert aufweist oder nicht. Wenn ja, wird die oben ermittelte Bearbeitungstiefe als Wert Z1 im Speicher 53 gespeichert. Wenn nein, wird dem Wert Zl im Speicher Bearbeitungstiefe 53 ein Codewert X zugeordnet.
Diese beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, bis alle Abtastwerte Al bis An mit allen Vorgabewerten V1 bis V4 verglichen und korrigiert und als Bearbeitungstiefen Z1 bis Zn im Speicher 53 vorhanden sind. Ist dies der Fall, so werden die ermittelten Bearbeitungstiefen, die im Speicher 53 gespeichert sind, als normierte Werte 1 bis 4 entsprechend den Vorgabewerten V1 bis V4 oder als Werte X für nicht plausible Abweichungen auf dem Ausgabeterminal 36 angezeigt. Als X bezeichnete Bearbeitungstiefen sind durch manuelle Eingaben über das Eingabeterminal 35 zu ersetzen, nachdem die richtige Bearbeitungstiefe der entsprechenden Stelle durch visuelle Betrachtung der Schlüsselvorlage eruiert worden ist. Am Ende dieses Programmteiles Korrigieren erscheint auf dem Ausgabeterminal 36 wieder das Auswahlmenu.
Nun kann beispielsweise, auf gleiche Art wie schon beschrieben, die Arbeitsfunktion Bearbeiten ausgewählt werden. Ein Flussdiagramm dafür zeigt die Fig. 7. Die Schlüsselvorlage wird aus der Spannvorrichtung 5 entfernt und an ihrer Stelle wird ein Schlüsselrohling in die nur einmal vorhandene Spannvorrichtung eingespannt. Nachdem die richtige Einspannung durch Eingabe eines Signales mit dem Eingabeterminal 35 quittiert worden ist, beginnt der Bearbeitungsvorgang. Analog, wie bereits beim Vorgang Abtasten beschrieben, wird nun das Werkzeug 21 anhand der Werte Xl und Yl in den Speicher X-Achse 55 und Y Achse 54 an die erste Abtaststelle gebracht und anschliessend gemäss dem ersten Wert Zl aus dem Speicher Bearbeitungstiefe 53 abgesenkt. Bevor der Absenkvorgang beginnt, erhält der Verstärker 47 vom Rechenmittel 34 ein Signal zum Einschalten des Bearbeitungsmotors 16.
Der aus dem Speicher Bearbeitungstiefe 53 vom Rechenmittel 34 ausgelesene Wert wird über das Interface-Kabel 33 dem Interface 40 zugeführt und dem Ansteuerstromkreis 43 übergeben. Dieser veranlasst den Schrittmotor 22 durch Impulse, die Einrichtung 23 um einen bestimmten, der Anzahl Impulse proportionalen Betrag, abzusenken. Dadurch wird der Schlüsselrohling an der entsprechenden Stelle bearbeitet. Eine Stelle nach der anderen die durch die Werte in den Speichern X Achse 55 und Y-Achse 54 vorgegeben sind, wird auf diese Weise bearbeitet. Die letzte Stelle, die durch die Werte Xn und Yn der Speicher 55 und 54 vorgegeben ist, erfährt eine Bearbeitungstiefe, die zum Wert Zn im Speicher 53 proportional ist. Am Ende der Bearbeitung erscheint auf dem Bildschirm des Personalcomputers wieder das Auswahlmenu.
Weitere Arbeitsfunktionen können angewählt werden.
Mit der erfindungsgemässen Maschine ist es auch möglich, Schlüsselrohlinge ohne das vorherige Abtasten von Schlüsselvorlagen herzustellen. Da in den Speichermitteln 37 im Speicher für Initialwerte und Codetabellen 56 die Bearbeitungsdaten einer Vielzahl von je mit einem Code versehenen Schlüsseln gespeichert sind, kann beispielsweise anstelle des Abtastens direkt ein Schlüsselcode in die Maschine eingegeben werden. Eine solche Eingabe kann beim Auswählen der Arbeitsfunktion Bearbeiten durch Aufforderung durch das Ausgabeterminal 36 erfolgen, wenn vor dieser Arbeitsfunktion keine Abtastung stattgefunden hat. Eine entspre chende Eingabe des Schlüsselcodes erfolgt mit dem Eingabeterminal 35.
Die Maschine zur Herstellung von Schlüsseln und das Verfahren zum Betrieb der Maschine gemäss der vorliegenden Erfindung weisen folgende vorteilhaften Merkmale auf.
Die Maschine führt sowohl die Abtast- als auch die Bearbeitungsfunktionen automatisch durch. Infolge Abnutzung, Verschmutzung oder ungenauer Einspannung der Schlüsselvorlage, aufgetretene Abtastfehler werden erkannt und automatisch oder manuell korrigiert. Da die Bearbeitungsdaten des herzustellenden Schlüssels gespeichert sind, können mehrere unter sich gleiche Schlüssel nacheinander hergestellt werden. Zur Herstellung mehrerer gleicher Schlüssel ist nur ein einziger Abtastvorgang notwendig. Ist der Code des Schlüssels bekannt, so kann ein Schlüssel auch ohne Abtastvorgang hergestellt werden.
DESCRIPTION
The present invention relates to a machine for producing keys according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating the machine according to the preamble of patent claim 9.
Machines for the production of keys for security locking systems are known with which key blanks are processed on the basis of a key template. All of these machines are designed to have a scanning part and a processing part. These two parts are connected to one another via a mechanism in such a way that movements carried out with a probe arranged in the scanning part are transmitted via the mechanism in similar movements to a tool which is arranged in the machining part. A key template to be copied is clamped in a clamping device in the scanning part. The key blank to be machined is held in the machining part by the clamping device.
An operator moves the probe in the scanning part along the holes or millings present in the key template. The movements carried out by the operator with the scanning head are transferred to the tool in the machining part and this executes the same movements on the surface of the key blank and processes it using the key template.
With these known devices, it is the case that they are built and set for a specific key make and consequently can only be used for one make. In addition, all these known devices have the disadvantage that inaccuracies in the key template due to dirt or wear and tear are copied.
Differences also arise if the probe is not set precisely or the key template is not clamped exactly. It often happens that processed key blanks deviate from the original state of the template to such an extent that they cannot be used.
It is the object of the present invention to provide a machine for the production of keys which works without the disadvantages mentioned.
According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing parts of claims 1 and 9.
The invention is explained in more detail below with reference to drawings, for example. Show it:
1 is a functional overview of the machine for the production of keys with the associated control,
2 is a front view of the machine,
3 is a side view of the machine,
4 is a flowchart with the various work functions,
5 is a refined flowchart for the scanning work function,
6 shows a refined flowchart for the work function correct,
7 shows a refined flowchart for the work function Edit.
As an introduction to the description of the exemplary embodiment of the invention shown in the figures, the mechanical construction of the machine is explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. A left carrier plate 2 and a right Trä gerplatte 3 are arranged on a base plate 1 at right angles to each other and fastened with screws 4. Between the parallel support plates 2 and 3, a clamping device 5 is also fastened to the base plate 1 with screws 6 in the exemplary embodiment shown.
By turning the clamping lever 7 of the clamping device 5, key templates 8 or key blanks 9 can be clamped and held between the clamping jaws 10 for scanning or for processing. The tensioning device 5 can be pushed by a spindle driven by the stepper motor 11 and not shown in the Y axis.
A movable carriage 12 is also arranged between the two carrier plates 2 and 3 above the tensioning device 5. This carriage 12 is held and guided by two shafts 13 GE. A stepper motor 14, which is coupled to a Schlit tenantriebswelle 15, ensures the movement of the
Slide in the X axis. On the carriage 12, a processing machine 16 is fastened with clips 17 and 18. The machining motor 16 has a rotatable spindle 19, the
Motor opposite end is provided with a chuck 20 for receiving a tool 21. The attachment of the machining motor 16 with the carriage 12 is such that it is lowered and raised with the spindle 19, the chuck 20 and the tool 21 via a further spindle, also not shown, coupled to the stepping motor 22, i.e. can be shifted in the Z axis.
A scanning device 24, which is described in more detail further below, is attached to the lowerable and liftable device 23 connected to the processing motor 16.
This scanning device is located centrally behind the chuck 20 and is electrically connected to the control part 30, which on the back of the machine to the
Carrier plates 2 and 3 is attached.
In the described embodiment, the scanning device 24 can be relative to one in the X, Y and Z directions
Key template 8, the 10 between the jaws
Clamping device 5 is clamped, move, just like the tool 21 can move relative to a between the clamping jaws 10 of the clamping device 5 key blank 9 in the X, Y and Z directions. The relative movements of the scanning device 24 with respect to the key template 8 and the tool 21 with respect to the key blank 9 are controlled by a stepping motor 11, 14 and 22 for each direction of movement.
1, 4, 5, 6 and 7 is the following
Workflow of the machine according to the invention described in more detail. The hardware devices are shown in FIG. 1. 4, 5, 6 and 7, various work functions are explained in more detail.
In addition to the mechanical part of the machine already described, the hardware devices include the control part 30 fastened to the machine, which is connected via an interface cable 33 to a computing means 34, which in turn has an electrical connection with an input terminal 35, with an output terminal 36 and with a storage means 37. Various circuits for controlling and monitoring the machine are accommodated in the housing 31 of the control part 30. Each stepper motor 11,
14 and 22 each have a control circuit 41, 42 and 43. These three circuits are electrically identical and are constructed in a known manner and are used to convert signals obtained from the computing means 34 via the interface cable 33 and provided by the interface 40 into a number of step pulses for rotating the corresponding stepper motor forwards or backwards.
For each of the three named directions of movement (X, Y and Z axes), two limit switches (not shown in the drawings) are present in the mechanical part of the machine when they are actuated accordingly via the input port 44, the interface 40 and the interface cable 33 , the computing means is informed of reaching an end position. A logical AND gate 45 and a counter circuit 46 are there to generate a digital signal as a function of a sample value of the sampling device 24 and to pass it on to the computing means 34 via the interface 40 and the interface cable 33. The processing motor 16 is switched on and off via an amplifier 47, which receives its commands from the computing means 34 via the interface cable 33 and via the interface 40.
A commercially available personal computer can include, for example, the computing means 34, the input terminal 35, the output terminal 36 and the storage means 37. The functioning of a personal computer is known and is not described in more detail here. The storage means 37 represent part of the working memory of the personal computer, which in turn is divided into different storage areas 50, 51, 52, 53, 54, 55 and 56. The control program for the machine according to the invention is loaded into the program memory 50, initial values or initial values for defining a specific zero position of the machine and code for a number of keys are present in the memory for initial values and code tables 56. The data stored in the memory areas memory X-axis 55 and memory Y-axis 54 identify sampling points for a key template or
Machining points for a key blank. The digital signal generated by the logical AND gate 45 and the counter circuit 46 as a function of a sample value of the scanner 24, which has been fed to the computing means 34 via the interface 40 and via the interface cable 33, is stored in the sample values 51 in the memory. Samples may differ from the correct value due to wear or contamination of the key template. In order to identify and correct such deviations, the measured sample values are compared with correct default values from the memory default values 52 and corrected and the results are stored in the processing depth 53 memory.
4, 5, 6 and 7 individual work functions will now be described in more detail. The entire workflow of the machine according to the invention is shown in the flowchart in FIG. 4. When the machine is switched on, the control program is loaded into the program memory 50 memory area. The control program first initializes the machine, i.e. the scanning device 24 or the tool 21 are brought into a zero position or starting position which is predetermined by very specific initial values in the memory for initial values and code tables 56.
The computing means 34 reads these initial values from the corresponding memory area 56, transfers them via the interface cable 33 to the interface 40, which transmits signals to the circuits for controlling the stepper motors 41, 42 and 43, whereupon the individual stepper motors 11, 14 and 22 the scanning device 24 or bring the tool 21 into a very specific starting position, which can be, for example, an end position, characterized by actuated end position switches. A selection menu appears on the output terminal 36, which in this exemplary embodiment is a screen, which prompts the user to select a specific work function of the machine according to the invention. For example, a re-initialization for another key make, the copying of a key template, the editing of a key blank or the end of the program can be selected.
The selection is made by a corresponding input using the input terminal 35, which in our example represents a keyboard. If we select the copy work function, for example, the screen of the personal computer prompts us to clamp the key template in the clamping device 5. After we have confirmed the correct clamping of the key template by entering a certain signal with the keyboard, the machine carries out the scanning process of the key template independently according to the algorithm shown in FIG. 5. The arithmetic means 34 reads the position values for the first sampling point from the memories X-axis 55 and Y-axis 54, transfers these values via the interface cable 33 to the interface 40, which forwards corresponding signals to the circuits 41 and 42.
These circuits generate pulses for the stepper motors 11 and 14, whereby the clamping device 5 moves in the Y axis and the carriage 12 in the X axis until the scanning device is at the first scanning point. In the manner already described, the control circuit 43 receives the command from the computing means 34 to operate the stepping motor 22 to lower the device 23 with the scanning device 24. The scanning device 24 consists of a scanning element 25 and a sensor 26. The scanning element 25 can be moved in the axial direction of the scanning device 24 and exerts a pressure on the sensor 26 as soon as it comes into contact with the key template. The sensor 26, which is designed as a pressure sensor in the example described, thereby generates a blocking signal.
The step pulses transmitted from the control circuit 43 to the stepper motor 22 for lowering the sensing element 25 are counted via the logical AND gate 45 in the counter circuit 46 until the blocking signal generated by the sensor 26 blocks the logical AND gate 45. In the counter circuit 46 there is a value of a number of pulses which corresponds to the sample value. The computing means 34 gives the control circuit 43 the command to turn back the stepper motor 22, reads the sample value present in the counter circuit 46 via the interface 40 and the interface cable 33, stores it in the sample values 51 in the memory at a memory location addressed by the sample point and sets the counter circuit 46 back to zero. The computing means 34 asks the memory X-axis 55 and Y-axis 54 for further sampling points.
If there are still such, the process described is repeated until the sample of the last sample locations addressed by the memories 55 and 54 is in the sample 51 memory.
Now, using the flowchart shown in FIG. 6, correct one sample value after the other, which are stored in the sample values 51 in the memory, with all valid default values in the memory, default values 52 are compared, possibly corrected, and stored as a value for the machining depth in the machining depth 53 memory .
The correction process is carried out independently by the computing means 34 as follows. The variable deviation is set to a maximum value. The first sample value A1 of the memory 51 and the first default value V1 of the memory 52 are read. The sample value is compared with the default value and then the difference between the two values is formed. If this is smaller than the variable deviation, the variable difference is assigned the calculated difference. The default value V 1 is provisionally assumed to be the first machining depth.
Now the sample value A1 is compared with the next default value V2. Let us assume that the difference now calculated is not less than the variable deviation, then the variable deviation is not assigned a new value and the processing depth determined previously is retained. This process is carried out until the sample value A1 has been compared with all of the default values V1 to V4 present in our example. In a further query, the variable deviation determined above is compared with a constant and a check is carried out to determine whether the variable deviation has a plausible value or not. If so, the machining depth determined above is stored in the memory 53 as the value Z1. If not, a code value X is assigned to the value Z1 in the processing depth 53 memory.
These described processes are repeated until all the sample values A1 to An are compared and corrected with all the standard values V1 to V4 and are present in the memory 53 as processing depths Z1 to Zn. If this is the case, the determined processing depths, which are stored in the memory 53, are displayed on the output terminal 36 as normalized values 1 to 4 corresponding to the default values V1 to V4 or as values X for implausible deviations. Machining depths designated as X are to be replaced by manual inputs via the input terminal 35 after the correct machining depth of the corresponding point has been determined by visual inspection of the key template. At the end of this correcting part of the program, the selection menu appears again on the output terminal 36.
Now, for example, the work function Edit can be selected in the same way as already described. A flow diagram for this is shown in FIG. 7. The key template is removed from the clamping device 5 and a key blank is clamped in its place in the clamping device, which is only present once. After the correct clamping has been acknowledged by entering a signal with the input terminal 35, the machining process begins. Analogously, as already described in the scanning process, the tool 21 is now brought to the first scanning point on the basis of the values X1 and Yl in the memory X-axis 55 and Y-axis 54 and then lowered according to the first value Zl from the memory processing depth 53. Before the lowering process begins, the amplifier 47 receives a signal from the computing means 34 for switching on the processing motor 16.
The value read from the processing depth 53 by the computing means 34 is fed to the interface 40 via the interface cable 33 and transferred to the control circuit 43. This causes the stepper motor 22 to reduce the device 23 by a certain amount proportional to the number of pulses. This will process the key blank at the appropriate point. One position after the other, which are specified by the values in the memories X axis 55 and Y axis 54, is processed in this way. The last position, which is predetermined by the values Xn and Yn of the memories 55 and 54, experiences a processing depth that is proportional to the value Zn in the memory 53. At the end of processing, the selection menu appears again on the personal computer screen.
Additional work functions can be selected.
With the machine according to the invention, it is also possible to produce key blanks without first scanning key templates. Since the processing data of a large number of keys, each provided with a code, are stored in the memory means 37 in the memory for initial values and code tables 56, for example, instead of scanning, a key code can be entered directly into the machine. Such an input can be made when selecting the work function Edit by prompting the output terminal 36 if no scanning has taken place before this work function. A corresponding entry of the key code takes place with the input terminal 35.
The machine for producing keys and the method for operating the machine according to the present invention have the following advantageous features.
The machine performs both the scanning and machining functions automatically. As a result of wear and tear, dirt or inaccurate clamping of the key template, any scanning errors that occur are recognized and corrected automatically or manually. Since the processing data of the key to be produced are stored, several keys that are the same can be produced one after the other. Only a single scanning process is necessary to produce several identical keys. If the code of the key is known, a key can also be produced without a scanning process.