DE102017202630A1 - Bearbeitungsmaschine und maschinelles Verfahren zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken - Google Patents

Bearbeitungsmaschine und maschinelles Verfahren zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken Download PDF

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Abstract

Eine Bearbeitungsmaschine (1) zur formenden Bearbeitung eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks (4), umfassend: eine Werkstückauflage (5) und einen relativ zur Werkstückauflage (5) positionierbaren Bearbeitungskopf (2) zur formgebenden Bearbeitung des Werkstücks (4), ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Schreibkopf (7) vorhanden ist zur Kodierung des Werkstücks (4) innerhalb einem festgelegten Kodierbereichs (13), wobei der Schreibkopf (7) zusammen mit dem Bearbeitungskopf (2) relativ zur Werkstückauflage (5) positionierbar ist und wobei der Schreibkopf (7) dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zur einheitlichen Ausrichtung von magnetischen Domänen (8a), insbesondere von Weissschen Bezirken, des Werkstücks (4) innerhalb des Kodierbereichs (13) zu erzeugen. Damit können ferromagnetische Werkstücke unabhängig von eventuell durchgeführten oder später durchzuführenden Oberflächenbehandlungen auf einfache Weise nachverfolgbar gemacht werden.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine zur formenden Bearbeitung eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks, umfassend: eine Werkstückauflage und einen relativ zur Werkstückauflage positionierbaren Bearbeitungskopf zur formgebenden Bearbeitung des Werkstücks.
  • Bearbeitungsmaschinen zur formenden Bearbeitung von plattenartigen Werkstücken sind beispielsweise bekannt aus DE 20 2007 018 544 .
  • Um Produkte identifizieren und nachverfolgen zu können, ist es darüber hinaus bekannt, die Produkte mit einem auslesbaren Code zu versehen. Für die Prozesssteuerung im Produktionsbetrieb, insbesondere mit automatischen Lagerhallen schlägt DE 44 44 233 A1 beispielsweise vor, Objekte mit einer löschbaren und wiederbeschreibbaren magnetischen Kodierung zu versehen. Dazu wird das zu kodierende Objekt mittels einer Rollpalette über einen Schreibkopf hinwegbewegt. Mittels des Schreibkopfes wird dem Objekt eine wechselseitig magnetisch polarisierte Prägung verliehen, die über eine Leseeinrichtung auslesbar ist. Insbesondere für große zu kodierende Objekte wird für dieses Verfahren jedoch viel Platz benötigt. Darüber hinaus muss die Rollpalette auf das jeweils zu transportierende Objekt angepasst werden.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bearbeitungsmaschine und Verfahren vorzuschlagen, die es erlauben, mittels der Bearbeitungsmaschine bearbeitete ferromagnetische Werkstücke auf einfache Weise nachverfolgbar zu machen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine ein Schreibkopf zur Kodierung des Werkstücks innerhalb eines festgelegten Kodierbereichs vorhanden ist, wobei der Schreibkopf zusammen mit dem Bearbeitungskopf relativ zur Werkstückauflage positionierbar ist und wobei der Schreibkopf dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zur einheitlichen Ausrichtung von magnetischen Domänen des Werkstücks, insbesondere von Weissschen Bezirken, innerhalb des Kodierbereichs zu erzeugen.
  • Weissschen Bezirke sind magnetische Domänen eines ferromagnetischen Materials innerhalb der die magnetischen Momente gekoppelt sind und sich gemeinsam ausrichten. Typische Längenskalen eines Weissschen Bezirks sind zehn Nanometer bis wenige Mikrometer. Die Ausrichtung der Weissschen Bezirke ist beim nicht magnetisierten Werkstück statistisch verteilt, so dass der Gesamtkörper unmagnetisch erscheint. Durch das vom Schreibkopf erzeugte äußere Magnetfeld können die magnetischen Momente der vom Schreibkopf überfahrenen Weissschen Bezirke gleich ausgerichtet werden. Diese Gleichrichtung bleibt auch nach Entfernen des äußeren Magnetfelds erhalten, also wenn das Magnetfeld des Schreibkopfes abgeschaltet oder der Schreibkopf entfernt wird.
  • Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten formgebenden Bearbeitungsmaschinen ist eine gegenüber der Werkstückauflage verfahrbare Bearbeitungseinheit vorgesehen, die nicht nur den Bearbeitungskopf zur Formung des Werkstücks, sondern zusätzlich einen Schreibkopf umfasst, der ein Kodier-Magnetfeld, d.h. ein Magnetfeld, welches zum Kodieren geeignet ist, erzeugen kann. Bearbeitungskopf und Schreibkopf können als Bearbeitungseinheit zusammen verfahren/positioniert werden. Dadurch ist es möglich, die formgebenden Bearbeitungsschritte und die Kodierschritte in kurzer zeitlicher Abfolge innerhalb einer einzigen Bearbeitungsmaschine, mittels unterschiedlicher Bearbeitungsmechanismen (Beaufschlagung des Werkstücks mit z.B. Laserstrahlung zum Schneiden und Beaufschlagung des Werkstücks mit einem Magnetfeld zur Kodierung) durchzuführen.
  • Es wird also eine zeitsparende Kodierung ermöglicht, die auch bei nachfolgender Oberflächenbehandlung des Werkstücks noch lesbar ist. Das Werkstück muss nicht zu einer separaten Kodiermaschine verbracht werden, was sowohl den Zeitals auch den Platzaufwand reduziert.
  • Die Bearbeitungseinheit ist vorzugsweise in zwei Raumrichtungen entlang der flächigen Ausdehnung der Werkstückaufnahme verfahrbar.
  • Der Abstand des Schreibkopfes und die Stärke des vom Schreibkopf erzeugten Magnetfeldes müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass der vorgegebene Kodierbereich mit einer gewünschten Genauigkeit magnetisiert werden kann.
  • Als Werkstücke kommen insbesondere plattenförmige Werkstücke (Bleche) aus Baustahl und ferromagnetischem Edelstahl in Frage, wobei das Signal beim Auslesen des Kodierbereichs im ferromagnetischen Baustahl deutlich stärker ist als im gering ferromagnetischen Edelstahl.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine handelt es sich bei der Bearbeitungsmaschine um eine Laserschneidmaschine und bei dem Bearbeitungskopf um einen Laserschneidkopf.
  • Das erfindungsgemäße Prinzip kann aber auch bspw. bei Stanz- oder Biegemaschine mit Stanz- bzw. Biegekopf vorteilhaft zum Einsatz kommen.
  • Die Bearbeitungsmaschine kann eine Flachbettmaschine, insbesondere zur Bearbeitung von plattenartigen metallischen Werkstücken, sein. Die Flachbettmaschine kann ausgestaltet sein, weitere Bearbeitungsschritte an dem Werkstück vornehmen, wie z.B. Stanzen und/oder Biegen und/oder Bohren und/oder Gewindeschneiden und/oder die Oberfläche Vor- oder Nachbehandeln und/oder Erwärmen oder Abkühlen und/oder Ausrichtung der magnetischen Momente für die Kodierung.
  • Vorzugsweise ist der Schreibkopf mit dem Bearbeitungskopf mechanisch verbunden.
  • Um den Schreibkopf nahe über dem Kodierbereich zu positionieren, ist es vorteilhaft, wenn der Schreibkopf gegenüber dem Bearbeitungskopf in Richtung der Werkstückaufnahme annäherbar und/oder ausrichtbar ist. Dies kann durch Absenken des Schreibkopfes relativ zum Bearbeitungskopf erfolgen. Für die Abstandssteuerung des magnetischen Schreibkopfs kann der Messwert einer kapazitiven Abstandssensorik des Bearbeitungskopfs der Bearbeitungsmaschine verwendet werden.
  • Zum Ausrichten des Schreibkopfes kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Schreibkopf gegen den Bearbeitungskopf verschwenkbar ist. Ebenso kann der Bearbeitungskopf schwenkbar ausgerichtet werden, vorzugsweise um mehrere Achsen. Der Schreibkopf kann diesen Ausrichtungen folgen und zugleich in Richtung des Werkstücks zusätzlich drehbar und annäherbar sein, so dass der Schreibkopf gegenüber dem Werkstück akkurat ausgerichtet werden kann (Feinjustierung). Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn für die formgebende Bearbeitung eine schräge Einstellung des Bearbeitungskopfs benötigt wird, der Schreibkopf aber senkrecht zum Werkstück ausgerichtet sein soll.
  • Hierfür ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Schreibkopf mit dem Bearbeitungskopf über einen Verbindungsarm verbunden ist, wobei der Verbindungsarm relativ zum Bearbeitungskopf in Richtung zur Werkzeugauflage verfahrbar ist. Der Verbindungsarm ist dazu verfahrbar und/oder verschwenkbar am Bearbeitungskopf angebracht.
  • Für die Erzeugung des Magnetfeldes zur Ausrichtung der Weissschen Bezirke umfasst der Schreibkopf vorzugsweise einen Elektromagneten oder einem Permanentmagneten. Bei Verwendung eines Permanentmagneten kann die Einwirkung des vom Permanentmagneten ausgehenden magnetischen Feldes durch Anpassung des Abstands des Schreibkopfes zum Werkstück gesteuert werden. Im Gegensatz dazu kann der ausgeschaltete Elektromagnet auch mit nur einem geringen Abstand über dem Werkstück verfahren werden ohne das Werkstück zu magnetisieren. Dies erleichtert die Positionierung des Schreibkopfes.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform umfasst der Elektromagnet einen U-förmigen Eisenkern mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, wobei der Querschnitt des ersten Schenkels des Eisenkerns einen kleineren Durchmesser aufweist als der Querschnitt des zweiten Schenkels. Der Schenkel mit dem kleineren Durchmesser (erster Schenkel) wird zum Kodieren verwendet. Aufgrund des geringeren Querschnitts des zweiten Schenkels wird im Bereich des zweiten Schenkels eine geringere Feldstärke erzeugt, so dass trotz der U-Form die vom ersten Schenkel bewirkte Orientierung durch Überfahren mit dem zweiten Schenkel nicht wieder geändert wird.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Kodiersystem zur Kodierung und Identifizierung eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks, umfassend: eine zuvor beschriebene Bearbeitungsmaschine, ein portables Lesegerät zum Auslesen der Kodierung, eine Speichereinrichtung zur Speicherung der Kodierung, und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der ausgelesenen und gespeicherten Kodierungen
  • Vorzugsweise weist das Lesegerät einen Hall-Sensor auf, mit dem die Ausrichtung der Domänen des Werkstücks und die vom Werkstück ausgehende Signalstärke der magnetischen Flussdichte detektiert werden können.
  • Um die Position und Ausrichtung des Werkstücks gegenüber dem portablen Geräts zu ermitteln ist es vorteilhaft, wenn das Lesegerät einen Beschleunigungssensor und/oder einen Gyrosensor und/oder einen GPS-Empfänger aufweist.
  • Um eine Verbindung zu einer Datenbank herzustellen ist es darüber hinaus vorteilhaft wenn das Kodiersystem einen Zugang zum Internet über LAN, WiFi usw. aufweist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kodieren eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks mittels einer zuvor beschriebenen Bearbeitungsmaschine, wobei das Werkstück mit einer magnetischen Kennzeichnung versehen wird, indem der Schreibkopf zusammen mit dem Bearbeitungskopf den Kodierbereich abfährt während der Schreibkopf ein Magnetfeld erzeugt.
  • Mittels des Bearbeitungskopfes werden magnetische Domänen (die sogenannten Weissschen Bezirke) eines festgelegten Bereichs des Werkstücks (Kodierbereich) einheitlich ausgerichtet. Dazu wird der Schreibkopf im aktivierten Zustand relativ zu dem auf der Werkstückaufnahme positionierten Werkstück über den Kodierbereich bewegt, so dass die magnetischen Domänen des Kodierbereichs in den Bereich des vom Schreibkopf erzeugten Magnetfelds gelangen. Durch Bewegen des Schreibkopfes relativ zum Werkstück können dann die übrigen Domänen des festgelegten Kodierbereichs entsprechend ausgerichtet werden. Aus der Kombination der statistischen Verteilung der magnetischen Domänen des Grundwerkstoffs, die für jedes Werkstück unterschiedlich ist, und der aufgebrachten Orientierung der Domänen innerhalb des festgelegten Kodierbereichs wird ein einmaliger mag. Fingerabdruck erzeugt.
  • Die erfindungsgemäße Kodierung erlaubt das Durchführen von weiteren Oberflächenbehandlungen, ohne den Informationsgehalt zu beeinflussen. Jedoch sollte das Werkstück nach der magnetischen Codierung nicht nahe der oder über die Curie-Temperatur erhitzt werden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem plattenartigen Werkstück um ein Blech.
  • Vorzugsweise wird zum Abfahren des Kodierbereichs der Schreibkopf relativ zum Bearbeitungskopf in Richtung Werkstückaufnahme abgesenkt. Auf diese Weise kann ein kleiner Abstand zum Werkstück und somit eine genaue Kodierung realisiert werden, ohne den sperrigen Bearbeitungskopf zu nahe an das Werkstück heranfahren zu müssen. Ein kleiner Abstand zum Werkstück ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, da die Amplitude des magnetischen Signals des Schreibkopfes quadratisch mit dem Abstand fällt und auf diese Weise eine hohe Signalstärke des zum Kodieren verwendeten Magnetfelds gewährleistet werden kann. Der Abstand sollte insbesondere kleiner als 5 mm, besonders bevorzugt kleiner als 1 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,5 mm sein. Das Absenken des Schreibkopfes kann mittels eines relativ zum Bearbeitungskopf in Richtung der Werkstückaufnahme verfahrbaren Verbindungsarms erfolgen. Bei Verwendung eines Permanentmagneten und Kodierung eines nicht zusammenhängenden Kodierbereichs (mehrere Teilbereiche) kann es notwendig sein nach Abfahren eines ersten Teilbereichs, den Schreibkopf anzuheben und über den nächsten Teilbereich des Kodierbereichs wieder abzusenken.
  • Die Erfindung betrifft auch ein maschinelles Verfahren zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechen, umfassend: formgebendes Bearbeiten (insbesondere Ausstanzen, Biegen, Laserbearbeiten) des Werkstücks und Kodieren des Werkstücks mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens.
  • Vorzugsweise erfolgt das Kodieren nach dem formgebenden Bearbeiten. Dies ist insbesondere wichtig, wenn das formgebende Bearbeiten Laserschneiden beinhaltet, da bei Erwärmung über die Curie Temperatur die mit dem Schreibkopf aufgebrachte Information verloren gehen würde.
  • Bei einer besonders bevorzugten Variante wird das kodierte Werkstück durch eine Oberflächenbehandlung, insbesondere durch Lackieren, Pulverbeschichten, Schleifen und Entgraten, nachbearbeitet. Die magnetische Kodierung bleibt trotz nachfolgender Oberflächenbehandlung lesbar.
  • Um das Auslesen der Kodierung zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn das Werkstück mit einer Markierung zur Positionierung eines Sensors zum Auslesen der Kodierung versehen wird.
  • Vorzugsweise wird die Kodierung des Werkstück mittels eines mobilen Geräts ausgelesen, wobei mittels eines Hall-Sensors die Orientierung des Magnetfelds und mittels eines Beschleunigungssensors die Bewegung des mobilen Geräts relativ zum Werkstück detektiert wird. Auf diese Weise kann die örtliche Verteilung der Magnetisierung (Kodierung) und die Stärke des magnetischen Feldes und damit der „Fingerabdruck“ des Werkstücks ermittelt werden. Zusätzlich kann mittels des Hall-Sensors auch die Höhe der Magnetfeldstärke und/oder mittels eines GPS-Empfängers der Standort des Werkstücks ermittelt werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine in Form einer Laserbearbeitungsmaschine.
    • 2 zeigt einen Schreibkopf einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine.
    • 3a zeigt eine Anordnung von Weissschen Bezirken innerhalb eines Ausschnitts eines Werkstücks vor Kodierung mit dem Schreibkopf.
    • 3b zeigt eine Anordnung von Weissschen Bezirken innerhalb eines Ausschnitts eines Werkstücks nach Kodierung mit dem Schreibkopf.
    • 4 zeigt ein Lesegerät für ein erfindungsgemäßes Kodiersystem.
    • 5 zeigt einen durch einen Hall-Sensor detektierten Signalverlauf in Abhängigkeit von der Position des Hall-Sensors.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsmaschine 1 mit einem Laserbearbeitungskopf 2, mit dem ein Werkstück 4, welches auf einer Werkstückauflage 5 aufliegt, mit einem Laserstrahl 3 beaufschlagt werden kann. An dem Laserbearbeitungskopf 2 ist mittels eines Verbindungsarms 6 ein Schreibkopf 7 beweglich angebracht. Der Bearbeitungskopf 2 und der Schreibkopf 7 bilden eine Bearbeitungseinheit, und können als diese Bearbeitungseinheit gemeinsam gegenüber der Werkstückaufnahme 5 verfahren werden. Darüber hinaus kann der Schreibkopf 7 mittels des Verbindungsarms 6 relativ zum Bearbeitungskopf 2 bewegt werden. Dazu ist der Verbindungsarm 6 vorzugsweise senkrecht zur Ebene des Werkstücks 4 bzw. der Werkstückaufnahme 5 entlang des Bearbeitungskopfes 2 verfahrbar und/oder um eine Achse gegenüber dem Bearbeitungskopf 2 verschwenkbar am Bearbeitungskopf angebracht. So kann der Schreibkopf 7 nahe am Werkstück 4 positioniert werden. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Verbindungsarm 6 beispielhaft um eine Achse parallel zur Werkstückaufnahme verschwenkbar.
  • Der Schreibkopf 7 umfasst einen Magneten, durch den magnetische Domänen 8a, 8b des Werkstücks 4 bei ausreichend kleinem Abstand zwischen Schreibkopf 7 und Werkstück 4 ausgerichtet werden können. 2 zeigt hierzu einen als Elektromagnet ausgebildeten Schreibkopf 7 mit einem U-förmigen Eisenkern 9 der von einer Spule 10 umwickelt ist. Der U-förmige Eisenkern 9 weist zwei Schenkel 11, 12 auf, wobei der zweite Schenkel 12 einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste Schenkel 11, so dass unterschiedliche magnetische Flussdichten an den Schenkelenden erzeugt werden. Auf diese Weise wird im Bereich des Endes des zweiten Schenkels 12 ein weitestgehend homogenes Magnetfeld mit einer im Vergleich zum Ende des ersten Schenkels 11 höheren magnetischen Flussdichte erzeugt. Das Werkstück 4 kann somit durch den zweiten Schenkel 11 stärker beeinflusst werden als durch den ersten Schenkel 11. Der zweite Schenkel 12 wird daher zum Kodieren des Werkstücks 4 (Ausrichten der Domänen 8a) verwendet.
  • Nach dem formenden Bearbeiten des Werkstücks 4 mittels des Bearbeitungskopfes 2 (hier: Schneiden einer Kontur mittels des Laserstrahls 3) wird der Verbindungsarm 6 mit dem Schreibkopf 7 abgesenkt und die Spule 10 mit Strom durchflossen. Der Schreibkopf 6 wird (vorzugsweise zusammen mit dem Bearbeitungskopf 2) entlang eines Kodierbereichs 13 (hier: durch gestrichelte Linien begrenzt) verfahren, wodurch die magnetischen Domänen 8a innerhalb des Kodierbereichs 13 einheitlich ausgerichtet werden. Der Kodierbereich 13 weist vorzugsweise eine Größe im mikroskopischen Bereich auf und umfasst daher eine Vielzahl an magnetischen Domänen, die im Allgemeinen zehn Nanometer bis wenige Mikrometer groß sind. 3a zeigt die Ausrichtung der einzelnen Domänen 8a, 8b vor dem Kodieren. Die Ausrichtung der magnetischen Momente der Domänen sind statistisch verteilt. 3b zeigt die Situation, nachdem der Schreibkopf 7 den Kodierbereich 13 überfahren hat. Innerhalb des Kodierbereichs 13 sind die magnetischen Momente der Domänen 8a einheitlich ausgerichtet, während außerhalb des Kodierbereichs 13 die statistisch verteilte Ausrichtung erhalten geblieben ist. Aus der Kombination der statistisch verteilten magnetischen Ausrichtung der Domänen 8b des Grundwerkstoffs des Werkstücks 4 und der durch den Schreibkopf 7 aufgebrachten Orientierung in den Domänen 8a kann eine einmalige magnetische Kodierung (Fingerabdruck) erzeugt werden, die überlackiert oder pulverbeschichtet werden kann, ohne dass ihre Lesbarkeit beeinflusst wird.
  • 4 zeigt ein Lesegerät 15, eine Vergleichseinrichtung 16 und eine Speichereinrichtung 22, die zusammen mit der in 1 gezeigten Bearbeitungsmaschine 1 ein erfindungsgemäßes Kodiersystem bilden. Das Auslesen der Kodierung erfolgt über das Lesegerät 15 bspw. mittels Hall-Sensoren 17, die in einem mobilen Gerät 18, beispielsweise einem Smartphone oder einem Tablet-Computer, verbaut sind. Das Lesegerät 15 wird zum Auslesen der Kodierung in einem Abstand von ca. 1 bis 3 cm über das Werkstück 4 hinweg bewegt. Dabei erfassen die Hall Sensoren 17 nicht nur die magnetische Flussdichte B sondern auch die Orientierung 14 des Magnetfelds 19 in Abhängigkeit von der Position auf dem Werkstück 4. 5 zeigt den Verlauf der magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit von der Position des detektierenden Hall Sensors 17. Im Kodierbereich 13 liegt eine einheitliche Ausrichtung der magnetischen Domänen vor, was auch eine Erhöhung der Signalstärke der magnetischen Flussdicht B bewirkt. In den Bereichen außerhalb des Kodierbereichs 13 hingegen sind die magnetischen Momente verschiedener Domänen 8b unterschiedlich ausgerichtet. Dabei sind die erfassten Signale stets charakteristisch für die magnetischen Domänen 8b außerhalb des Kodierbereichs 13 des speziellen Werkstücks 4 und liefern in Verbindung mit der durch den Schreibvorgang eingebrachten magnetischen Orientierung im Kodierbereich 13 einen einmaligen charakteristischen Signalverlauf für das spezielle Werkstück 4. Das mobile Gerät 15 muss dabei an die richtige Position auf dem bzw. über das Werkstück 4 gebracht werden, hierfür ist es hilfreich, wenn eine Markierung auf dem Werkstück 4 angebracht wird oder eine Regel festgelegt wird, wo die Kodierung anzubringen ist (z.B. „immer linke untere Ecke“). Wird das mobile Gerät 15 mit den Hall Sensoren 17 über das Werkstück 4 geführt, kann die Bewegung über einen weiteren Sensor 21 (Gyrosensor und/oder Beschleunigungs-Sensor) erfasst werden, so dass das Signal in Abhängigkeit vom Ort (hier beispielhaft entlang der Richtung x) angegeben werden kann. Wenn das mobile Gerät 15 über ein GPS-Empfänger 20 verfügt, wie in 4 gezeigt, kann darüber hinaus beim Auslesen des Fingerabdrucks der Standort des Werkstücks 4 ermittelt werden und über das Internet an z.B. einen Produktverkäufer übermittelt werden. Durch eine App, die mit einer Datenbank über das Internet verbunden ist, kann dieser einmalige Fingerabdruck auf Echtheit hin überprüft werden. Die Daten der Sensoren 17,20,21 werden dazu, vorzugsweise über W-LAN, an die Vergleichseinrichtung 16 übermittelt und dort mit in einer Speichereinrichtung 22 hinterlegten Daten verglichen. Auf diese Weise kann das Werkstück 4 identifiziert und in der Speichereinrichtung 22 hinterlegte Eigenschaften des Werkstücks 4 verifiziert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    (Laser)Bearbeitungsmaschine
    2
    (Laser)Bearbeitungskopf
    3
    Laserstrahl
    4
    Werkstück
    5
    Werkstückauflage
    6
    Verbindungsarms
    7
    Schreibkopf
    8a, 8b
    magnetische Domänen
    9
    Eisenkern
    10
    Spule
    11
    erster Schenkel des Eisenkerns
    12
    zweiter Schenkel des Eisenkerns
    13
    Kodierbereich
    14
    Orientierung des Magnetfelds
    15
    Lesegerät
    16
    Vergleichseinrichtung
    17
    Hall-Sensoren
    18
    mobiles Gerät
    19
    vom Werkstück ausgehendes Magnetfeld/Feldlinien
    20
    GPS-Empfänger
    21
    weiterer Sensor (Gyrosensor/Beschleunigungssensor)
    22
    Speichereinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202007018544 [0002]
    • DE 4444233 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Bearbeitungsmaschine (1) zur formenden Bearbeitung eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks (4), umfassend: eine Werkstückauflage (5) und einen relativ zur Werkstückauflage (5) positionierbaren Bearbeitungskopf (2) zur formgebenden Bearbeitung des Werkstücks (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Schreibkopf (7) zur Kodierung des Werkstücks (4) innerhalb eines festgelegten Kodierbereichs (13) vorhanden ist, wobei der Schreibkopf (7) zusammen mit dem Bearbeitungskopf (2) relativ zur Werkstückauflage (5) positionierbar ist und wobei der Schreibkopf (7) dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, welches zur einheitlichen Ausrichtung von magnetischen Domänen (8a), insbesondere von Weissschen Bezirken, des Werkstücks (4) innerhalb des Kodierbereichs (13) dient.
  2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bearbeitungsmaschine (1) um eine Laserschneidmaschine und bei dem Bearbeitungskopf (2) um einen Laserschneidkopf handelt.
  3. Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibkopf (7) mit dem Bearbeitungskopf (2) mechanisch verbunden ist.
  4. Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibkopf (7) gegenüber dem Bearbeitungskopf (2) in Richtung der Werkstückaufnahme (5) annäherbar und/oder ausrichtbar ist.
  5. Bearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibkopf (7) mit dem Bearbeitungskopf (2) über einen Verbindungsarm (6) verbunden ist, wobei der Verbindungsarm (6) relativ zum Bearbeitungskopf (2) in Richtung zur Werkzeugauflage (5) verfahrbar ist.
  6. Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibkopf (7) einen Elektromagneten oder einem Permanentmagneten umfasst.
  7. Kodiersystem zur Kodierung und Identifizierung eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks (4), umfassend: eine Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ein portables Lesegerät (15) zum Auslesen der Kodierung, eine Speichereinrichtung (22) zur Speicherung der Kodierung, und eine Vergleichseinrichtung (16) zum Vergleichen der ausgelesenen und gespeicherten Kodierungen.
  8. Kodiersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (15) einen Hall-Sensor (17) und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Gyrosensor (21) und/oder einen GPS-Empfänger (20) aufweist.
  9. Verfahren zum Kodieren eines plattenartigen ferromagnetischen Werkstücks (4) mittels einer Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück (4) mit einer magnetischen Kennzeichnung versehen wird, indem der Schreibkopf (7) zusammen mit dem Bearbeitungskopf (2) den Kodierbereich (13) abfährt während der Schreibkopf (2) ein Magnetfeld erzeugt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abfahren des Kodierbereichs (13) der Schreibkopf (7) relativ zum Bearbeitungskopf (2) in Richtung Werkstückaufnahme (5) abgesenkt wird.
  11. Maschinelles Verfahren zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken (4), insbesondere von Blechen, umfassend: • formgebendes Bearbeiten, insbesondere Ausstanzen, Biegen, Laserbearbeiten des Werkstücks (4); • Kodieren des Werkstücks (4) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das kodierte Werkstück (4) durch eine Oberflächenbehandlung, insbesondere durch Lackieren, Pulverbeschichten, Schleifen und Entgraten, nachbearbeitet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierung des Werkstück (4) mittels eines mobilen Geräts (18) ausgelesen wird, wobei mittels eines Hall-Sensors (17) die Orientierung des Magnetfelds (19) und mittels eines Beschleunigungssensors (21) die Bewegung des mobilen Geräts relativ zum Werkstück detektiert (4) wird.
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