DE19930272C2 - Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen Erzeugung einer fälschungssicheren Kennzeichnung auf einem Werkstück - Google Patents

Abstract

Um bei einem Verfahren zur Erzeugung einer fälschungssicheren Kennzeichnung auf einem Werkstück, insbesondere auf einem tiefziehfähigen Blech, mittels eines nadelartigen Werkzeugs, das, die Kennzeichnung erzeugend, auf der Oberfläche des Werkstücks verschoben wird, wobei das Materialgefüge des Werkstücks, einen sichtbaren Eindruck zurücklassend, verdichtet wird, auf einfache Weise eine reproduzierbare Qualität zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß mindestens ein Oberflächenstrukturparameter des Werkstücks (1) im Eingriffsbereich des nadelartigen Werkzeugs (2) meßtechnisch erfaßt wird und aus den Meßergebnissen Stellgrößen zur Einstellung/Veränderung mindestens eines Werkzeugparameters abgeleitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur spanlosen Erzeugung einer fälschungssicheren Kennzeichnung auf einem Werkstück, insbesondere auf einem tiefziehfähigen Blech, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 9.

Zur fälschungssicheren Kennzeichnung von Werkstücken eignen sich Verfahren, die im Oberflächenbereich des Werkstücks einen bleibenden, die Funktion des Werkstücks nicht behindernden Eindruck erzeugen. Neben den sichtbaren pla­ stischen Verformungen im Oberflächenbereich kommt es hierbei auch zu nachweis­ baren Gefügeverzerrungen im den Eindruck benachbarten Bereich des Werkstücks, so daß die Kennzeichnung auch dann noch nachgewiesen werden kann, wenn der eigentliche Eindruck durch spanende oder rückformende Bearbeitung entfernt wurde.

Aus der DE 29 70 5745 U1 der Anmelderin geht ein derartiges Verfahren zur fälschungssicheren Kennzeichnung eines Werkstücks hervor. Zur Ausführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung beschrieben, die ein in einer Positioniervorrichtung eingespanntes nadelartiges Werkzeug mit einer beweglichen Kugel im Spitzenbe­ reich oder einem konisch massiv ausgeformten Spitzenbereich aufweist. Der Spit­ zenbereich wird durch eine Zustellbewegung in die Werkstückoberfläche einge­ drückt und durch eine anschließende Vorschubbewegung parallel zur Werkstück­ oberfläche eine rillenförmige Vertiefung mit seitlichen Werkstoffaufwerfungen hinterlassend verschoben, so daß mit Hilfe einer die Positioniervorrichtung ansteuernden Steuereinrichtung eine Kennzeichnung - beispielsweise ein Schriftzug - auf dem Werkstück abbildbar ist. Die Parameter der Kennzeichnung lassen sich als Stellgrößen für die Werkzeugparameter Zustellbewegung und Vorschubbewe­ gung zuvor mit der Steuereinrichtung durch den Anwender festlegen. Als Werkstück, auf dem eine Kennzeichnung aufgebracht werden soll, eignet sich insbesondere ein tiefziehfähiges Blech, das wegen seiner relativ weichen Materialeigenschaft einen hohen Umformgrad zuläßt. Das Blech ist in einer ein Ausweichen gegenüber dem Werkzeug verhindernden Blechhaltevorrichtung fixiert. Die Steuereinrichtung steuert die Positioniervorrichtung mittels der vom Anwender eingegebenen Daten und mittels eines Näherungssensors, der den Abstand des Spitzenbereichs des Werkzeugs von der Oberfläche des fixierten Werkstücks durch elektrische Kapazitätsmessung bestimmt. Ist der Anfangsabstand von Werkstück zu Werkzeug zu Beginn des Kennzeichnungsvorganges überwunden, so wird über die eingegebenen Daten die Zustellbewegung ausgeführt, mit der die Eindringtiefe des Werkzeugs festgelegt ist. Danach folgt über oberflächenparallele Vorschubbe­ wegungen die Herstellung der Kennzeichnung.

Von Nachteil ist hierbei, daß über die Abstandsbestimmung mittels Näherungs­ sensor kein Rückschluß über die Qualität der erzeugten Kennzeichnung möglich ist. Zwar ist die Qualität der Kennzeichnung auch von einer genauen anfänglichen Positionierbarkeit zwischen Werkzeug und Werkstück abhängig, die über den Näherungssensor erfolgt; Unterschiede in der Maßhaltigkeit des Werkstückes im Kennzeichnungsbereich während des Kennzeichnungsvorganges oder auch der Verschleißzustand des Werkzeuges bleiben jedoch unberücksichtigt. Der Ver­ schleißzustand muß daher ständig manuell durch Sichtprüfung kontrolliert werden. Die Maßhaltigkeit des Werkstückes im Kennzeichnungsbereich ist in engen Toleranzen sicherzustellen. Insbesondere bei einer Serienfertigung kann somit die Qualität der Kennzeichnung von Werkstück zu Werkstück variieren oder nur durch erhöhten Aufwand gewährleistet werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs vorgestellte Verfahren und die Vorrichtung dahingehend weiter zu verbessern, daß auf einfache Weise eine Kennzeichnung reproduzierbarer Qualität herstellbar ist.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorrichtungsgemäß durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß eine Kennzeichnung re­ produzierbarer Qualität auf einfache Weise herstellbar ist, wenn mindestens ein Oberflächenstrukturparameter des Werkstücks im Eingriffsbereich des nadelartigen Werkzeugs meßtechnisch erfaßt wird und daraus Stellgrößen zur Einstellung/Ver­ änderung mindestens eines Werkzeugparameters abgeleitet werden. Durch dieses Verfahren wird eine Rückkopplung von Informationen über die Qualität der erzeugten Kennzeichnung möglich, die zur Justierung oder zur Korrektur für die Werkzeugansteuerung verwendet werden.

Als Oberflächenstrukturparameter, die Aufschluß über die Qualität der erzeugten Kennzeichnung geben, eignen sich vorzugsweise die Tiefe und die Breite der Kennzeichnung sowie die Konturschärfe im Übergangsbereich zwischen der Oberfläche des Werkstücks zur Kennzeichnung.

Es ist vorteilhaft, wenn auch derjenige Bereich der Oberfläche des Werkstücks als Oberflächenstrukturparameter gemessen wird, der unmittelbar vor Eingriff des Werkzeugs steht. Damit sind die Werkzeugparameter während des Kennzeichnungs­ vorganges besser korrigierbar und es können sogar Werkstücke mit gewölbter Oberfläche gekennzeichnet werden, weil eine kontinuierliche Anpassung der Werkzeugparameter an die Wölbung möglich ist.

Als einstell- oder veränderbare Werkzeugparameter sind vorzugsweise die Zustellbewegung (z), die Vorschubbewegung (v) und/oder der Neigungswinkel (α) des Werkzeugs in Vorschubrichtung vorgesehen.

Eine das erfindungsgemäße Verfahren verbessernde Maßnahme besteht darin, daß zur erstmaligen Einrichtung aktuelle Werkzeugparameter solange verändert werden, bis vorgegebene Oberflächenstrukturparameter erreicht sind, wobei die zugeord­ neten Werkzeugparameter zur weiteren Verwendung abgespeichert werden.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, ist neben dem Verfahren eine Vorrichtung vorgesehen, die Sensormittel zur Erfassung mindestens eines Oberflächenstrukturparameters des Werkstücks im Eingriffsbereich des nadelartigen Werkzeugs aufweist und deren Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Positionier­ einrichtung des Werkzeugs aus den erfaßten Oberflächenstrukturparametern Stellgrößen für die Einstellung/Veränderung mindestens eines Werkzeugparameters ermittelt.

Die Aufgabe des Näherungssensors kann vollständig von den erfindungsgemäßen Sensormitteln übernommen werden und insoweit durch diese ersetzt werden. Da der Näherungssensor aufgrund einer Kapazitätsmessung den Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück bestimmt, sind zu seinem Einsatz elektrisch leitfähiger Materialien für Werkstück und Werkzeug erforderlich. Die erfindungs­ gemäße Lösung ist dagegen frei von dieser Voraussetzung und ist insoweit materialunabhängig einsetzbar. Somit ist es beispielsweise auch möglich als Werkstück einen Kunststoffkörper zu verwenden.

Als Sensormittel zur Erfassung von Oberflächenstrukturparametern eignen sich vorzugsweise berührungslos arbeitende Sensormittel, wie beispielsweise eine Lasersensorik, ein Ultraschallprüfkopf oder eine Bildverarbeitungseinrichtung. Derartige Sensormittel können nicht die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück bei der Kennzeichnung behindern und unterliegen im Gegensatz zu einer berührend arbeitenden Sensorik keinem Reibungsverschleiß.

Im Falle einer Lasersensorik kann mit zwei beabstandet an der Positioniereinrichtung ortsfest gegenüber dem Werkzeug angeordneten Lasersensoren gearbeitet werden, die auf dieselbe Stelle der Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet sind und aus deren Differenzsignal die Oberflächenstruktur des Werkstücks und somit auch die Kontur der erzeugten Kennzeichnung hinsichtlich Tiefe, Breite und Konturschärfe ermittelbar ist. Im Falle eines Ultraschallprüfkopfes als Sensormittel ergeben sich diese Oberflächenstrukturparameter durch Messung der Laufzeit des vom Prüfkopf emittierten Signals bis zum Empfang des von der Werkstückoberfläche reflektierten Signals. Laufzeitdifferenzen entsprechen dabei der Oberflächenstrukturierung. Mit den beiden vorstehend näher erläuterten Sensormitteln ist es möglich, die Oberflächenstruktur zeilenförmig als Profilschnitt durch die Kennzeichnung oder unter Hinzunahme der Vorschubbewegung auch dreidimensional zu erfassen. Zu diesem Zwecke sind die Sensormittel ortsfest gegenüber dem Werkzeug angeord­ net. Eine zweidimensionale Erfassung der Oberflächenstruktur ermöglicht der Einsatz einer Bildverarbeitungseinrichtung, die die Oberfläche als flächiges Bild aufnimmt. Damit sind insbesondere die Oberflächenstrukturparameter Breite und Konturschärfe der Kennzeichnung durch Auswertung des Grauwertverlaufs im Bild feststellbar. Je nach Anordnung einer Beleuchtungsquelle sind auch Rückschlüsse über die Tiefe der Kennzeichnung möglich. Zur Aufnahme kann hier eine CCD- Kamera als Zeilen- oder Matrixkamera verwendet werden. Wird eine Zeilenkamera verwendet, so kann diese ebenfalls ortsfest gegenüber dem Werkzeug angeordnet sein, so daß durch Hinzunahme der Vorschubbewegung auch ein flächiges Bild erzeugbar ist.

Auch eine Kombination von verschiedenartigen Sensoriken untereinander, beispielsweise eines Lasersensors zur Tiefenstrukturermittlung mit einer Bildver­ arbeitungseinrichtung zur Ermittlung des Breite und Konturschärfe der Kenn­ zeichnung, ist im Rahmen der Möglichkeiten und je nach Anforderungen und Randbedingungen wählbar.

Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme besteht darin, daß zur Kontrolle des Werkzeugverschleißzustandes die Steuereinrichtung eine einen erforderlichen Werkzeugwechsel signalisierende Ausgabeeinheit umfaßt. Ist das nadelartige Werkzeug beidseitig verwendbar, d. h. an beiden Enden mit einer beweglichen Kugel im Spitzenbereich oder mit einem konisch massiv ausgeformten Spitzenbereich versehen, kann die Steuereinrichtung derart weitergebildet sein, daß die Aus­ gabeeinheit ein Drehen desselben Werkzeugs um 180° oder einen Werkzeugtausch signalisiert, falls das Werkzeug bereits gedreht wurde. Die Mittel zur Verschleißzu­ standskontrolle können auch dafür genutzt werden, einen Stop der Positioniervor­ richtung herbeizuführen, falls die erzeugte Kennzeichnung nicht den Vorgaben entspricht. Eine derartige Fehlfunktion kann nicht allein einen Werkzeugverschleiß als Ursache haben; sie kann auch auf einer losen Einspannung des Werkzeugs/- Werkstücks beruhen. Die wie auch immer geartete Fehlfunktion der Vorrichtung kann hier sofort erkannt und behoben werden. Eine Produktion von Ausschußwerk­ stücken wird somit gänzlich vermieden.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in beispielhafter Tischgerät-Ausführung,

Fig. 2 eine Darstellung eines nadelartigen Werkzeugs zur Aufbringung der Kennzeichnung,

Fig. 3 eine Detaildarstellung des Spitzenbereichs vom Werkzeug nach Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Kennzeichnungsvorganges eines Werkstücks mittels des in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Werk­ zeugs,

Fig. 5 eine schematische Darstellung von einstellbaren Werkzeugparametern an einem sich im Eingriff mit dem Werkstück befindlichen Werkzeug und

Fig. 6 ein Blockschaltbild über die Signalverarbeitung der in Fig. 4 dargestellten und Oberflächenstrukturparameter ermittelnden Sensormittel.

Mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist auf einem Werkstück 1 unter Verwendung eines nadelartigen Werkzeugs 2 eine fälschungssichere Kennzeichnung erzeugbar. Das Werkzeug 2 ist zu diesen Zwecke mit einem konisch ausgeformten Spitzenbe­ reich 3 versehen.

Die Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Ausgangsposition des Werkzeugs 2, das sich hier nicht im Eingriff mit dem Werkstück 1 befindet. Eine Werkstückfixiervorrichtung hält das Werkstück 1 durch Krafteinwirkung gegenüber einem Fundament 5 fest. Die Fixierung erfolgt über ein form- und kraftschlüssiges Spannen des Werkstücks 1, über ein Winkelstück 4.1, das mit einem U-förmigen Auflagekörper 4.2 zusammenwirkt und mit einem gegenüberliegend dem Winkelstück 4.1 angeord­ neten druckmittelbetriebenen Spannstempel 4.3. Der Formschluß, der bereits einen Teil der Freiheitsgrade des Werkstücks 1 einschränkt, erfolgt über das der Werktückform angepaßte Winkelstück 4.1, während durch den druckmittel­ betriebenen Spannstempel 4.3 eine kraftschlüssige Verbindung des Werkstücks 1 mit dem Auflagekörper 4.2 hergestellt wird. Durch die dabei auftretende Reibung ist das Werkstück 1 an einer Relativbewegung zum ortsfest gegenüber dem Fundament 5 angeordneten Auflagekörper 4.3 gehindert, so daß ein sicheres Spannen erfolgt. Zur Werkstückfixiervorrichtung gehören bei der Tischgerät- Ausführung demnach das Winkelstück 4.1, der Auflagekörper 4.2 und der Spannstempel 4.3.

Weiterhin umfaßt die Vorrichtung nach Fig. 1 eine Positioniervorrichtung, mit deren Hilfe das Werkzeug 2 räumlich relativ zum fixierten Werkstück 1 positioniert und bewegt wird. Im räumlichen kartesischen Koordinatensystem (x, y, z) ist eine Werkzeugbewegung in z-Richtung als Zustellbewegung Z sowie in x- und y- Richtung als Vorschubbewegung Vx und Vy möglich. Weiterhin ist auch eine Neigung des Werkzeuges um einen Neigungswinkel α als Neigung um die x- und y- Achse vorgesehen (αx, αy). Diese Neigbarkeit des Werkzeugs 2 gestattet eine optimale Eingriffsgeometrie am Werkstück 1. Zur Ausführung dieser trans­ latorischen und rotatorischen Bewegungen verfügt die Positioniervorrichtung über zwei Linearantriebe 6 und 7 mit Schlittenführungen sowie einem kombinierten Linear/Schwenkantrieb 8, über den auch der Neigungswinkel α einstellbar ist. Die Antriebe 6, 7, 8 werden über eine als Bedienrechner ausgeführte Steuereinrichtung 9 angesteuert. Die Positioniervorrichtung kann über die Steuereinrichtung 9 eine räumlich überlagerte Bewegung des Werkzeugs 2 ausführen, beispielsweise eine gleichzeitige Veränderung von Vorschubrichtung und Neigungswinkel. Die Steuereinrichtung 9 steuert die Positioniervorrichtung mittels vom Anwender eingegebener Daten und durch Sensormittel 10, die Oberflächenstrukturparameter - wie Tiefe und Konturschärfe der erzeugten Kennzeichnung - am Werkstücks 1 im Eingriffsbereich des nadelartigen Werkzeugs 2 auch während des Kennzeichnungs­ vorgangs meßtechnisch erfassen. Als Sensormittel 10 ist bei diesem Ausführungs­ beispiel eine Bildverarbeitungseinrichtung mit CCD-Kamera vorgesehen. Die Signalverarbeitung der Ansteuerung wird an späterer Stelle näher beschrieben.

Neben der in Fig. 1 gezeigten Tischgerät-Ausführung kann die Vorrichtung zur Erzeugung einer Kennnzeichnung auch eine roboterarmartige Handhabungsein­ richtung als Positioniereinrichtung oder eine Greifereinrichtung als Werkstückfixier­ vorrichtung oder andere geeignete äquivalente Mittel statt dessen aufweisen. Die Auswahl dieser Mittel ist insbesondere abhängig von Form und Größe des Werkstücks sowie von der Gestalt der zu erzeugenden Kennzeichnung.

Das die Kennzeichnung erzeugende nadelartige Werkzeug 2, das detailliert in Fig. 2 dargestellt ist, besitzt einen zylindrischen Grundkörper aus Stahl mit beidseitig ausgeformten Spitzenbereichen 3, 3'. Es sind hier zwei Spitzenbereiche 3, 3' vorgesehen, damit bei einem Verschleiß oder Änderung der Kennzeichnungs­ geometrie ein schneller Wechsel zwischen den beiden gleichartig bzw. auch verschiedenartig ausgeformten Spitzenbereichen 3 möglich ist.

Ein Spitzenbereich 3 ist als Detail Z in Fig. 3 näher dargestellt. Der Spitzenbereich 3 ist massiv und einteilig ausgeführt. Denkbar ist daneben beispielsweise auch eine Ausführungsform des Werkzeugs 2, bei der der Spitzenbereich 3 in eine drehend gelagerte Kugel ausläuft. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der massive Spitzenbereich 3 die Form eines zweistufigen Kegels, womit hier ein zusammen­ gesetzter geometrischer Körper aus einem geraden Kreiskegel 3.1 und einem geraden Kreiskegelstumpf 3.2 mit unterschiedlichen Spitzenwinkeln gemeint ist, wobei der Spitzenwinkel des Kreiskegels 3.1 größer als der Spitzenwinkels 3.2 des Kreiskegelstumpfes 3.2 ist.

Mit diesem Werkzeug 2 ist eine Kennzeichnung 11 im Werkstück 1 gemäß der vergrößert schematischen Darstellung in Fig. 4 herstellbar. Hier sind die im Profilschnitt der Kennzeichnung 11 entstehenden Gefügeveränderungen im Werkstoff des Werkstücks 1 unterhalb der sichtbaren rillenförmigen Umformung, die aufgrund des Eingriffs des Spitzenbereiches 3 des Werkzeugs 2 entsteht, erkennbar. Diese durch Gitternetzlinien verdeutlichten Gefügeverzerrungen ermöglichen einen fälschungssicheren Nachweis der Kennzeichnung, auch wenn diese durch spanende Bearbeitung oder durch Rückformen entfernt wurde. Das Werkstück 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als tiefziehfähiges Blech 1.2 ausgeführt, das zum Schutz vor Korrosion eine Zinkschicht 1.1 trägt. Mittels des speziellen vorstehend beschriebenen konisch ausgeformten Spitzenbereiches 3 des Werkzeugs 2 ist eine Kennzeichnung des verzinkten Blechs möglich, ohne daß die Verzinkung beschädigt wird.

In Fig. 5 ist das während des Kennzeichnungsvorganges mit dem Werkstück 1 in Eingriff stehende Werkzeug 2 schematisch dargestellt. Die hierbei erzeugte Kennzeichnung 11 wird im Eingriffsbereich 12 des Werkzeugs 2 über eine hierauf ausgerichtete CCD-Kamera als Sensormittel 10 erfaßt. Das aufgenommene Bild gibt Aufschluß über Oberflächenstrukturparameter im Eingriffsbereich 12 und wird mittels einer nachfolgend erläuterten Signalverarbeitung ausgewertet. Aus dem Bild sind durch Auswertung des Grauwertverlaufs zumindest die Breite und die Konturenschärfe als Oberflächenstrukturparameter ermittelbar. Aus diesen Informationen kann korrigierend auf die Werkzeugparameter Vorschubbewegung Vx und Vy sowie auf die Zustellbewegung Z und Neigungswinkel α in Vorschubrich­ tung Einfluß genommen werden.

Durch ein zusätzliches vorgeschaltetes Abtasten des sich unmittelbar vor der Einwirkung des Werkzeugs 2 befindlichen Bereichs 13 durch Sensormittel 10.1, kann der Ausgangszustand - insbesondere die Maßhaltigkeit - vor Aufbringung der Kennzeichnung 11 in diesem Bereich 13 ermittelt und für die Bestimmung der Werkzeugparameter korrigierend berücksichtigt werden. Damit ist es beispielsweise möglich, auch auf eine unregelmäßige, nicht ebene Werkstückoberfläche eine Kennzeichnung 11 aufzubringen.

Die in Fig. 6 dargestellte Signalverarbeitung findet innerhalb der Steuereinrichtung 9 statt. Die Signalverarbeitung dient hier der korrigierenden Einflußnahme auf Werkzeugparameter durch die von der Steuereinrichtung 9 angesteuerte Positionier­ vorrichtung 6, 7, 8. Die vom Sensormittel 10 aufgenommenen und die Oberflächen­ struktur im Eingriffsbereich 12 des Werkzeugs 2 beschreibenden IST-Daten werden als Oberflächenstrukturparameter der Steuereinrichtung 9 eingangsseitig zugeführt und gelangen in eine Vergleichereinheit 14. Relevante Oberflächenstrukturparameter sind die Tiefe, die Breite und/oder die Konturschärfe der erzeugten Kennzeichnung. Die Vergleichereinheit 14 vergleicht diese IST-Daten mit in einer Speichereinheit 15 hinterlegten SOLL-Daten, die vorgegebenen Oberflächenstrukturparameter entsprechen. Aus dem Vergleich wird ein Differenzsignal Δ erzeugt, das in einer Umwandlungseinheit 16 in geeignete Stellsignale für die Ansteuerung der nachgeschalteten Positioniervorrichtung 6, 7, 8 zur Positionierung und Bewegung des Werkzeugs 2 umgewandelt wird.

Neben der vorstehend beschriebenen Funktion kann die Sensor-Signalverarbeitung der Steuereinrichtung 9 noch Zusatzfunktionen übernehmen. So ist vorgesehen, im Sinne einer Teach-In-Funktion eine erstmalige Ermittlung und anschließende Weiterverwendung von Werkzeugparametern zu ermöglichen, indem diese solange variiert werden, bis die gewünschten Oberflächenstrukturparameter im Bereich der Kennzeichnung - wie beispielsweise die Tiefe der Kennzeichnung - erreicht ist. Die so ermittelten Werkzeugparameter werden in der Speichereinheit 15 abgelegt und direkt innerhalb der Umwandlungseinheit 16 in Stellgrößen zur Ansteuerung der Positioniervorrichtung 6, 7, 8 für das Werkzeug 2 umgewandelt, was in der Fig. 6 durch eine verbindende Strichlinie angedeutet ist. Hierbei ist ein ständiger SOLL- IST-Abgleich von Oberflächenstrukturparametern nicht erforderlich.

Der Eingangsbereich der Vergleichereinheit 14 kann weiterhin einen - in der Fig. 6 durch eine an dieser Stelle befindliche Strichlinie angedeuteten - zusätzlichen Anschluß aufweisen, der zur Anbindung von weiteren Sensormitteln 10.1, wie in Fig. 5 beschrieben, vorgesehen ist.

Schließlich kontrolliert die Steuereinrichtung 9 über die erfaßten Oberflächen­ strukturparameter den Verschleißzustand des Werkzeugs 2 und ist zur Anzeige mit einer einen erforderlichen Werkzeugwechsel signalisierenden Ausgabeeinheit 17 verbunden.

Wird ein beidseitig verwendbares nadelartiges Werkzeug 2 gemäß Fig. 2 verwendet, so signalisiert die Steuereinrichtung 9 über die Ausgabeeinheit 17 ein Drehen desselben Werkzeugs 2 um 180° oder erforderlichenfalls einen Werkzeug­ tausch.

Claims (16)

1. Verfahren zur spanlosen Erzeugung einer fälschungssicheren Kennzeichnung auf einem Werkstück, insbesondere auf einem tiefziehfähigen Blech, mittels eines nadelartigen Werkzeugs, das die Kennzeichnung erzeugend auf der Oberfläche des Werkstücks verschoben wird, wobei das Materialgefüge des Werkstücks einen sichtbaren Eindruck zurücklassend verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Oberflächenstrukturparameter des Werkstücks (1) im Eingriffsbereich des nadelartigen Werkzeugs (2) meßtechnisch erfaßt wird und aus den Meßergebnissen Stellgrößen zur Einstellung/Veränderung mindestens eines Werkzeugparameters abgeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe und/oder die Breite der erzeugten Kennzeichnung (11) als Oberflächen­ strukturparameter gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturschärfe im Übergangsbereich zwischen der Oberfläche des Werk­ stücks (1) zur Kennzeichnung (11) als Oberflächenstrukturparameter gemessen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Bereich der Oberfläche des Werkstücks (1) als Oberflächenstruk­ turparameter gemessen wird, der unmittelbar vor Eingriff des Werkzeugs (2) steht.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zustellbewegung (Z) und/oder die Vorschubbewegung (Vx, Vy) als Werkzeugparameter eingestellt oder verändert wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Neigungswinkel (α) des Werkzeugs (2) in Vorschubrich­ tung als Werkzeugparameter eingestellt oder verändert wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur erstmaligen Einrichtung aktuelle Werkzeugparameter solange verändert werden, bis vorgegebene Oberflächenstrukturparameter erreicht werden, wobei die zugeordneten Werkzeugparameter zur weiteren Verwendung abgespeichert werden.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Signalisierung eines Werkzeugwechsels bei Verschleiß eine Drehung desselben beidseitig verwendbaren Werkzeugs (2) ausgegeben wird, falls dieses Werkzeug (2) nicht bereits gedreht wurde.

9. Vorrichtung zur spanlosen Erzeugung einer fälschungssicheren Kenn­ zeichnung auf einem Werkstück (1), insbesondere auf einem tiefziehfähigen Blech, durch Umformen mittels eines nadelartigen Werkzeugs (2), für dessen relative Bewegung bezüglich der Oberfläche des Werkstücks (1), basierend auf Vorschub- und Zustellbewegungen, eine mehrere Freiheitsgrade aufweisende Positioniervorrichtung (6, 7, 8) vorgesehen ist, die mit einer vorgebbare Parameter verarbeitenden Steuereinrichtung (9) verbunden ist, und einer das Werkstück (1) relativ zum Werkzeug (2) haltenden Werk­ stückfixiervorrichtung (4.1, 4.2, 4.3), dadurch gekennzeichnet, daß Sensormittel (10) zur Erfassung mindestens eines Oberflächenstruk­ turparameters des Werkstücks (1) im Eingriffsbereich (12) des nadelartigen Werkzeugs (2) vorgesehen sind und die Steuereinrichtung (9) aus den erfaßten Oberflächenstrukturparametern Stellgrößen für die Einstellung/- Veränderung mindestens eines Werkzeugparameters ermittelt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Oberflächenstrukturparametern berührungslos arbeitende Sensormittel (10) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor­ mittel (10) als Lasersensor oder als Ultraschallprüfkopf oder als Bildverarbei­ tungseinrichtung ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildver­ arbeitungseinrichtung eine den Eingriffsbereich des Werkzeugs (2) auf­ nehmende CCD-Kamera umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Sensormittel (10.1) den Bereich (13) der Oberfläche des Werkstücks (1) erfassen, der unmittelbar vor Eingriff des Werkzeugs (2) steht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) eine Speichereinheit (15) zur Hinterlegung von SOLL-Oberflächenstrukturparametern und/oder von Werkzeugparametern aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle des Werkzeugverschleißzustandes die Steuereinrichtung (9) eine einen erforderlichen Werkzeugwechsel signalisierende Ausgabeein­ heit (17) umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das nadel­ artige Werkzeug (2) beidseitig Spitzenbereiche (3, 3') aufweist und die Steuereinrichtung (9) über die Ausgabeeinheit (17) ein Drehen desselben Werkzeugs (2) oder einen Werkzeugtausch signalisiert.