DD153260A5

DD153260A5 - Verfahren zur ausbildung einer maschinenlesbaren markierung in einem werkstueck

Info

Publication number: DD153260A5
Application number: DD80224045A
Authority: DD
Inventors: Morton J Nierenberg
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1979-09-24
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1981-12-30
Also published as: GB2059354A; DE3035997A1; IT8024697A0; JPS581470B2; GB2059354B; IT1132964B; JPS5657170A; PL226891A1; CA1147397A; FR2466080A1; US4323755A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Ausbildung einer maschinenlesbaren codierten Markierung in einer nichtmetallischen Werkstueckoberflaeche. Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dasz bei niedrigeren Kosten eine bessere Markierung als bisher hervorgebracht werden kann. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Kathodenstrahlroehren. Das Verfahren umfaszt zwei Verfahrensschritte: 1.Beschlieszen einer Reihe zusammenhaengender streifenfoermiger Bereiche gleicher Breite auf der Oberflaeche und 2.Bedampfen der Oberflaechenteile ausgewaehlter Bereiche entsprechend einem bezueglich der Markierung vorbereiteten Programm. Die Markierung umfaszt eine Mehrzahl in Beziehung zueinanderstehender Marken, wie eine Balkencodemarkierung, welche im wesentlichen unterschiedliche optische Eigenschaften haben, wie etwa unterschiedliches Lichtreflexionsvermoegen, als die dazwischenliegenden Oberflaechen. Eine solche Markierung befriedigt alle oben erwaehnten gewuenschten Forderungen nach niedrigeren Kosten und hoher Zuverlaessigkeit. Sie hat im wesentlichen die gleiche Widerstandsfaehigkeit gegen thermische und chemische Behandlungen des Werkstuecks selbst.

Description

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Verfahren zur Ausbildung einer maschinenlesbaren Markierung

in einem Werkstück

Anwendungsgebiet der Efindung:

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Ausbildung einer maschinenlesbaren codierten Markierung in einer Werkstückoberfläche.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: In der US-Patentanmeldung Ser. No. 041,091 vom 21. Mai 1979 (BRD-Anmeldung P 30 19 402.6), Erfinder W. R.. Miller, ist ein verbessertes Verfahren zur Montage einer Kathodenstrahlröhre beschrieben, bei dem mindestens ein Röhrenteil, wie etwa die Glasfrontplatte, auf einer äußeren Oberfläche eine kennzeichnende maschinenlesbare codierte Markierung, wie etwa eine Balkencodemarkierung, trägt. Diese Markierung wird ein oder mehrere Male während der Röhrenherstellung maschi-

^ου nell gelesen. Bei jedem Lesen wird ein Steuersignal erzeugt, das dann benutzt wird, um einen örtlichen Prozeß zur Behandlung des betreffenden Röhrenteils einzuleiten. Dieser Prozeß kann in einer oder mehreren Auswahlschritten und der Montage eines anderen Teils am Werkstück bestehen, oder in einer Reihe von am Werkstück vorzunehmenden Verfahrens-

schritten, oder in der Aufzeichnung einer Vorgeschichte usw. Die Markierung muß sich einfach mit niedrigen Kosten anbringen lassen, sie muß zuverlässig und ebenfalls mit niedrigen Kosten lesbar sein und

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muß aggressive Umgebungseinflüsse bei der nachfolgenden Verarbeitung überstehen.

In der US-Patentanmeldung Ser. No. 041,092 vom 21. Mai 1979 (BRD-Anmeldung P 30 19 403.7), Erfinder P.M. Heyman, ist ein verbessertes Werkstück beschrieben, das eine maschinell lesbare codierte Markierung trägt, die in die Oberfläche des Werkstücks eingeschliffen ist. Dort ist auch ein neues Verfahren beschrieben, durch welches diese eingeschliffenen Markierungen im Bedarfsfall mit relativ niedrigen Kosten und relativ schnell hergestellt werden können. Da die Markierung in das Werkstück eingeschliffen ist, ist sie im wesentlichen ebenso widerstandsfähig gegen aggressive Umgebungseinflüsse wie das Werkstück selbst. Die eingeschliffenen Teile der Markierung und die nichtgeschliffenen dazwischenliegenden Teile haben unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß sie mit üblichen Balkencodelesern mit niedrigem Kostenaufwand gelesen werden können. Ziel der Erfindung:

Es ist wünschenswert, ein alternatives Verfahren vorzusehen, welches bei Bedarf eine charakteristische maschinell lesbare codierte Markierung auf der Oberfläche eines Werkstückes erzeugt, insbesondere ein Verfahren, welches mit fortschreitender Technologie zu niedrigeren Kosten eine bessere Markierung hervorbringt.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Ausbildung einer maschinell lesbaren codierten Markierung auf einer Oberfläche eines Werkstückes, welches aus Glas bestehen kann,

1) Beschießen einer Reihe zusammenhängender streifenförmiger Bereiche gleicher Breite auf der Oberfläche und

2) Bedampfen der Oberflächenteile ausgewählter Bereiche entsprechend einem bezüglich der Markierung vorbereiteten Programm.

Die Markierung umfaßt eine Mehrzahl in Beziehung zueinanderstehender Marken, wie eine Balkencpdemarkierung, welche im wesentlichen unterschiedliche optische Eigenschaften haben, wie etwa unterschiedliches Lichtreflexionsvermögen, als die dazwischenliegenden Oberflächen. Eine

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-*- 2 2 4 G 4 5 solche Markierung befriedigt alle oben erwähnten gewünschten Forderungen nach niedrigen Kosten und hoher Zuverlässigkeit. Sie hat im wesentlichen die gleiche Widerstandsfähigkeit gegen thermische und chemische Behandlungen des Werkstücks selbst. 5

Eine bevorzugte Form des neuen Verfahrens umfaßt a) eine Einrichtung zum Bedampfen eines definierten Bereiches der Werkstückoberfläche durch einen auftreffenden Strahl von Strahlungsenergie in weniger als 10" Sekunden, b) eine im wesentlichen kontinuierliche Relativbewegung zwischen Strahl und Oberfläche und

c) während des Schrittes b) entweder eine Aktivierung der Verdampfungseinrichtung oder ihre Deaktivierung gemäß einem Programm, welches eine spezifische Identifizierungsinformation darstellt, in Synchronismus mit der im wesentlichen kontinuierlichen Relativbewegung. Die sich ergebende Markierung stellt eine auf die Oberfläche aufgedampfte bezogene Folge von Marken, vorzugsweise im wesentlichen parallele Balken, dar, deren Breiten und Abstände eine vorbestimmte Einheit und Mehrfache dieser Einheit aufweisen. Durch Anwendung der beschriebenen Verdampfungseinrichtung, die in Synchronismus mit der kontinuierlichen Relativbewegung zwischen Strahl der Verdampfungseinrichtung und der zu markierenden Oberfläche aktiviert und deaktiviert wird, hat die Markierung all die oben erwähnten Eigenschaften und läßt sich im Bedarfsfall bei einer Fabrikation mit niedrigen Kosten durchführen.

Ausführungsbeispiele: In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Glasfrontplatte für eine Kathoden- ^ou strahlröhre, die eine gemäß aer Erfindung hergestellte Balkencodemarkierung trägt;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Glaskonus einer Kathodenstrahlröhre mit einer entsprechend der Erfindung aufgebrachten Balkencodemarkierung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Glasoberfläche, die durch einen Laserstrahl gemäß der Erfindung markiert ist.

Fig. 1 veranschaulicht eine typische Glasfrcntplatte 11, die als Teil des Kolbens einer Farbfernsehbildröhre verwendbar ist. Die Platte 11 hat ein rechteckiges Sichtfens.ter 13 mit einer dieses umgebenden, einstückig angeformten Seitenwand 15, die an ihrem äußeren Ende eine Anschmelzfläche 17 besitzt. In der äußeren Oberflächader Seitenwand 15 wird durch Wegdampfen von Metall eine maschinell lesbare codierte Markierung 19 angebracht, die eine aufeinanderbezogene Folge im wesentliehen paralleler Balken vorbestimmter Breite und eines Mehrfachen dieser Breite und Abstände aufweist, die üblicherweise als Balkencodemarkierung bezeichnet werden. Irgendeiner der für Balkencodemarkierungen benutzten Codes kann für die Frontplatte 11 verwendet werden. In dem hier beschriebenen Beispiel benutzt man für die Markierung 19 den verschachtelten Zwei-aus-Fünf-Code, welcher weggedampfte Balken einer Breite von einer und drei Einheiten und nichtweggedampfte Zwischenräume zwischen diesen von einer und drei Breitenheiten verwendet. Da Balkencodes an anderer Stelle beschrieben sind, braucht hier nicht näher darauf eingegangen zu werden.

Fig. 2 veranschaulicht einen typischen Glaskonus 21, der als Teil des Kolbens einer Farbfernsehbildröhre verwendet wird. Der Konus umfaßt einen eigentlichen Konusteil 23 und einen an dessen schmalem Ende einstückig angeformten Halsteil 25 und eine Anschmelzfläche 27 am breiten Ende des Konusteils 23. Durch Wegdampfen von Material von der Außenfläche des Konusteils 23 nahe dessen weitem Ende wird eine maschinell lesbare codierte Markierung 29 für die Frontplatte 11 angebracht.

In beiden Figuren 1 und 2 können die Markierungen 19 und 29 irgendwo auf den Werkstücken angeordnet werden. Für das automatische maschinelle Anbringen und Lesen der Markierungen ist es jedoch wichtig, daß die Markierungen sich an Stellen befinden, die leicht ermittelbar und zugänglich sind. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Frontplattenmarkierung 19 mit ihren Marken eine Länge c, typischerweise um 19 mm, hoch, und eine Länge d, typischerweise um 76,2 mm, breit. Die benachbarte Kante der'Plattenmarkierung 19 ist um einen Abstand e, typischerweise um

19 mm, von der Anschmelzfläche 17 entfernt, wobei die Balken der Markierung 19 etwa in senkrechter Richtung zur Oberfläche der Anschmelzfläche 17 verlaufen. Die verdampften Markierungen sind entweder etwa 0,6 mm oder etwa 1,9 mm breit. Die Markierung 19 hat einen Mittelabschnitt von typischerweise etwa 63,5 mm Breite mit einer spezifischen Identifizierungsinformation und Endabschnitte von etwa | 6,4 mm Breite beiderseits des Mittelabschnittes mit der Identifizierungsinformation, um einem maschinellen Leser Anfang und Ende der Markierung anzugeben. Die Konusmarkierung 29 auf dem in Fig. 2 dargestellten Konus 21 ist ähnlich der soeben beschriebenen Frontplatten- { markierung 19 und liegt um eine Distanz f, typischerweise etwa 19 mm, ^m von der Anschmelzfläche 27 entfernt. Während der folgenden Verarbei- · tung können die Frontplatte 11 und der Konus 21 mittels bekannter !

Methoden an ihren Anschmelzflächen zusammengefügt sein. Die Markie- j

rungen 19 und 29 werden beim gemeinsamen Fritten-Schmelzverfahren, \

bei welchem Temperaturen von mehr als 400⁰C auftreten, nicht beein- ' trächtigt. \

Die Frontplatte 11 (Fig. 1) und der Konus 21 (Fig. 2) sind typischerweise Glaswerkstücke, die nach dem neuen Verfahren ausgebildete Markierungen tragen. Das neue Verdampfungsverfahren kann zur Herstellung ähnlicher Markierungen auf Außenflächen organischer oder anorganischer nichtmetallischer Materialien oder einer Kombination von Materialien mit anderen Werkstücken oder Kombinationen von Werkstücken benutzt werden. Beispielsweise können Plastik, Glas, Keramik, besondere kristalline und nichtkristalline Materialien und Kombinationen davon mit Hilfe des neuen Verfahrens markiert werden. Anders als be- *. kannte Balkencodemarkierungen erfolgt die Markierung gemäß der hier beschriebenen Erfindung durch Wegdampfen des Materials von der Werkstückoberfläche. Damit haben die Markierung und das Werkstück selbst im wesentlichen die gleichen Eigenschaften bezüglich der während der nachfolgenden Behandlung herrschenden Umgebung. Es wird kein beschädigbarer Aufkleber oder Drucktinte oder ein Zwischenklebfilm für einen Aufkleber verwendet, wodurch die Brauchbarkeit der Markie-

rung eingeschränkt würde.

Die weggedampften Bereiche der Markierung haben andere Reflexionseigenschaften als die nicht weggedampften Bereiche dazwischen. Bei

.einer Glasoberfläche erscheinen die verdampften Marken der Markierung als Flächen größeren Reflexionsvermögens, weil die Verdampfung die Spiegelungseigenschaften der Oberfläche im Sinne einer stärker diffusen Reflexion verändern. Zum maschinellen Lesen der Markierung werden eine Lichtquelle, die markierte Oberfläche und ein Detektor so angeordnet, daß der Detektor sich außerhalb des Spiegelwinkels befindet, und von den verdampften Bereichen wird mehr Licht in den Detektor gestreut als von den unverdampften Bereichen. Bei anderen Anordnungen können die verdampften Bereiche eine größere Lichtabsorption haben und daher dunkler erscheinen, als die dazwischenliegenden nichtverdampften Bereiche. Diese Markierungen können ebenfalls durch Feststellung des Reflexionsunterschiedes der Oberfläche im Spiegelwinkel ermittelt werden. Infolge dieses Unterschiedes ist die Markierung durch ein Verfahren lesbar, bei dem die Lichtreflexion oder die Lichtstreuung von der markierten Oberfläche optisch festgestellt wird.

Zwei Geräte, die sich zum Lesen dieser Markierung eignen, sind ein Laserabtaster und eine Fernsehkamera. Mit einem Laserabtaster wird ein Lichtstrahl über die markierte Oberfläche geführt, und das reflektierte Licht wird durch das Auftreten verdampfter und nichtverdampfter Bereiche moduliert. Bei einer Fernsehkamera liefert entweder das Umgebungslicht oder eine feste Lichtquelle die erforderliche Beleuchtung zur Aktivierung der lichtempfindlichen Oberflächen bezüglich der verdampften oder nichtverdampften Bereiche aer Markierung. Die Markierungen können mit einem handelsüblichen Leser in Zeitabschnitten während oder nach dem Zusammenbau des Werkstückes zu einem fertig montierten Endprodukt gelesen werden. Ein typischer Leser ist in der US-PS 3 801 182 (Ausgabetag 2. April 1974, Erfinder P.W. Jones) beschrieben, und dabei tastet ein polarisierter Lichtstrahl über die Markierung in einer Richtung senkrecht zum Verlauf der Balken. Das reflektierte . Licht wird abgefühlt und in elektrische Signale umgewandelt, welche die Markierung darstellen und dann decodiert und benutzt werden, etwa um einen Fertigungsprozeß zu steuern oder Herstellungsdaten zu erfassen.

Beim Wegdampfen entstehen anders als beim Schneiden, Einritzen oder »Eingravieren keine nennenswerten scharf begrenzten Nuten in der Ober-

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fläche. Scharf begrenzte Nuten können ein Glaswerkstück bei Beanspruchung schwächen. Auch ist eine Verdampfung von einem Ätzvorgang zu unterscheiden, welcher eine chemische Reaktion erfordert, die langsam vor sich geht und schwierig durchzuführen ist. Verdampfen stellt im wesentlichen einen thermischen Vorgang dar. Das Wegdampfen ausgewählter Bereiche einer Oberfläche läßt sich mit einem Strahlungsenergiestrahl hoher gesteuerter Energiedichte über eine definierte Fläche durchführen. Bei dem neuen Verfahren entspricht die definierte Fläche im wesentlichen der Größe und Form der schmälsten Marke in der Markierung. Eine Verdampfung wird anderen Verfahren zur Veränderung der optischen Eigenschaften einer Oberfläche eines Werkstückes als überlegen angesehen hinsichtlich der Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Markierung und der Einfachheit und niedrigen Kosten, mit denen es maschinell durchzuführen ist.

Zur Verbesserung des Kontrastes zwischen weggedampften und nichtweggedampften Bereichen der Markierung kann ein dünner überzug eines kontrastierenden Materials auf der zu markierenden Fläche erzeugt werden, und dann werden die Marken oder Balken durch den überzug weggedampft. Beispielsweise kann ein weißer überzug aus einer Mischung weißer Titandioxidpartikel mit einem Natriumsilikatbindemittel oder einer entglasenden Glasfritte auf den interessierenden Oberflächenbereich des Glaswerkstückes aufgemalt oder aufgesprüht werden. Dann werden die Markierungen durch den weißen überzug nach dem neuen Verfahren v/eggedampft. Der markierte überzug wird erhitzt und durch Einschmelzen in den Glasträger in diesem integriert. Eine weitere Kontrastverbesserung läßt sich erreichen, indem man eine schwarze Unterschicht zwischen den weißen überzug und den Glasträger vorsieht. Beispielsweise kann eine Mischung schwarzen Mangandioxids mit einem Natriumsilikat-Bindemittel auf den Glasträger aufgemalt oder aufgesprüht werden, über diese Unterschicht wird der erwähnte weiße überzug aufgebracht. Nach dem neuen Verfahren werden dann die Marken von dem weißen überzug weggedampft. Dann wird der markierte überzug erhitzt und dadurch mit der Unterschicht in den Glasträger integriert.

Weggedampfte Markierungen, wie sie in Fig. 1 bei 19 und in Fig. 2 bei 29 gezeigt sind, lassen sich durch irgendein geeignetes Verfahren

:*>- 2 2 Λ Ο 4 5 unter Verwendung abgeschatterter Strahlungsenergie für das Wegdampfen und irgendeines Gerätes, das die Marken der Markierung mit einer Maske geeignet definiert und plaziert, hergestellt werden. Eine vorgeformte Schablone oder Maske auf der Oberfläche des Werkstückes zur gleichzeitigen Bestimmung aller Marken der Markierung kann in Kombination mit einer Einrichtung zum Wegdampfen der freiliegenden Oberfläche mit Hilfe eines Energiestrahles benutzt werden, jedoch ist ein solches Verfahren langsam, mühselig und relativ teuer.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, mit welcher sich eine verdampfte Markierung bei Bedarf schnell und billig durch aufeinanderfolgende Ausbildung der Marken der Markierung herstellen läßt. Die Vorrichtung umfaßt einen Werkstücktisch 31 und eine Bühne 33, die gegeneinander bewegt werden können. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist die Bühne 33 stationär, und der Tisch 31 kann gegenüber der Bühne unter Steuerung seitlich verschoben werden. Die Frontplatte 11 gemäß Fig. 1, hier von oben gesehen, ist auf dem Tisch 31 plaziert,wobei die Anschmelzfläche 17 gegen die Tischoberfläche liegt und die Scheibe 13 nach oben zeigt. Die Bühne 33 trägt die optischen Komponenten für die Behandlung des Ausgangslaserstrahls 35 eines Lasers 37, der von einer elektrischen Leistungsquelle 39 gespeist wird. Der Ausgangsstrahl 35 wird durch einen Spiegel 41 um 90° auf eine Maske 43 umgelenkt. Die Maske weist ein solides Metallblech mit einem rechteckigen Loch auf. Die Lochgröße steht in Beziehung zur Größe des schmälsten Balkens des herzustellenden Balkencodes, indem das Loch dieselbe Höhe wie die schmälste Marke hat, jedoch beträchtlich breiter ist. Wie sowohl die Figuren 3 und 4 zeigen, durchläuft ein Strahl 35a von etwa der Form und Größe des Loches in der Maske 43 eine Konvergenzeinrichtung 45, welche den auf die Oberfläche 47 der zu markierenden Frontplatte 11 auftreffenden Strahl 35a konvergiert. Der konvergierte Strahl an der Oberfläche 47 bestrahlt einen Bereich 35b etwa von der Größe der schmälsten Marke oder des schmälsten Balkens des herzustellenden Balkencodes. So konvergiert die Konvergenzeinrichtung 45 den Strahl nur in seiner Breite, aber nicht in

seiner Höhe. Die Konvergenz ist wichtig, weil der Strahl 35a vor der Konvergenz eine solche Strahlleistungsdichte hat, daß die Maske 43 nicht zerstört wird. Nach der Konvergenz im Auftreffbereich 35b

auf der Oberfläche 47 ist die Strahlungsleistungsdichte des Strahls so stark vergrößert, daß er Material von der Oberfläche 47 wegdampft, · ohne diese nennenswert zu schmelzen.

Der Laser 37 ist normalerweise eingeschaltet, erzeugt jedoch keinen Ausgangsstrahl, wenn er nicht durch einen Lasertrigger 49 getriggert wird. Bei Triggerung emittiert der Laser 37 einen einzigen Strahl-

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impuls von etwa 10 bis 10 Sekunden Dauer. Bei einer Ausführungsform ist der Laser 37 ein handelsüblicher Kohlendioxidlaser, wie etwa ein Lasermark-Modell 920 der Firma Lasermark, Kanata, Ontario, Kanada, dessen Ausgangsstrahl eine Wellenlänge von etwa 10,600 Nanometer, eine Leistungsdichte von etwa 0,75' bis 0,86 Joule pro Quadratzentimeter und einen Strahlquerschnitt von etwa 3,0 auf 2,5 cm hat.

Die Ausgangsleistung läßt sich über einen endlichen Bereich justieren, so daß der auf die Oberfläche 47 auftreffende konvergierte Strahl eine gewünschte Marke bei niedrigster Leistungsdichte durch Wegdampfen ohne nennenswertes Schmelzen des Oberflächenmaterials erzeugt.

™ Bei dieser einen Ausführungsform läßt das Loch in der Maske 45 einen Strahl 35a von etwa 2,5 auf 2,5 cm Querschnitt passieren. Der Strahl wird dann durch eine Zylinderlinse in der Konvergenzeinrichtuhg 45 auf den Bereich 35b von etwa 2,5 cm Höhe auf etwa 0,64 mm Breite konvergiert. Wie Fig. 4 zeigt, bewegt sich die Glasoberfläche 47 konti-

^ nuierlich in Richtung des Pfeils 57 bezüglich dem Weg des Strahles 35a. Durch programmiertes Triggern des Lasers 37 werden Marken einer einzigen Einheit 19a und der dreifachen Einheit 19b von der Oberfläche weggedampft. Ferner bleiben Zwischenräume einer einzigen Einheit 19c und einer dreifachen Einheit 19d unverdampft.

Der Lasertrigger arbeitet in bekannter Weise mit kapazitiver Entladung. Der Lasertrigger 49 wird durch einen Steuersynchronizer 51 gesteuert, der auch eine mechanische Verschiebungseinrichtung 53 steuert. Die Verschiebungseinrichtung 53 ist über ein Verbindungs-

stück 55 mechanisch mit dem Tisch 31 verbunden. Alternativ kann eine Verschiebungseinrichtung 53a durch ein Verbindungsglied 55a mit der Bühne 33 verbunden sein, oder beide Verschiebungseinrichtungen 53 und 53a können über die Verbindungsglieder 55 und 55a mit dem Tisch

31 bzw. der Bühne 33 verbunden sein. Der Steuersynchronizer liefert Signale an die Verschiebungseinrichtung 53 zur Verschiebung des Tisches (bei der hier beschriebenen Ausflihrungsform) und/oder der Bühne 33 (bei anderen Ausführungsformen) mit im wesentlichen kontinuierlicher linearer gesteuerter Geschwindigkeit in einer Richtung parallel zur Breite der Balken, wie der Pfeil 57 (oder 57a) andeutet. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform benutzt die Verschiebungseinrichtung 53 einen Schrittmotor, welcher 1000 Schritte pro Zoll (2.54 cm) oder 25 Schritte pro Breiteneinheit der herzustellenden Markierungen ausführt. Der Steuersynchronizer 51 liefert auch Signale an den Lasertrigger 49 nach jedem Intervall, welches der Tisch 31 (und/oder die Bühne 33) zur Verschiebung um eine Balkenbreiteneinheit benötigt (also nach jeweils 25 Schritten des Schrittmotors. Jedes zum Trigger 49 gelangende Signal triggert entweder den Laser zur Aus-Sendung eines Strahlungsenergieimpulses oder nicht, entsprechend einem durch den Programmprozessor 59 von einem Programmeingang 61 erhaltenen Programm. Damit ist der programmierte Impulsausgang des Lasers 37 und die Relativbewegung dieses Ausgangs bezüglich der zu markierenden Oberfläche 47 so synchronisiert, daß jede Fläche einer Einheitsbalkenbreite in einer Serie zusammenhängender streifen-oder balkenfö'rmiger Bereiche getroffen wird und Ausgewählte dieser Bereiche entsprechend dem vorbereiteten Programm weggedampft werden. Da die Auftreffläche des gepulsten Strahles auf der Oberfläche 47 eine Einheitsbalkenbreite beträgt und die Flächen zusammenhängen, kann man BaIkenbreiten und Zwischenräume der Einheitsbreite oder eines Mehrfachen davon für die komplette Markierung ausbilden.

Der Programmeingang 61 kann handbetätigt, etwa von einem Tastenfeld, sein, oder es kann eine vorgegebene Serie von Zahlen maschinell, etwa durch Auslesen der in einem magnetischen Bandspeicher gespeicherten Zahlen eingegeben werden. Der Programmprozessor 59 wandelt die Eingangsinformation in eine Form um, die durch den Steuersynchronizer 51 verarbeitet werden kann, und er kann Speichereigenschaften für eine begrenzte Länge der verarbeiteten Information aufweisen. Die verarbeitete Information in Form, elektrischer Signale wird in den Steuersynchronizer 51 eingegeben, wo sie zur Steuerung der Verschiebungseinrichtung 53 und des Lasertriggers 49 benutzt wird, um die Bev/egung der zu markierenden Oberfläche und die Triggerung des auftreffenden

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Strahles zu synchronisieren.

Sieht man eine automatische Werkstückbeschickung und Abnahme für den Tisch 31 und den elektronisch programmierten Steuersynchronizer vor, dann lassen sich die Markierungen leicht zuverlässig und billig auf aufeinanderfolgenden Werkstücken anbringen. Zur Erhöhung der Markiergeschwindigkeit können auch mehrere Laserstrahlen gleichzeitig benutzt werden, wobei jeder Strahl seinen eigenen Lasertrigger hat. Die mehreren η-Laserstrahlen wandern entlang der Markierungsbreite d als eine Einheit, wobei jeder Strahl von dem ihm benachbarten um eine Distanz d/n getrennt ist. So verdampft jeder der η-Strahlen nur 1/n der gesamten Markierung.

Claims

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Erfindungsanspruch :

1) Verfahren zur Herstellung einer maschinell lesbaren codierten Markierung in einer nichtmetallischen Oberfläche eines Werkstückes, gekennzeichnet durch Beschießen einer Reihe zusammenhängender streifenförmiger Bereiche von Einheitsbreite auf der Oberfläche (47) und Verdampfen der Oberflächenteile ausgewählter Bereiche entsprechend einem vorbestimmten Programm, das auf die'Markierung (19) bezogen ist.

2) Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verdampfungsschritt mit einer Verdampfungseinrichtung selektiv in weniger als 10" Sekunden ein definierter Oberflächenbereich (35b) mit einem auf diesen Bereich auftreffenden Strahlungsenergiestrahl (35) weggedampft wird, daß eine im wesentlichen kontinuierliche

° Relativbewegung zwischen Strahl und Oberfläche erfolgt und daß die Verdampfungseinrichtung in Impulsen von weniger als 10 Sekunden Dauer nach dem Programm aktiviert wird und daß die Impulse und die Relativbewegung derart synchronisiert sind, daß nur ausgewählte der

Mehrzahl der Bereicheaufeinanderfolgend verdampft werden. ·

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1 3) Verfahren nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl der Ausgangsstrahl eines Kohlendioxidlasers (37) ist.

4)Verfahren nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 5 Energiedichte des Strahls etwa 0,75 bis 0,86 Joule pro Quadratzentimeter beträgt.

5) Verfahren nach Punkt 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung etwa 30 bis 40 Zentimeter pro Minute beträgt. 10

Hierzu„^2-_Seiten Zeichnungen