DE19915071A1 - Device for applying labelling has movable part(s), laser for producing laser beam and electronically controllable device for guiding beam to points on surface of object to be inscribed - Google Patents

Device for applying labelling has movable part(s), laser for producing laser beam and electronically controllable device for guiding beam to points on surface of object to be inscribed

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Abstract

The device has at least one movable part, a laser (3) for producing a laser beam (5) and an electronically controllable arrangement (4) for guiding the laser beam to points on a surface of the object (9) to be inscribed. The guiding arrangement can influence the direction of the laser beam. An Independent claim is also included for a system with an object to be labelled and an inscribing device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringung einer Beschriftung auf einen sperrigen Gegenstand, beispielsweise auf ein Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System, aufweisend einen zu beschriftenden Gegenstand und eine Vorrichtung zum Aufbringung einer Beschriftung.The invention relates to a device for applying a label to a bulky object, for example on a vehicle. The invention also relates a system comprising an object to be labeled and a device for applying a label.

Beispielsweise während des industriellen Fertigungsprozesses von Fahrzeugen sind Beschriftungen aufzubringen, wobei z. B. ein Rahmen des Fahrzeugs einen sperrigen, nicht bewegbaren Gegenstand darstellt. Insbesondere auf industriell einsetzbaren Fahrzeugen, z. B. Flurförderzeugen, sind eine Reihe von Beschriftungen aufzubringen, die für den späteren Einsatz des Fahrzeugs wichtige Informationen enthalten. Bei derartigen Beschriftungen handelt es sich beispielsweise um Typenschilder, Bedienhinweise, Tragfähigkeitsdiagramme, Reifenfüllhinweise oder Designelemente. Derzeit werden Beschriftungen dieser Art in der Regel durch Aufkleben von bedruckten Folien oder durch Annieten von beschrifteten Blechschildern angebracht.For example, during the industrial manufacturing process of vehicles Apply labels, z. B. a frame of the vehicle is bulky, represents immovable object. Especially on industrial applications Vehicles, e.g. B. industrial trucks, a number of labels must be applied, which contain important information for the later use of the vehicle. At such inscriptions are, for example, type plates, Operating instructions, load capacity diagrams, tire inflation instructions or design elements. Currently, labels of this type are usually printed on by sticking Foils or by riveting labeled metal signs attached.

Für eine industrielle Fertigung muß bisher eine Vielzahl von unterschiedlichen Schildern für unterschiedliche Typen und in verschiedenen Sprachen auf Vorrat gehalten werden. Das Anbringen dieser Schilder erfolgt derzeit von Hand und erfordert einen erheblichen Arbeitsaufwand. Darüber hinaus ist vor dem Aufkleben von Klebeschildern eine Reinigung der zu beklebenden Oberfläche mit fettlösenden Mitteln erforderlich.A large number of different types have so far been required for industrial production Signs for different types and in different languages in stock being held. These signs are currently attached by hand and require a considerable amount of work. In addition, before sticking on Adhesive labels for cleaning the surface to be glued with grease-dissolving agents required.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anbringen von Beschriftungen zur Verfügung zu stellen, die den für die Beschriftungen aufzuwendenden Arbeits- und Materialaufwand verringert.The present invention is therefore based on the object of a device for Attaching labels to provide the information needed for the labels reduced work and material costs.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Vorrichtung bewegbar ist und die Vorrichtung einen Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls aufweist und ein elektronisch ansteuerbares Mittel zum Lenken des Laserstrahls auf die zu beschriftenden Stellen einer Oberfläche des Gegenstands vorgesehen ist. Die bewegbare Vorrichtung oder deren bewegbarer Teil kann dabei an der zu beschriftenden Stelle des Gegenstands positioniert werden. Vorzugsweise wird die Vorrichtung, beispielsweise mit einem Anschlag, auf den Gegenstand aufgesetzt. Der Laser kann beispielsweise als Laserdiode ausgeführt sein. Der Laser kann an dem bewegbaren Teil der Vorrichtung angeordnet sein. Wenn der Laser an einem nicht bewegbaren Teil der Vorrichtung angeordnet ist, ist es möglich, den Laserstrahl mittels eines Lichtleiters in den bewegbaren Teil der Vorrichtung zu lenken. Das Aufbringen der Beschriftung erfolgt dadurch, daß diejenigen Stellen der Oberfläche des Gegenstands, auf welche der Laserstrahl auftrifft, durch den Laserstrahl verfärbt werden.This object is achieved according to the invention in that at least part of the device is movable and the device is a laser Generating a laser beam and has an electronically controllable means for Directing the laser beam onto the areas of a surface to be labeled Object is provided. The movable device or its movable part  can be positioned at the point on the object to be labeled. Preferably, the device, for example with a stop, on the Object put on. The laser can for example be designed as a laser diode. The laser can be arranged on the movable part of the device. If the Laser is arranged on a non-movable part of the device, it is possible the laser beam by means of a light guide into the movable part of the device to steer. The labeling is applied in that those places Surface of the object that the laser beam strikes through the Laser beam can be discolored.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mit dem Mittel zum Lenken des Laserstrahls die Richtung des Laserstrahls beeinflußbar. Die Richtung des Laserstrahls kann beispielsweise mittels eines drehbaren Spiegels abgelenkt werden. Ebenfalls möglich ist es, die Richtung des Laserstrahls durch Drehen des Lasers selbst oder durch Drehen einer Austrittsfläche eines den Laserstrahl leitenden Lichtleiters zu beeinflussen.According to an advantageous embodiment, the means for steering the The direction of the laser beam can be influenced by the laser beam. The direction of the laser beam can be deflected, for example, by means of a rotatable mirror. Likewise it is possible to change the direction of the laser beam by rotating the laser itself or by rotating an exit surface of a light guide that guides the laser beam influence.

Ebenso ist es möglich, daß mit dem Mittel zum Lenken des Laserstrahls der Laserstrahl parallel verschiebbar ist. Ein paralleles Verschieben des Laserstrahls ist beispielsweise dadurch möglich, daß der Laser oder ein den Laserstrahl leitender Lichtleiter relativ zu dem zu beschriftenden Gegenstand z. B. mittels einer Linearführung verschoben wird.It is also possible that the means for directing the laser beam Laser beam can be moved in parallel. A parallel shift of the laser beam is possible, for example, in that the laser or one that conducts the laser beam Light guide relative to the object to be labeled z. B. by means of a Linear guide is moved.

Mit besonderem Vorteil weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse auf den Gegenstand aufsetzbar ist. Durch das Aufsetzen des Gehäuses wird die Position und der Abstand relativ zu dem zu beschriftenden Gegenstand festgelegt.The device particularly advantageously has a housing, the housing having the object can be put on. By placing the housing on the position and the distance relative to the object to be labeled.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse derart geformt, daß es einen nach einer Seite offenen Raum definiert, wobei das Gehäuse mit der offenen Seite auf den zu beschriftenden Gegenstand aufsetzbar ist. Das Gehäuse bildet hierbei einen Anschlag, der den genauen Abstand der Vorrichtung zu der zu beschriftenden Fläche definiert. Durch die nach einer Seite offene Ausbildung des Gehäuses findet der Beschriftungsvorgang in einem geschlossenen Raum statt, der einerseits von dem Gehäuse und andererseits von dem zu beschriftenden Gegenstand gebildet ist. According to an expedient development of the invention, the housing is of this type shaped so that it defines an open space to one side, the housing with the open side can be placed on the object to be labeled. The housing forms a stop, which is the exact distance of the device to the labeling area defined. Due to the open training of the The labeling process takes place in an enclosed space on the one hand from the housing and on the other hand from the object to be labeled is formed.  

Vorteilhaft ist es, wenn an dem Gehäuse ein Mittel zum Zuführen von Prozeßgas angeordnet ist. Der abgeschlossene Raum kann hierdurch mit einer dem Beschriftungsvorgang förderlichen Gas gefüllt werden. Beispielsweise ist es möglich, ein Oxidieren einer mit dem Laserstrahl erhitzten Beschichtung des zu beschriftenden Gegenstands durch Zuführen von Inertgas zu verhindern.It is advantageous if on the housing a means for supplying process gas is arranged. The enclosed space can hereby with a Labeling process conducive gas to be filled. For example, it is possible an oxidation of a coating of the surface to be inscribed heated with the laser beam Prevent object by supplying inert gas.

Zweckmäßigerweise ist an dem Gehäuse ein Mittel zum Abführen von Gasen und/oder Dämpfen angeordnet. Somit ist es beispielsweise möglich, das Prozeßgas aus dem abgeschlossenen Raum abzuführen und zumindest teilweise wiederzuverwenden. Ebenso können während des Beschriftungsvorgangs entstehende Dämpfe abgesaugt werden.Appropriately on the housing is a means for removing gases and / or Steaming arranged. It is thus possible, for example, to remove the process gas from the lead away closed space and at least partially reuse. Vapors generated during the labeling process can also be extracted become.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Vorrichtung ein Mittel zum Empfangen von Daten aufweist, wobei der Laser und/oder das Mittel zum Lenken des Laserstrahls in Abhängigkeit von den empfangenen Daten ansteuerbar sind. Die Daten für die Beschriftung werden der Vorrichtung als digitale elektronische Information zugeführt. Als Mittel zum Empfangen von Daten kann beispielsweise ein Datenkabel, ein Funkempfänger oder ein Infrarotempfänger vorgesehen sein.Particular advantages result if the device is a means for receiving Has data, the laser and / or the means for directing the laser beam in Depending on the received data can be controlled. The data for the Inscriptions are supplied to the device as digital electronic information. A data cable, for example, can be used as a means for receiving data Radio receiver or an infrared receiver can be provided.

Ein besonders hoher Automatisierungsgrad der Fertigung läßt sich erreichen, wenn das Gehäuse an einer Handhabungsvorrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter, befestigt ist und mittels der Handhabungsvorrichtung positionierbar ist.A particularly high degree of automation in production can be achieved if the housing on a handling device, for example a Industrial robot is attached and can be positioned by means of the handling device is.

Ebenso möglich ist es, daß das Gehäuse manuell positionierbar ist. Hierbei wird das Gehäuse von Hand auf den zu beschriftenden Gegenstand aufgesetzt und während des Beschriftens gehalten.It is also possible that the housing can be positioned manually. Here is the Housing placed by hand on the object to be labeled and while of labeling.

Wenn der Laser im Bereich des Gehäuses angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß sich sämtliche Bauteile der Vorrichtung innerhalb des Gehäuses befinden.If the laser is arranged in the area of the housing, there is the advantage that all components of the device are within the housing.

Bezüglich des eingangs genannten Systems wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls aufweist und eine Oberfläche des zu beschriftenden Gegenstands eine Beschichtung, beispielsweise eine Pulverbeschichtung oder eine Lackierung aufweist, wobei die Oberfläche des zu beschriftenden Gegenstands mittels des Laserstrahls verfärbbar ist. Die Oberfläche ändert ihre Farbe beispielsweise infolge einer Erwärmung durch den auftreffenden Laserstrahl.With regard to the system mentioned at the outset, the task is solved by that the device has a laser for generating a laser beam and a Surface of the object to be labeled, a coating, for example  has a powder coating or a varnish, the surface of the to labeling object is discolored by means of the laser beam. The surface changes color, for example as a result of warming by the impact Laser beam.

Die Beschichtung weist mindestens einen Bestandteil auf, der mittels des Laserstrahls verfärbbar ist. Eine Veränderung der Farbe erfolgt lediglich im Bereich der Beschichtung. Das unter der Beschichtung befindliche Material wird durch den Laserstrahl nicht beeinflußt.The coating has at least one component, which is by means of the laser beam is discolourable. The color changes only in the area of Coating. The material under the coating is removed by the Laser beam not affected.

Gemäß einer besonders einfachen Ausführung ist die Beschriftung mittels des Laserstrahls in die Beschichtung einbrennbar.According to a particularly simple embodiment, the inscription is by means of the Laser beam can be burned into the coating.

Eine besonders gute Haltbarkeit der Beschichtung wird erreicht, wenn die Beschichtung mindestens zwei Bestandteile aufweist, wobei ein erster Bestandteil mittels des Laserstrahls verfärbbar ist und ein zweiter Bestandteil durch den Laserstrahl nicht veränderbar ist. Der genannte zweite Bestandteil erfüllt die Funktion der Beschichtung hinsichtlich des Schutzes des unter der Beschichtung befindlichen Materials vor äußeren Einflüssen.A particularly good durability of the coating is achieved if the Coating has at least two components, a first component is discolored by means of the laser beam and a second component by the Laser beam cannot be changed. The second component mentioned fulfills the function the coating with regard to the protection of what is under the coating Materials against external influences.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantages and details of the invention are shown in the schematic figure illustrated embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschriftung. An einem Gehäuse 1 der Vorrichtung ist eine Haltevorrichtung 2 angeordnet, die als Handgriff zur manuellen Handhabung oder als Angriffspunkt für einen Roboter zur automatisierten Handhabung ausgeführt sein kann. Das Gehäuse 1 ist nach einer Seite offen ausgeführt. Zum Beschriften eines Gegenstands 9 wird das Gehäuse 1 mit der offenen Seite auf diesen Gegenstand 9 aufgesetzt, wobei sich innerhalb des Gehäuses 1 ein abgeschlossener Hohlraum ergibt.The figure shows a device according to the invention for applying a label. A holding device 2 is arranged on a housing 1 of the device, which can be designed as a handle for manual handling or as a point of attack for a robot for automated handling. The housing 1 is open on one side. To label an object 9 , the housing 1 is placed on this object 9 with the open side, a closed cavity being produced within the housing 1 .

Innerhalb des Gehäuses 1 ist erfindungsgemäß ein Laser 3 angeordnet. Ein Mittel 4 zum Lenken des Laserstrahls lenkt den Laserstrahl 5 exakt auf die zu beschriftenden Stellen einer Beschichtung 10, beispielsweise einer Lackierung oder einer Pulverbeschichtung. An den Stellen der Beschichtung 10, auf die der Laserstrahl auftrifft, tritt eine Veränderung der Farbe der Beschichtung ein. Es wird hierbei die Lichtintensität des Laserstrahls 5 und/oder die bei dem Auftreffen des Laserstrahls 5 auf die Beschichtung 10 entstehende Wärme ausgenutzt.According to the invention, a laser 3 is arranged within the housing 1 . A means 4 for directing the laser beam directs the laser beam 5 exactly onto the locations of a coating 10 to be labeled, for example a paint or a powder coating. A change in the color of the coating occurs at the locations of the coating 10 which the laser beam strikes. In this case, the light intensity of the laser beam 5 and / or the heat generated when the laser beam 5 strikes the coating 10 is used.

Das Mittel 4 zum Lenken des Laserstrahls kann beispielsweise einen bewegbaren Spiegel und/oder eine Führung 4 aufweisen, so daß ein zeilenweises Beschriften des Gegenstands möglich ist.The means 4 for guiding the laser beam can have, for example, a movable mirror and / or a guide 4 , so that the object can be labeled line by line.

Weiterhin ist eine Daten- und Versorgungsleitung 8 vorgesehen, an welcher die in dem Gehäuse 1 angeordneten Bauteile angeschlossen sind. Diese Daten- und Versorgungsleitung 8 umfaßt eine Energieversorgung, mit welcher der Laser 3 und das Mittel 4 zum Lenken des Laserstrahls mit elektrischer Energie versorgt wird. Die für die Beschriftung maßgeblichen Daten werden ebenfalls mit der Daten- und Versorgungsleitung 8 übertragen, wobei der Laser 3 und das Mittel 4 zum Lenken des Laserstrahls in Abhängigkeit von diesen Daten angesteuert werden: Die Daten können beispielsweise von einem Rechner bereitgestellt werden, der Informationen über die in einer Fertigungslinie hergestellten Geräte enthält. Es kann damit sichergestellt werden, daß jede Beschriftung mit den richtigen Daten und in der richtigen Sprache erfolgt. Darüber hinaus umfaßt die Daten- und Versorgungsleitung 8 eine Gaszufuhr, über welche dem Hohlraum innerhalb des Gehäuses 1 ein Prozeßgas, z. B. ein Inertgas, zugeführt werden kann und anschließend das Prozeßgas und eventuell entstehende Dämpfe abgesaugt werden können.Furthermore, a data and supply line 8 is provided, to which the components arranged in the housing 1 are connected. This data and supply line 8 comprises an energy supply with which the laser 3 and the means 4 for guiding the laser beam are supplied with electrical energy. The data relevant for the inscription are also transmitted with the data and supply line 8 , the laser 3 and the means 4 for directing the laser beam being controlled as a function of this data: the data can be provided, for example, by a computer which provides information about contains the devices manufactured in a production line. This ensures that every label is made with the right data and in the right language. In addition, the data and supply line 8 includes a gas supply, via which the cavity within the housing 1, a process gas, for. B. an inert gas can be supplied and then the process gas and any vapors can be extracted.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Aufbringung einer Beschriftung auf einen sperrigen Gegenstand (9), beispielsweise auf ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Vorrichtung bewegbar ist und die Vorrichtung einen Laser (3) zum Erzeugen eines Laserstrahls (5) aufweist und ein elektronisch ansteuerbares Mittel (4) zum Lenken des Laserstrahls auf die zu beschriftenden Stellen einer Oberfläche des Gegenstands (9) vorgesehen ist.1. Device for applying a label to a bulky object ( 9 ), for example on a vehicle, characterized in that at least part of the device is movable and the device has a laser ( 3 ) for generating a laser beam ( 5 ) and one electronically controllable means ( 4 ) for directing the laser beam onto the locations of a surface of the object ( 9 ) to be labeled is provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Mittel (4) zum Lenken des Laserstrahls die Richtung des Laserstrahls beeinflußbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that with the means ( 4 ) for directing the laser beam, the direction of the laser beam can be influenced. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Mittel (4) zum Lenken des Laserstrahls der Laserstrahl parallel verschiebbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that with the means ( 4 ) for guiding the laser beam, the laser beam is displaceable in parallel. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse auf den Gegenstand (9) aufsetzbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device has a housing, the housing being attachable to the object ( 9 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das Gehäuse (1) derart geformt ist, daß es einen nach einer Seite offenen Raum definiert, wobei das Gehäuse (1) mit der offenen Seite auf den zu beschriftenden Gegenstand (9) aufsetzbar ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the housing ( 1 ) is shaped such that it defines an open space on one side, the housing ( 1 ) with the open side on the object to be labeled ( 9 ) can be placed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (1) ein Mittel zum Zuführen von Prozeßgas angeordnet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that a means for supplying process gas is arranged on the housing ( 1 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (1) ein Mittel zum Abführen von Gasen und/oder Dämpfen angeordnet ist.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that a means for removing gases and / or vapors is arranged on the housing ( 1 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Mittel zum Empfangen von Daten aufweist, wobei der Laser (3) und/oder das Mittel (4) zum Lenken des Laserstrahls in Abhängigkeit von den empfangenen Daten ansteuerbar sind. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device has a means for receiving data, the laser ( 3 ) and / or the means ( 4 ) for directing the laser beam depending on the received data controllable are. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an einer Handhabungsvorrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter, befestigt ist und mittels der Handhabungsvorrichtung positionierbar ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing ( 1 ) is attached to a handling device, for example an industrial robot, and can be positioned by means of the handling device. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) manuell positionierbar ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the housing ( 1 ) can be positioned manually. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser im Bereich des Gehäuses (1) angeordnet ist.11. Device according to one of claims 4 to 10, characterized in that the laser is arranged in the region of the housing ( 1 ). 12. System, aufweisend einen zu beschriftenden Gegenstand (9) und eine Vorrichtung zum Aufbringung einer Beschriftung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Laser (3) zum Erzeugen eines Laserstrahls (5) aufweist und eine Oberfläche des zu beschriftenden Gegenstands eine Beschichtung (10), beispielsweise eine Pulverbeschichtung oder eine Lackierung aufweist, wobei die Oberfläche des zu beschriftenden Gegenstands mittels des Laserstrahls (5) verfärbbar ist.12. System, comprising an object to be labeled ( 9 ) and a device for applying a label, characterized in that the device has a laser ( 3 ) for generating a laser beam ( 5 ) and a surface of the object to be labeled with a coating ( 10 ), for example a powder coating or a varnish, wherein the surface of the object to be labeled can be discolored by means of the laser beam ( 5 ). 13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (10) mindestens einen Bestandteil aufweist, der mittels des Laserstrahls (5) verfärbbar ist.13. System according to claim 12, characterized in that the coating ( 10 ) has at least one component which can be discolored by means of the laser beam ( 5 ). 14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftung mittels des Laserstrahls (5) in die Beschichtung (10) einbrennbar ist.14. System according to claim 12 or 13, characterized in that the inscription by means of the laser beam ( 5 ) in the coating ( 10 ) can be burned. 15. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (10) mindestens zwei Bestandteile aufweist, wobei ein erster Bestandteil mittels des Laserstrahls (5) verfärbbar ist und ein zweiter Bestandteil durch den Laserstrahl (5) nicht veränderbar ist.15. System according to claim 12, characterized in that the coating ( 10 ) has at least two components, wherein a first component can be discolored by means of the laser beam ( 5 ) and a second component cannot be changed by the laser beam ( 5 ).
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