DE10354258B3

DE10354258B3 - Marking system for workpieces

Info

Publication number: DE10354258B3
Application number: DE2003154258
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl.-Ing. Fröhlich
Original assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Current assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: WO2005050534A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Markiersystem (1) für Werkstücke mit einer Glättungseinheit (3), einer Markiereinheit (2), einer Steuereinheit (7) und mindestens einer Koordinateneinheit (4) zur räumlichen Verstellung der Glättungseinheit (3) und der Markiereinheit (2) in Übereinstimmung mit der Steuerung der Steuereinheit (7), wobei die Glättungseinheit (3) ausgebildet ist, die Oberfläche eines zu markierenden Werkstücks im Vorlauf zu dessen Markierung zu glätten.The present invention relates to a marking system (1) for workpieces with a smoothing unit (3), a marking unit (2), a control unit (7) and at least one coordinate unit (4) for spatially adjusting the smoothing unit (3) and the marking unit (2). in accordance with the control of the control unit (7), wherein the smoothing unit (3) is adapted to smooth the surface of a workpiece to be marked in the run to its mark.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Markiersystem für Werkstücke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The present invention generally relates to a workpiece marking system the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 24 23 424 C3 bzw. GB 1 541 732 ist ein Markiersystem für Werkstücke gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.From the DE 24 23 424 C3 respectively. GB 1 541 732 a marking system for workpieces according to the preamble of claim 1 is known.

Bei der Markierung von Werkstücken, insbesondere von metallischen Werkstücken, ist es erforderlich, die zu markierende zweidimensionale Oberfläche vor der Markierung von Rauheiten und Unebenheiten zu befreien, um Lesefehler zu vermeiden, wenn diese Markierung später mit Kamera-Systemen automatisch gelesen werden soll.at the marking of workpieces, especially of metallic workpieces, it is necessary the two-dimensional surface to be marked before marking Roughing and unevenness to avoid read errors when this mark later to be read automatically with camera systems.

Dieses Problem tritt insbesondere bei Matrix-Codes oder Data-Matrix-(DM)-Codierungen auf, die in Form von vertieft eingeschlagenen Punkten (wie Körner-Punkte in codierender Matrix-Anordnung) in den für diese Markierung vorgesehenen Bereichen (Feld für die Matrix) gebildet werden. Aber auch Klarschrift-Markierungen, die bekannterweise beispielsweise in Form einer 5 × 7 Punkte-Matrix oder mit einem "nadelnden" Kopf mit selbststeuernder Nadel erzeugt werden, gewinnen auf stark strukturierten Werkstück-Oberflächen deutlich an Lesbarkeit, wenn der zu markierende Bereich, zuvor von Rauheiten und Unebenheiten befreit wird. Das gilt sowohl für das visuelle Lesen, als auch für das auch bei Klarschriften angewandte automatische Lesen mittels Kamera-Systemen.This The problem arises in particular with matrix codes or data matrix (DM) codes on, in the form of deepened points (such as grains-points in coding matrix arrangement) in the for These mark provided areas (field for the matrix) are formed. But also plain text markers, which are known, for example in the form of a 5 × 7 Dot matrix or with a "needling" head with self-steering Needle produced win clearly on highly structured workpiece surfaces legibility, if the area to be marked, previously of roughness and bumps is freed. This is true for visual reading as well for the Automatic reading with camera systems also used in plain text.

Insbesondere zum automatischen Lesen derartiger Data-Matrix-Codierungen müssen die unterschiedlichen Lichtreflexe der einzelnen Punkte im Vergleich zu denjenigen Reflexen in der die Matrix umgebenden "Ruhezone", den Zwischenräumen zwischen den sich nicht berühren dürfenden Punkten innerhalb der Matrix und denjenigen Bereichen des Codefeldes ohne solche Punkte, unterschieden werden. Deshalb ist es wichtig, dass die zu markierenden Bereiche eine möglichst ebene, gleichmäßige Material-Oberfläche mit sehr gleichmäßigen Reflexions-Eigenschaften aufweisen, von deren Reflexion diejenigen Reflexionen, die durch die Codierungspunkte erzeugt werden, eindeutig unterschieden werden können.Especially for automatically reading such data matrix encodings, the different light reflections of the individual points in comparison to those reflections in the "rest area" surrounding the matrix, the spaces between do not touch each other dürfenden Points within the matrix and those areas of the code field without such points, be distinguished. That's why it's important that the areas to be marked with as even, even material surface with very uniform reflection properties whose reflections reflect those reflected by the coding points are generated, can be clearly distinguished can.

Darüber hinaus ist es allgemein für die Qualität der Markierungen eines Markiersystems wünschenswert im Vorlauf zur eigentlichen Markierung, und zwar unabhängig davon, ob diese mit einer DM-Codierung oder mit Klarschrift erfolgt, eine möglichst glatte zu markierende Oberfläche zu realisieren.Furthermore is it general for the quality the markings of a marking system desirable in the run to actual marking, regardless of whether this with a DM coding or with plain text, as smooth as possible to be marked surface to realize.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Markiersystem für Werkstücke der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die auf eine einfache Art und Weise eine im Wesentlichen ebene, gleichmäßige Oberfläche einer Markiereinheit des Markiersystems vor der Markierung der Oberfläche des Werkstücks bereitstellt.Therefore It is an object of the present invention to provide a marking system for workpieces of the initially mentioned type available to put in a simple way a substantially level, even surface of a Marking unit of the marking system before marking the surface of the marking system workpiece provides.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Markiersystem für Werkstücke zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig mit einer Glättungseinheit und mit einer Markiereinheit zum Einsatz gebracht werden kann und leicht auf bestehende Markiersysteme nachrüstbar ist. Das bietet den Vorteil, dass das Werkstück nicht neu transportiert, positioniert und fixiert werden muss.The present invention enables a marking system for workpieces to disposal to provide simultaneously with a smoothing unit and with a Marking unit can be deployed and easily on existing Retrofit marking systems is. This offers the advantage that the workpiece is not transported anew, must be positioned and fixed.

Diese Aufgabe wird von einem Markiersystem für Werkstücke gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.These The object is achieved by a marking system for workpieces according to claim 1. advantageous Features of the invention are set forth in the subclaims.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie die Wirkungsweise verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die begleitenden Zeichnungen veranschaulichen die vorliegende Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung weiterhin dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären und einem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden. Dabei zeigen:Further Features and advantages of the present invention as well as the mode of action various embodiments The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings described. The accompanying drawings illustrate the present invention Invention and, together with the description, further serve the principles to explain the invention and to enable a person skilled in the field to to manufacture and use the invention. Showing:

1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Markiersystems für Werkstücke mit einer Glättungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 a side view in section of a marking system for workpieces with a smoothing unit according to a first embodiment of the present invention;

2 eine isometrische Ansicht von unten teilweise im Schnitt des Markiersystems für Werkstücke mit der Glättungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 an isometric view from below partially in section of the marking system for workpieces with the smoothing unit according to the first embodiment of the present invention;

3 eine isometrische Ansicht von oben des Markiersystems für Werkstücke mit der Glättungseinheit einschließlich der Koordinateneinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuerung mittels einer Steuereinheit schematisch angedeutet ist. 3 an isometric view from above of the marking system for workpieces with the smoothing unit including the coordinate unit according to the first embodiment of the present invention, wherein the control is indicated schematically by means of a control unit.

4 eine isometrische Ansicht einer Glättungsnadel gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, und zwar in einer ersten Ausführung 4A, die plan mit verrundeten Kanten ist, und in einer zweiten Ausführung 4B mit ballig ausgebildetem Kopf des Glättungs-Werkzeuges. 4 an isometric view of a smoothing needle according to a preferred aspect of the present invention, in a first embodiment 4A , which is plan with rounded edges, and in a second embodiment 4B with a crown trained head of the Smoothing Tool.

5 einen mechanischen Antrieb für das Markiersystem über einen rotierenden Exzenter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. 5 a mechanical drive for the marking system via a rotating eccentric according to one aspect of the present invention.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindungdescription the preferred embodiments of invention

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird eine derzeit bevorzugte erste Ausführungsform eines Markiersystems mit einer Glättungseinheit beschrieben. Das allgemein mit Bezugszeichen 1 bezeichnete Markiersystem umfasst eine Markiereinheit 2 und eine Glättungseinheit 3, die als separate Köpfe ausgeführt sind. In der Ausführungsform der 1–4 ist die Markiereinheit 2 als DM-Codierkopf 2 ausgeführt und die Glättungseinheit 3 ist als zusätzlicher Glättungskopf 3 ausgeführt und neben dem DM-Codierkopf 2 auf einer einzigen Koordinateneinheit 4 (siehe 3) montiert. Die Markiereinheit kann auch für die Klarschrift-Beschriftung in Form eines entsprechenden Markierkopfs ausgeführt werden, worin die Zeichen in Form einer 5 × 7 Punkte-Matrix (analog zu einem Matrixdrucker) dargestellt werden. Weitere Markierköpfe für Klarschrift sind beispielsweise die sogenannten Nadelköpfe mit selbststeuernder Nadel (über 100 Hz), die eine ganz dichte Folge von Punkten in das Werkstück nadelt und somit ein Zeichen darauf als Nadel-Schrift "schreibt". In der nachstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen wird die Bezeichnung "Markierkopf" in Alleinstellung als Oberbegriff für den DM-Codierkopf und für den Markierkopf für Klarschrift, die als Punkte-Matrix oder Nadel-Schrift ausgeführt ist, verwendet. Markiersysteme mit einer Markiereinheit und einer Koordinateneinheit sowie dem entsprechenden Antrieb und der entsprechenden Steuerung eines Markierkopfes, der als DM-Codierkopf oder als Markierkopf für Klarschrift ausgebildet ist, sind an und für sich für dem Fachmann bekannt, und werden nicht weiter ausgeführt. Typisches Markiersysteme dieser Art nach dem Stand der Technik sind die Ritz-, Nadel- und Data-Matrix-Markiersysteme, die von der Borries Markier-Systeme aus D-72124 Pliezhausen unter den Typenbezeichnungen 310, 315, 320, 322, 323, 325, 326, 330 usw. hergestellt und vertrieben werden.With reference to the 1 to 4 A currently preferred first embodiment of a marking system with a smoothing unit will be described. The generally with reference numerals 1 designated marking system comprises a marking unit 2 and a smoothing unit 3 which are designed as separate heads. In the embodiment of the 1 - 4 is the marking unit 2 as a DM coding head 2 running and the smoothing unit 3 is as an additional smoothing head 3 executed and next to the DM coding head 2 on a single coordinate unit 4 (please refer 3 ) assembled. The marking unit can also be designed for plain text labeling in the form of a corresponding marking head, in which the characters are represented in the form of a 5 × 7 dot matrix (analogous to a matrix printer). Other marking heads for plain text are, for example, the so-called needle heads with self-controlling needle (over 100 Hz), which forks a very dense sequence of dots into the workpiece and thus "writes" a character on it as a needle font. In the following description and in the claims, the term "marking head" is used alone as a generic term for the DM coding head and for the marking head for plain text, which is designed as a dot matrix or a needle font. Marking systems with a marking unit and a coordinate unit and the corresponding drive and the corresponding control of a marking head, which is designed as a DM coding head or as a marking head for plain text, are in themselves known to the expert, and will not be further elaborated. Typical prior art marking systems of this type are the scribe, needle and data matrix marking systems available from Borries Markier-Systeme of D-72124 Pliezhausen under the type designations 310, 315, 320, 322, 323, 325, 326, 330, etc. are manufactured and sold.

Es ist jedoch denkbar, dass erfindungsgemäß der DM-Codierkopf 2 der ersten Ausführungsform durch einen nicht gezeigten Markierkopf für die Klarschrift-Beschriftung ersetzt wird, oder dass der DM-Codierkopf selbst alternativ oder zusätzlich zur Erzeugung von Klarschrift-Markierungen eingesetzt wird. Ein DM-Codierkopf könnte auch zusammen mit einem separaten Markierkopf für die Klarschrift und einem Glättungskopf zum Einsatz gebracht werden, so dass eine dreiköpfige Vorrichtung entsteht.However, it is conceivable that according to the invention the DM coding head 2 the first embodiment is replaced by a not shown for marking the plain text lettering, or that the DM coding head itself is used alternatively or additionally to the generation of plain text markings. A DM encoder head could also be used in conjunction with a separate plain text marking head and a smoothing head to form a three headed device.

Darüber hinaus ist in einer weiteren erfindungsgemäßen Alternative zur Lösung mit den separaten Köpfen denkbar, beide Einheiten für Glättung und Codierung bzw. Klarschrift mechanisch in einem Kombi-Kopf d. h. in einem einzigen Gehäuse zusammenzufassen. Die Kombi-Kopf-Lösung bietet den Vorteil eines geringen Platzbedarfs, ist aber insofern von Nachteil, dass sie weniger Kombinationsmöglichkeiten mit unterschiedlichen Köpfen für Klarschrift-Markierung erlaubt. Auch ist erfindungsgemäß als weitere Alternative zur Lösung mit separaten Köpfen und einer einzigen Koordinateneinheit beabsichtigt, dass der Glättungskopf 3 und der DM-Codier- kopf 2 (bzw. der Markierkopf für die Klarschrift) mit getrennten Koordinateneinheiten innerhalb des Markiersystems montiert werden, wobei die separaten Koordinateneinheiten für die Bewegung des Glättungskopfes an der Oberfläche des Werkstücks selbstverständlich die Komplexität des Markiersystems erhöhen.In addition, in another inventive alternative to the solution with the separate heads conceivable, both units for smoothing and coding or plain text mechanically combined in a combination head, ie in a single housing. The combi-head solution offers the advantage of a small footprint, but is disadvantageous in that it allows fewer possible combinations with different heads for plain text marking. Also according to the invention as a further alternative to the solution with separate heads and a single coordinate unit is intended that the smoothing head 3 and the DM coding head 2 (or the plain text marking head) are mounted with separate coordinate units within the marking system, with the separate coordinate units for the movement of the smoothing head on the surface of the workpiece, of course, increasing the complexity of the marking system.

Mit weiterer Bezugnahme auf die 1–4 umfasst der Markierkopf, insbesondere der DM-Codierkopf 2, eine Markiernadel 21 und der Glättungskopf 3 umfasst eine Glättungsnadel 31. Für den Fall, dass ein besonderer Markierkopf für die Klarschrift anstatt des oder zusätzlich zum DM-Codierkopf eingesetzt wird, umfasst dieser Markierkopf für die Klarschrift eine geeignete Nadel.With further reference to the 1 - 4 includes the marking head, in particular the DM coding head 2 , a marking needle 21 and the smoothing head 3 includes a smoothing needle 31 , In the event that a particular marking head is used for the plain text instead of or in addition to the DM coding head, this marking head comprises a suitable needle for the plain text.

Die Markiernadel 21 ist vorne spitz, um möglichst präzise DM-Codierungen auf dem Werkstück anzubringen. Ausbildung und Steuerung des Markierkopfes können analog zur nachveröffentlichten DE 102 57 532 A1 realisiert werden, deren Inhalt durch die Bezugnahme vollständig hierin eingeschlossen wird.The marking needle 21 is pointed at the front to attach as precise as possible DM coding on the workpiece. Training and control of the marking head can be analogous to the post-published DE 102 57 532 A1 the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Hingegen ist die erfindungsgemäße Glättungsnadel 31, wie in der 4A und 4B. gezeigt, vorzugsweise vorne nicht spitz, sondern plan mit Verrundungen an der Außenkontur der Planfläche zur Vermeidung scharfer Abdrücke auf dem Werkstück oder ballig mit sehr flacher Wölbung ebenfalls zur Vermeidung scharfer Abdrücke. Die Glättungsnadel 31 hat außer der Eigen-Masse am anderen Ende eine zylinderförmige Verdickung, zur Erhöhung der Masse bzw. zur Erhöhung der beim Hämmern auf der Oberfläche des Werkstücks frei werdenden kinetischen Energie.By contrast, the smoothing needle according to the invention 31 , like in the 4A and 4B , shown, preferably not pointed at the front, but plan with fillets on the outer contour of the plane surface to avoid sharp impressions on the workpiece or spherical with very flat curvature also to avoid sharp impressions. The smoothing needle 31 has except the self-mass at the other end a cylindrical thickening, to increase the mass or increase the released during hammering on the surface of the workpiece kinetic energy.

Diese Energie kann durch entsprechende Abstimmung von Abstand zur Oberfläche des Werkstücks, Masse der Glättungsnadel 31 einschließlich Verdickung und Antriebs-Kraft bzw. Energie-Einbringung sehr fein dosiert und auf den individuellen Bedarf eines Werkstücks angepasst werden.This energy can be adjusted by appropriate distance from the surface of the workpiece, mass of the smoothing needle 31 including thickening and drive power or energy input very finely dosed and adapted to the individual needs of a workpiece.

Beim Auftreffen der Glättungsnadel 31 auf eine raue Oberfläche des Werkstücks wird die kinetische Energie der als "Hammer" wirkenden Glättungsnadel 31 in Verformungsarbeit in der obersten Ebene des Werkstücks umgesetzt. Hervorstehende "Spitzen" oder Erhebungen einer rauen Oberfläche, z. B. bei unbearbeitetem Aluminium Sand-Guss, werden hierdurch flach gedrückt, auch kleinere Lunker werden von den Seiten her zusammengedrückt und verkleinert. Die Steuerung der erfindungsgemäßen "hämmernden" Glättungsnadel 31 erfolgt, wie später ausführlicher erörtert, mit Einzelsteuerung oder Selbststeuerung.When hitting the smoothing needle 31 On a rough surface of the workpiece, the kinetic energy of the acting as a "hammer" smoothing needle 31 implemented in deformation work in the top level of the workpiece. Protruding "peaks" or elevations of a rough surface, e.g. B. in unprocessed aluminum sand casting, are thereby pressed flat, even smaller voids are compressed and reduced from the sides. The control of the "hammering" smoothing needle according to the invention 31 takes place, as discussed in more detail later, with individual control or self-control.

Insgesamt entsteht eine wesentlich ebenere, glattere Oberfläche, von der sich die Licht-Reflexionen der anschließend eingeschlagenen, vertieften Punkte der DM-Codierung des DM-Codierkopfes 2 sehr deutlich unterscheiden, wenn sich die Zonen der von jedem "Hammerschlag" getroffenen Fläche jeweils überlappen, aber infolge der Bahn-Bewegung beim Abfahren des zu glättenden Bereiches jeweils versetzt sind.Overall, a much smoother, smoother surface emerges, from which the light reflections of the subsequently recessed, recessed dots of the DM coding of the DM coding head 2 Distinguish very clearly, if the zones of the hit by each "hammer blow" surface respectively overlap, but are offset due to the web movement when moving off the area to be smoothed respectively.

Obwohl derzeit "hämmernde" Glättungsnadeln 31 bevorzugt sind, ist es auch denkbar im Glättungskopf 3 statt der hämmernden Glättungsnadel 31 ein rollendes Glättungswerkzeug (nicht gezeigt) in Form einer Kugel oder Rolle einzusetzen. Das Glättungswerkzeug bleibt während des gesamten Glättungsvorgangs im Eingriff mit der Oberfläche des Werkstücks, auf die es mit entsprechender Kraft gedrückt wird. Mit der Kugel kann hierbei in jeder beliebigen Richtung gerollt werden. Die Rolle kann entsprechend der Achsen-Ausrichtung nur in zwei Richtungen gerollt werden; allerdings ist eine automatische Ausrichtung, wie bei einer Lenkrolle möglich. Die Alternative mit Kugel oder Rolle hat einen hohen statischen Kraft-Bedarf, um die Verformungsarbeit zum Glätten aufzubringen, und erfordert eine entsprechend stabile Ausführung sowohl des Markiersystems 1 als auch der Werkstück-Fixierung. Weiterhin erfordert diese Alternative eine hohe Stabilität des Werkstücks selbst, die nicht immer gegeben ist.Although currently "hammering" smoothing needles 31 are preferred, it is also conceivable in the smoothing head 3 instead of the hammering smoothing needle 31 to insert a rolling smoothing tool (not shown) in the form of a ball or roller. The smoothing tool remains engaged throughout the smoothing process with the surface of the workpiece to which it is pressed with appropriate force. The ball can be rolled in any direction. The roller can only be rolled in two directions according to the axis alignment; however, an automatic alignment is possible, as with a steering roller. The ball or roller alternative has a high static force requirement for smoothing work, and requires a correspondingly stable design of both the marking system 1 as well as the workpiece fixation. Furthermore, this alternative requires a high stability of the workpiece itself, which is not always given.

Darüber hinaus kann die Glättung anstatt der Lösung mit der "hämmernden" Glättungsnadel mittels "Zusammendrücken" erfolgen, wobei mit einem ähnlichen Glättungswerkzeug, wie beim Hämmern, nämlich einer schwach Balligen Fläche gearbeitet wird, die jedoch ähnlich wie beim Rollen mit konstantem Anpressdruck seitlich über die zu glättende Oberfläche des Werkstücks gezogen wird. Die Glättung mittels "Zusammendrücken" hat einen noch höheren Kraftbedarf als das Rollen.Furthermore can the smoothing instead of the solution with the "hammering" smoothing needle be done by "squeezing", wherein with a similar one Smoothing tool like hammering, one weakly curved surface is working, but similar as when rolling with constant contact pressure laterally over the to be smoothed surface of workpiece is pulled. The smoothing By "squeezing" has an even higher power requirement as the rolling.

Im Glättungskopf 3 kann als weitere Alternative zur "hämmernden" Glättungsnadel auch ein Material-abtragendes Werkzeug eingesetzt werden, z. B. ein Fräs- oder Schleif-Kopf. Der Vorteil einer derartigen Lösung besteht unter Umständen in der Möglichkeit, durch entsprechend hohen Material-Abtrag (gegebenenfalls in mehreren Arbeitsgängen) auch größere Unebenheiten einzuebnen, ebenso in der potenziellen Möglichkeit, eine besonders einheitliche Struktur der Oberfläche zu erzeugen. Bei diesem Ansatz ist jedoch das abgetragene Material zu entsorgen und in der Regel ein höherer Zeitbedarf zu erwarten.In the smoothing head 3 can be used as a further alternative to the "hammering" smoothing needle and a material-removing tool, for. B. a milling or grinding head. Under certain circumstances, the advantage of such a solution is the possibility of even greater unevenness due to correspondingly high material removal (possibly in several operations), as well as the potential possibility of producing a particularly uniform structure of the surface. In this approach, however, the removed material is to dispose of and usually expected a higher time requirement.

Als weitere Alternative für eine "hämmernde" Glättungsnadel kann auch mit einer Kugelstrahl-Vorrichtung geglättet werden. Dafür muss der Arbeitsbereich des Kugelstrahl-Kopfes in der Regel mit einem elastischen Element so gegen das Werkstück abgedichtet werden, dass die Kugeln trotz der Höhen-Unterschiede von ungeglätteter zu geglätteter Werkstück-Oberfläche nicht seitlich austreten. Außerdem ist eine separate Zustellmöglichkeit zum Werkstück hin erforderlich, ebenso wie eine Möglichkeit, die Kugeln beim nicht zugestellten, offenen Werkzeug am Herausfallen zu hindern (beispielsweise durch Magnet-Kraft). Die Bewegung der Kugeln kann pneumatisch erzeugt werden.When another alternative for a "hammering" smoothing needle can also with a shot peening device smoothed become. Therefore the working area of the shot peening head usually has to comply with an elastic member are sealed against the workpiece so that the balls despite the height differences from unsmoothed to more smoothed Workpiece surface not emerge laterally. Besides that is a separate delivery option towards the workpiece necessary, as well as a way the balls when not delivered, open tool from falling out to prevent (for example by magnetic force). The movement of Balls can be generated pneumatically.

Erfindungsgemäß kann das Markiersystem besonders vorteilhaft mit einem pneumatischen Antrieb ausgestattet werden. In der Ausführungsform mit einem Glättungskopf 3 und einem DM-Codierkopf 2 kann der dem Fachmann bekannte Antrieb für den DM-Codierkopf 3 auf den Glättungskopf übertragen werden. Dabei werden einzeln von der Steuerung ausgelöste Schläge durch den Glättungskopf 3 ausgeführt, was exakt dem Antrieb für den DM-Codierkopf 2 entspricht, wie z. B. jener der vorstehend aufgezählten Modelle der Borries Markier-Systeme aus D-72124 Pliezhausen.According to the invention, the marking system can be equipped particularly advantageously with a pneumatic drive. In the embodiment with a smoothing head 3 and a DM coding head 2 may be the drive known to those skilled in the DM coding head 3 be transferred to the smoothing head. These are individually triggered by the control blows through the smoothing head 3 What exactly the drive for the DM coding head 2 corresponds, such. B. those of the above enumerated models of Borries Markier systems from D-72124 Pliezhausen.

Über einen kleinen Kolben 23, 33 am oberen Ende der jeweiligen Nadel 21, 31, mit oder ohne Dichtung zum umgebenden Zylinder-Gehäuse, wird die jeweilige Nadel 21, 31 durch Druckluft, die durch eine Ventilanordnung geschaltet wird, nach vorne beschleunigt bis zum Auftreffen auf die Oberfläche des Werkstücks.About a small piston 23 . 33 at the top of each needle 21 . 31 , with or without seal to the surrounding cylinder housing, becomes the respective needle 21 . 31 by compressed air, which is switched by a valve assembly, accelerated forward until it hits the surface of the workpiece.

Die Steuerung der Schläge des Glättungskopfes 3 kann durch Einzelsteuerung oder durch Selbststeuerung erfolgen.The control of the strokes of the smoothing head 3 can be done by individual control or by self-control.

Im Falle der Einzelsteuerung muss die Steuerung der Schläge der Köpfe 2 und 3 asynchron über separate Ventile bewerkstelligt werden, die von einer Steuereinheit (CPU 7) voneinander getrennt geschaltet werden können. Wie für den Fachmann verständlich, ist die asynchrone Steuerung des Glättungskopfes 3 möglich, da bei der Glättungsfunktion keine exakte Positionierung des Schlages in Bezug auf die Bahn auf der Oberfläche von Werkstücken erforderlich ist.In the case of individual control must control the blows of the heads 2 and 3 be accomplished asynchronously via separate valves, by a control unit (CPU 7 ) can be switched separately. As will be understood by those skilled in the art, the asynchronous control of the smoothing head is 3 possible because the smoothing function does not require exact positioning of the impact with respect to the web on the surface of workpieces.

Die Rückstellung der Köpfe erfolgt dann entweder ebenfalls pneumatisch oder über eine jeweilige Rückstellfeder 22, 32, die entweder als gewickelte Feder oder durch ein elastisches, festes oder gasförmiges Medium ausgebildet ist.The provision of the heads is then either pneumatically or via a respec ge return spring 22 . 32 formed either as a wound spring or by an elastic, solid or gaseous medium.

Beim pneumatischen Antrieb des Glättungskopfes mit Selbststeuerung kann durch entsprechende Ausführung einer Luft-Führung, von Steuerkanten usw. eine permanente Oszillation der Glättungsnadel 31 samt Kolben 23 in Längsrichtung erzeugt werden. Der Energie-Gehalt des einzelnen Schlages ist hierbei geringer als bei den einzeln ausgelösten Schlägen, dafür wird über die vergleichsweise hohe Oszillations-Frequenz im Bereich von in etwa 110 Hz und mehr eine entsprechend höhere Anzahl von Schlägen erzeugt. Auch in diesem Fall sind analog zur asynchronen Steuerung zwei separate Ventile erforderlich.In the pneumatic drive of the smoothing head with self-control can by appropriate design of an air guide, control edges, etc., a permanent oscillation of the smoothing needle 31 with pistons 23 be generated in the longitudinal direction. The energy content of the individual beat is less than that of the individually triggered beats, but a correspondingly higher number of beats is generated over the comparatively high oscillation frequency in the range of approximately 110 Hz and more. Also in this case, two separate valves are required analogous to the asynchronous control.

In bestimmten Einsatzfällen kann auch der Antrieb mit einem flüssigen Medium statt Druckluft sinnvoll sein, insbesondere wenn dieses Medium ohnehin im Markiersystem verwendet wird, in das die Glättungs- und Markiereinheit integriert wird. Hierbei ist sowohl die Erzeugung von einzeln gesteuerten Schlägen, als auch eine selbst-gesteuerte Oszillation möglich.In certain applications Also, the drive with a liquid medium instead of compressed air makes sense be, especially if this medium anyway used in the marking system into which the smoothing and marking unit is integrated. Here is both the generation of individually controlled punches, as well as a self-controlled oscillation possible.

Eine weitere vorteilhafte Alternative zum pneumatischen Antrieb bzw. zum Antrieb mit einem flüssigen Medium bietet ein mechanischer Antrieb des Glättungskopfes 3 über einen rotierenden Exzenter 6 wie in der 5 dargestellt. Beim Exzenterantrieb kann die Bewegung des Glättungskopfes 3 zum Werkstück hin (s. 5) oder in die Gegenrichtung oder in beiden Richtungen über ein Pleuel (nicht gezeigt) erfolgen.A further advantageous alternative to the pneumatic drive or to drive with a liquid medium provides a mechanical drive of the smoothing head 3 via a rotating eccentric 6 like in the 5 shown. When eccentric drive, the movement of the smoothing head 3 towards the workpiece (s. 5 ) or in the opposite direction or in both directions via a connecting rod (not shown).

Für den Rückhub kann beim einseitigen Antrieb die Feder 32 eingesetzt werden, die entweder als gewickelte Feder oder durch ein elastisches, festes oder gasförmiges Medium ausgebildet ist. Der Antrieb der Rotation kann sowohl über einen Elektromotor, als auch über einen pneumatisch oder fluidisch angetriebenen Motor erfolgen.For the return stroke, the single-sided drive can use the spring 32 are used, which is formed either as a wound spring or by an elastic, solid or gaseous medium. The drive of the rotation can be done both by an electric motor, as well as by a pneumatically or fluidly driven motor.

Statt eines Exzenters 6 kann auch ein anders Element eingesetzt werden, um den Kopf periodisch gegen eine Kraft-Einrichtung abzuheben und dann im freien Flug wieder gegen das Werkstück schnellen zu lassen, um den Hammer-Effekt zu bewirken, beispielsweise ein Nocken, eine axial oder radial angebrachte Zähnung oder ähnliches.Instead of an eccentric 6 can also be used a different element to periodically lift the head against a force device and then let fly back against the workpiece in free flight to effect the hammer effect, such as a cam, an axially or radially mounted perforation or like.

Für den Antrieb eines hämmernden Kopfes mit Einzelsteuerung kann auch ein elektromagnetischer Antrieb eingesetzt werden, der direkt oder indirekt über einen separaten Anker eine Kraftwirkung auf das Werkzeug ausübt. Die Rückstellung kann dann ebenfalls entweder elektro magnetisch, oder über eine Rückstellfeder erfolgen.For the drive a hammering Head with individual control can also be an electromagnetic drive be inserted directly or indirectly through a separate anchor Exerts force on the tool. The provision can then also either electro-magnetic, or done via a return spring.

Darüber hinaus besteht bei einem elektromagnetischen Antrieb der Köpfe die Möglichkeit, elektronisch die Frequenz und den zeitlichen Kraftverlauf zu steuern, wie in der DE-A-102 57 532 ausführlich beschrieben. Daher ist der Übergang von Einzelschlägen zu höher-frequenten Schlag-Folgen fließend.Furthermore exists in an electromagnetic drive of the heads the Possibility, electronic to control the frequency and the temporal force curve, as in DE-A-102 57 532 in detail described. Therefore, the transition of single strikes to higher-frequency Blow sequences fluent.

Die Steuerung der Glättung erfolgt wie in der 3 angedeutet, wobei, gemäß der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die zwei separate Köpfe 2, 3 auf der selben Koordinateneinheit 4 angeordnet werden. Die Koordinateneinheit 4 kann beispielsweise als herkömmliche Einheit ausgebildet werden, wie zur Zeit für die Steuerung von Markierköpfen in eines der oben erwähnten Systeme der Borries Markier-Systeme aus D-72124 Pliezhausen eingesetzt, wobei die Verstellung in der X- und Y-Richtung über nicht gezeigte Spindeln und Stellmotoren erfolgt, die in der Koordinateneinheit 4 vorhanden sind. Die Verstellung in der Z-Richtung erfolgt wie vorstehend im Zusammenhang mit den diversen Antriebsarten beschrieben.The control of the smoothing takes place as in the 3 indicated, wherein, according to the presently preferred embodiment of the invention, the two separate heads 2 . 3 on the same coordinate unit 4 to be ordered. The coordinate unit 4 For example, it may be formed as a conventional unit as currently used for the control of marking heads in one of the above-mentioned systems of the Borries Marking Systems of D-72124 Pliezhausen, the adjustment in the X and Y directions via spindles not shown Actuators take place in the coordinate unit 4 available. The adjustment in the Z-direction is as described above in connection with the various drive types.

Die Anordnung der 3 erlaubt die Steuerung des Glättungsprozesses ohne Mehrkosten über die auch zur Markierung verwendeten Antriebe der Koordinateneinheit 4, einschließlich der elektronischen Steuerung (CPU) der Koordinateneinheit.The arrangement of 3 allows the control of the smoothing process without additional costs on the drives used for marking the coordinate unit 4 including the electronic control unit (CPU) of the coordinate unit.

Die Anordnung des Markierkopfes und des Glättungskopfes kann, wie in den 1-3 gezeigt, versetzt oder auf derselben Gerade parallel zur X-Richtung liegend (nicht gezeigt) erfolgen. Die zum Glätten erforderlichen Bahnbewegungen werden von der CPU gesteuert.The arrangement of the marking head and the smoothing head can, as in the 1 - 3 shown, offset or lying on the same straight line parallel to the X direction (not shown). The web movements required for smoothing are controlled by the CPU.

Die Glättung kann in einem Vorlauf zur Markierung (Codieren oder Beschriften mit Klarschrift) ausgeführt werden. Hierbei können die Lage der einzelnen "Bahnen" und die Bahn-Geschwindigkeit nach den Bedürfnissen einer optimalen Glättung durch die CPU parametriert werden.The smoothing can be in a lead to marking (coding or labeling with plain text) become. Here you can the location of each "lanes" and the orbit speed after the needs optimal smoothing through the CPU is parameterized.

Falls vorhanden kann der seitliche Versatz der beiden Köpfe 2 und 3 auch dazu verwendet werden, zunächst nur einen Teil-Bereich der zu markierenden Fläche zu Glätten und mit der Markierung durch den zweiten Kopf bereits dann zu beginnen, sobald dieser in den bereits geglätteten Bereich gelangt ist. Gleichzeitig mit der Markierung glättet dann der andere Kopf im Vorlauf den restlichen Bereich für die Markierung. Bei diesem Verfahren richtet sich die Bahn-Geschwindigkeit ausschließlich nach den Erfordernissen einer präzisen Markierung (z. B. DM-Codierung), während zur Parametrierung einer optimalen Glättung immer noch die Schlag-Energie und die Schlagzahl benutzt werden können.If present, the lateral offset of the two heads 2 and 3 also be used initially to smooth only a portion of the area to be marked and begin with the mark by the second head as soon as it has entered the already smoothed area. Simultaneously with the marking, the other head smooths the remaining area for the marking in the forerun. In this method, the web speed is governed only by the requirements of a precise mark (eg, DM coding), while the beat energy and the stroke rate can still be used to parameterize an optimal smoothing.

Wenn in irgendeinem der Ansprüche erwähnte technische Merkmale mit einem Bezugszeichen versehen sind, wurden diese Bezugszeichen lediglich eingeschlossen, um die Verständlichkeit der Ansprüche zu erhöhen. Entsprechend haben diese Bezugszeichen keine einschränkende Auswirkung auf den Schutzumfang eines jeden Elements, das exemplarisch durch solche Bezugszeichen bezeichnet wird.If in any of the claims he Although technical features are provided with a reference numeral, these reference numerals have been included only to enhance the intelligibility of the claims. Accordingly, these reference numbers have no limiting effect on the scope of protection of each element, which is exemplified by such reference numerals.

Claims

Marking system ( 1 ) for workpieces, with at least one marking unit ( 2 ), a control unit ( 7 ), and at least one coordinate unit ( 4 ) for the spatial adjustment of the marking unit ( 2 ), in accordance with the control of the control unit ( 7 ), characterized in that the marking system ( 1 ) an integratable smoothing unit ( 3 ), wherein the coordinate unit ( 4 ) for the spatial adjustment of the smoothing unit ( 3 ) in accordance with the control of the control unit ( 7 ) is formed to smooth the surface of a workpiece to be marked in the lead to its mark.

Marking system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that it has a single coordinate unit ( 4 ) and / or a marking unit ( 2 ).

Marking system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the smoothing unit ( 3 ) as a smoothing head ( 3 ) is formed and the marking unit ( 2 ) as the smoothing head ( 3 ) separate marking head ( 2 ) is trained.

Marking system ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the marking head ( 2 ) is a data matrix coding head for the data matrix coding of the workpiece.

Marking system ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the marking head ( 2 ) is adapted to perform the plain-lettering of the workpiece.

Marking system ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the marking head is a needle head for the plain text by means of points continuously joined together as lines.

Marking system ( 1 ) according to claim 5, characterized in that means ( 2 . 3 . 7 ) drive a marking head designed as a DM coding head in such a way that it generates the plain text, for example in the form of a 5 × 7 dot matrix.

Marking system ( 1 ) according to one of claims 3 to 7, characterized in that the smoothing head ( 3 ) from the marking head ( 2 ) is arranged offset in the marking direction, and wherein the marking system ( 1 ), partially the smoothing head ( 3 ) and the marking head ( 2 ) and is further configured, the web speed according to the requirements of a precise marking by the marking head ( 2 ) while parameterizing an optimal smoothing by the smoothing head ( 3 ) the beat energy and the stroke rate are controlled.

Marking system ( 1 ) according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the smoothing head ( 3 ) a smoothing needle ( 31 ), the smoothing needle ( 31 ) plan with fillets on the outer contour of the flat surface or convex with very flat curvature to avoid sharp marks on the workpiece is formed.

Marking system ( 1 ) according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the smoothing head ( 3 ) is designed to perform a hammering smoothing movement with individual control or self-control.

Marking system ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the individual control of the smoothing head ( 3 ) asynchronous with the control of the marking head ( 2 ) and / or wherein the self-control of the smoothing head ( 3 ) takes place with a design-specific frequency.

Marking system ( 1 ) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the spatial adjustment of the marking unit ( 2 ) and the smoothing unit ( 3 ) to the workpiece pneumatically or by means of a pressure fluid and the provision by means of a respective return spring ( 22 . 32 ) or also pneumatically.

Marking system ( 1 ) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the spatial adjustment of the marking unit ( 2 ) and / or the smoothing unit ( 3 ) to the workpiece by means of an eccentric ( 6 ) and the provision by means of a respective return spring ( 22 . 32 ) or pneumatically.

Marking system ( 1 ) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the smoothing unit ( 3 ) through the coordinate unit ( 4 ) in accordance with the control of the control unit ( 7 ) is adjustable to a quiet zone before the production of markings by the marking unit ( 2 ) to create.