DE202006002052U1

DE202006002052U1 - Marking device for making marking on object has marking checking unit and measuring feeler to compare measurements with reference value

Info

Publication number: DE202006002052U1
Application number: DE202006002052U
Authority: DE
Original assignee: Flemming G & Pehrsson H; Gerhard Flemming & Hermann Pehrsson GmbH
Current assignee: Flemming & Pehrsson De GmbH
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2016-02-04

Abstract

The marking device (10) marks a workpiece (30) by the pressure of a tool tip (14) to produce the marking (32). It has a marking checking unit connected to a feed drive (20), and a measuring feeler connected to a controlling and evaluating unit which guides the feeler along the marking path. and compares its measurement values with at least one set of store reference value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Markieren eines Werkstücks durch Erzeugen einer Vertiefung in dem Werkstück mit Hilfe eines angespitzten Druckumformwerkzeuges. Das Druckumformwerkzeug ist mit einem Vorschubantrieb verbunden, der ausgebildet ist eine Werkzeugspitze des Druckumformwerkzeugs unter Druck auf das Werkstück entlang eines vorgegebenen, der gewünschten Markierung entsprechenden und in einem Markierungswegspeicher gespeicherten Markierungsweges über das Werkstück zu führen und so die die Markierung bildende Vertiefung in dem Werkstück durch Materialumformung zu erzeugen.The The invention relates to a device for marking a workpiece by Create a depression in the workpiece with the help of a sharpened Druckumformwerkzeuges. The pressure forming tool is equipped with a feed drive connected, which is formed a tool tip of the pressure forming tool under pressure on the workpiece along a predetermined, corresponding to the desired mark and a marker path stored in a marker path memory via the workpiece respectively and so the marking forming recess in the workpiece by material deformation to create.

Üblicherweise umfasst der Vorschubantrieb einen XY-Antrieb, mit dem das Druckumformwerkzeug in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen parallel zur markierenden Werkstückoberfläche verschoben werden kann. Der Vorschubantrieb kann dazu beispielsweise zwei Spindelantriebe aufweisen, von denen einer der Verstellung in X-Richtung und der andere der Verstellung in Y-Richtung dient. In dem die beiden Spindelantriebe synchron zueinander verstellt werden, lassen sich Markierungen beliebiger Form erzeugen.Usually the feed drive comprises an XY drive, with which the pressure forming tool in two mutually perpendicular directions parallel to shifted workpiece surface shifted can be. The feed drive can, for example, two spindle drives of which one of the adjustment in the X direction and the other of the adjustment in the Y direction is used. In which the two spindle drives synchronized with each other can be used to create markers of any shape.

Neben dem Vorschubantrieb ist üblicherweise noch ein Andruckantrieb vorgesehen, der dazu dient, die Spitze des Druckumformwerkzeuges mit einer zum Erzeugen der gewünschten Vertiefung erforderlichen Druckkraft auf die Werkstückoberfläche zu drücken. Außerdem dient der Andruckantrieb dazu, das Druckumformwerkzeug von der Werkstückoberfläche abzuheben, so dass der Vorschubantrieb und das Druckumformwerkzeug über die Werkstückoberfläche bewegt werden können, ohne dass dabei eine Markierung entsteht.Next The feed drive is usually still provided a Andruckantrieb, which serves the tip of the Pressure forming tool with a for generating the desired Deepening required pressure force to press the workpiece surface. It also serves the pressure drive to lift the pressure forming tool from the workpiece surface, so that the feed drive and the pressure forming over the Workpiece surface moves can be without creating a mark.

Mit einer derartigen Markierungsvorrichtung lassen sich beispielsweise in Blechen von Automobilen Markierungen erzeugen, bei denen ein in diesem Falle das Werkstück bildendes Blech so tiefgehend umgeformt wird, dass selbst nach Herausschleifen der Markierung eine spätere Rekonstruktion der Markierung aufgrund der tiefgehenden Gefügeumformung des Blechs möglich ist. Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt.With such a marking device can be produced, for example, in sheets of automobiles markings in which a forming the workpiece in this case sheet is so deeply transformed that even after grinding out of the marking later reconstruction of the mark due to the deep structural transformation of the sheet is possible. This is exemplary in 2 shown.

An die Qualität der Markierung werden üblicherweise sehr hohe Anforderungen gestellt, um sicherzustellen, dass die Markierung überall eine ausreichende Tiefe besitzt. Außerdem kann es beispielsweise durch Schweißpunkte auf einem zu markierenden Werkstück dazu kommen, dass die Spitze des Druckumformwerkzeuges die vorgegebene Bahn verlässt, so dass es zu einer Fehlmarkierung kommt. Gerade bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist es besonders problematisch, wenn es beispielsweise erst beim Vergleich der Kraftfahrzeugpapiere mit der tatsächlich eingeprägten Fahrgestellnummer auffällt, dass die eingeprägte Fahrgestellnummer fehlerhaft ist.At the quality The markings are usually very high demands made to ensure that the marking is everywhere one has sufficient depth. Furthermore For example, it can be marked by welding points on a workpiece In addition come that the tip of the pressure forming tool the given Train leaves, so that it comes to a false mark. Especially in the production Of motor vehicles, it is particularly problematic when, for example, only when comparing the motor vehicle papers with the actually embossed VIN noticeable that the embossed Chassis number is faulty.

Es besteht daher ein Interesse, eine fehlerhafte Markierung möglichst unmittelbar nach dem Erzeugen der Markierung zu erkennen. Dann besteht beispielsweise grundsätzlich noch die Möglichkeit, die Markierung auszubessern oder eine neue, fehlerfreie Markierung zu erzeugen.It there is therefore an interest, a faulty marking possible immediately after the marking has been generated. Then, for example in principle still the possibility, the Marker or a new, error-free marker too produce.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Markierungsvorrichtung zu schaffen, die eine Prüfung der Markierung möglichst unmittelbar nach deren Erzeugen erlaubt.aim It is the object of the present invention to provide a marking device create an exam the mark as possible allowed immediately after their creation.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einer Markierungsvorrichtung der Eingangs genannten Art erreicht, die eine Markierungsvorrichtung umfasst, die mit dem Vorschubantrieb verbunden ist und einen Messfühler und eine mit dem Messfühler verbundene Steuer- und Auswerteeinheit aufweist. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist ausgebildet, den Messfühler entlang des Markierungsweges zu führen und vom Messfühler erfasste Messwerte mit wenigstens einem eingestellten oder gespeicherten Referenzwert zu vergleichen und ein vom Ergebnis des Vergleichs abhängiges positives oder negatives Prüfsignal zu erzeugen.According to the invention this Target achieved with a marking device of the type mentioned, which comprises a marking device, which with the feed drive connected and a sensor and one with the probe having connected control and evaluation unit. The tax and Evaluation unit is formed, the sensor along the Markierungsweges respectively and from the sensor recorded measured values with at least one set or stored Reference value and a dependent on the result of the comparison positive or negative test signal to create.

Im Falle eines eine fehlerhafte Markierung außerhalb der Toleranzen anzeigenden negativen Prüfergebnisses kann die Markierungsvorrichtung mit dem Werkstück verbunden bleiben und es kann sofort eine Korrektur der Markierung erfolgen, soweit dies möglich ist. Wäre die Markierungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Kontrolle bereits demontiert, ist eine Wiederholung des Markierens praktisch unmöglich.in the Trap of indicating a faulty mark outside the tolerances negative test result the marking device can remain connected to the workpiece and it Correction of the marking can take place immediately, as far as this is concerned possible is. Would the marking device already dismantled at the time of inspection, Repetition of marking is virtually impossible.

Der Messfühler ist dabei in einer vorteilhaften Ausführungsvariante ein mechanischer Messfühler, der eine angespitzte Messnadel für den Eingriff in eine zu prüfende Markierung aufweist. In besonders vorteilhafter Weise kann das Druckumformwerkzeug selbst die Messnadel bilden.Of the probe is in an advantageous embodiment, a mechanical Probe, the a sharpened needle for the intervention in a to be tested Mark has. In a particularly advantageous manner, the pressure forming tool itself form the measuring needle.

Der mechanische Messfühler weist vorzugsweise einen Kraftaufnehmer auf, der angeordnet und ausgebildet ist, auf die Spitze der Messnadel wirkende Kräfte zu erfassen und einen dementsprechenden Ausgangswert als Messwert zu liefern. Der Kraftaufnehmer kann dabei so ausgebildet sein, dass er auf die Spitze der Messnadel oder des Druckumformwerkzeugs wirkende Biegekräfte erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann der Kraftaufnehmer auch dazu ausgebildet sein, Axialkräfte zu erfassen. In einer Variante kann der Kraftaufnehmer beispielsweise von Dehnmessstreifen gebildet sein, die in Längsrichtung der Messnadel ausgerichtet sind und in Bezug auf deren Umfang um 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Mit einer derartigen Messanordnung können sowohl Axial- als auch Biegekräfte erfasst und der Richtung und Größe nach bestimmt werden.The mechanical measuring sensor preferably has a force transducer, which is arranged and designed to detect forces acting on the tip of the measuring needle and to deliver a corresponding output value as a measured value. The force transducer can be designed so that it detects bending forces acting on the tip of the measuring needle or the pressure forming tool. Alternatively or additionally, the force transducer can also be designed to detect axial forces. In one variant, the load cell can be formed, for example, by strain gauges, which are in the longitudinal direction the measuring needle are aligned and are arranged offset in relation to the circumference by 90 ° to each other. With such a measuring arrangement both axial and bending forces can be detected and the direction and size determined.

Ein typischer Andruckantrieb umfasst beispielsweise einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, in den ein Fluid wie Hydrauliköl oder Luft gepresst wird, um über einen mit dem Druckumformwerkzeug verbundenen Kolben die gewünschte Druckkraft zu erzeugen. Die Druckkraft, mit der das Druckumformwerkzeug schließlich auf die Werkstückoberfläche drückt, hängt dabei von dem im Fluid herrschenden Druck ab und kann so eingestellt und über den Fluiddruck auch gemessen werden. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung umfasst der Kraftaufnehmer dem entsprechend einen Drucksensor für den Fluiddruck.One typical pressure drive comprises, for example, a hydraulic or pneumatic cylinder into which a fluid such as hydraulic oil or air is pressed to over a piston connected to the pressure forming the desired pressure force to create. The compressive force with which the pressure forming tool finally opens the workpiece surface presses, it hangs from the pressure prevailing in the fluid and can be adjusted and over the Fluid pressure can also be measured. In an advantageous embodiment According to the invention, the force transducer accordingly comprises a pressure sensor for the Fluid pressure.

Andere Andruckantriebe arbeiten zum Beispiel auf elektromagnetsicher Basis. Da die Druckkraft in diesem Fall von der aufgebrachten elektrischen Leistung abhängt, kann der Kraftaufnehmer in einer alternativen Ausführungsvariante dazu ausgebildete sein, die vom Andruckantrieb aufgenommene elektrische Leistung zu erfassen.Other Pressure actuators work, for example, based on electromagnetic safety. Since the pressure force in this case of the applied electrical Performance depends can the load cell in an alternative embodiment be trained to the recorded by Andruckantriebe electrical To record performance.

Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Kraftaufnehmers repräsentiert der Referenzwert für den Ausgangwert des Kraftaufnehmers vorzugsweise eine maximale Kraft, die bei einer akzeptablen Markierung auf die Spitze der Messnadel wirken darf. Ist diese auf die Spitze der Messnadel wirkende Kraft zu groß, bedeutet dies, dass die Markierung entweder nicht tief genug ist, oder in ihrer Form seitlich vom vorgegebenen Markierungsweg abweicht, weil beispielsweise das Druckumformwerkzeug beim Markieren seitlich ausgewandert ist. In dieser Ausführungsvariante ist die Steuer- und Auswerteeinheit so ausgebildet, dass sie ein negatives Prüfsignal erzeugt, wenn der Referenzwert vom Ausgangswert des Kraftaufnehmers überschritten wird. Wenn der Kraftaufnehmer ausgebildet ist zwei Ausgangswerte zu liefern, beispielsweise einen für eine Axialkraft und einen für eine Biegekraft, dann können entsprechend zwei Referenzwerte im Sinne jeweils eines Maximalwertes vorgegeben werden, der bei einer akzeptablen Markierung nicht überschritten werden darf.Independent of represents the concrete embodiment of the force transducer the reference value for the output value of the force transducer preferably a maximum force, which act at an acceptable mark on the tip of the measuring needle may. If this force acting on the tip of the measuring needle is too great, that means this is that the mark is either not deep enough, or in their shape deviates laterally from the given marking path, because For example, the pressure forming tool emigrated laterally during marking is. In this embodiment the control and evaluation unit is designed to be a negative test signal generated when the reference value of the output value of the force transducer is exceeded. When the load cell is designed to deliver two output values, for example, one for one Axial force and one for a bending force, then you can corresponding to two reference values in the sense of a maximum value be specified, which does not exceed an acceptable mark may be.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn neben einem Referenzwert im Sinne eines Maximalwertes auch ein Referenzwert als Minimalwert vorgegeben wird, der beispielsweise minimal wirkenden Reibungskräften entspricht, die auftreten müssen, wenn die Messnadel durch die Markierung geführt wird. Mit Hilfe eines derartigen Referenzwertes kann ausgeschlossen werden, dass die Messnadel beim Prüfen der Markierung abgebrochen ist und deswegen der Kraftaufnehmer keinen Ausgangswert liefert, der den Maximalwert überschreitet. In diesem Sinne ist die Steuer- und Auswerteeinheit vorzugsweise ausgebildet, vom Messfühler erfasste Messwerte mit wenigstens zwei eingestellten oder gespeicherten Referenzwerten zu vergleichen, von denen ein Referenzwert ein Maximalwert ist und ein zweiter Referenzwert ein Minimalwert ist und ein positives Prüfsignal zu erzeugen, wenn der Messwert größer oder gleich dem Minimalwert und gleichzeitig kleiner oder gleich dem Maximalwert ist.Furthermore It is advantageous if, in addition to a reference value in the sense of a Maximum value and a reference value is specified as a minimum value, the For example, corresponds to minimal-acting frictional forces that occur have to, when the measuring needle is guided through the marking. With the help of such Reference value can be excluded that the measuring needle during Check the Mark is canceled and therefore the force transducer no Output value that exceeds the maximum value. In this sense the control and evaluation unit is preferably designed by probe recorded measured values with at least two set or stored Compare reference values, of which a reference value is a maximum value and a second reference value is a minimum value and a positive one test signal if the measured value is greater than or equal to the minimum value and at the same time is less than or equal to the maximum value.

Um beim Prüfen der Markierung Positionierungsfehler durch den Vorschubantrieb zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Vorschubantrieb eine absolute Positionsbestimmungseinheit aufweist, die ausgebildet ist, die Position des Vorschubsantriebs auf seinem Verfahrweg zu erfassen. Mit einer absoluten Positionsbestimmungseinheit wird eine Positionsbestimmungseinheit verstanden, die die absolute Position des Vorschubsantriebs auf seinem Verfahrweg erfasst. Der Begriff absolute Positionsbestimmungseinheit wird hier zur Unterscheidung von einer inkrementellen Positionsbestimmungseinheit verwendet, die eine aktuelle Position dadurch bestimmt, dass sie ausgehend von einem Bezugspunkt durch Zählen von Messschritten oder Bestimmen der Verfahrdauer eine relative Position bestimmt. Eine inkrementelle Positionsbestimmungseinheit liefert beispielsweise dann fehlerhafte Ergebnisse, wenn der Vorschubantrieb Schlupf aufweist. Eine absolute Positionsbestimmungseinheit setzt entsprechende Wegmarkierungen entlang des Verfahrweges voraus, die jede Position entlang des Verfahrweges eindeutig kennzeichnen.Around when checking the mark positioning error due to the feed drive to Avoid, it is advantageous if the feed drive an absolute Position determining unit, which is formed, the position to detect the feed drive on its travel. With a absolute position determination unit becomes a position determination unit understood that the absolute position of the feed drive on covered his trajectory. The term absolute position determination unit is here to distinguish from an incremental position determination unit used, which determines a current position by that starting from a reference point by counting measuring steps or Determining the travel time determines a relative position. A For example, incremental position determination unit provides then erroneous results when the feed drive has slip. An absolute position determination unit sets corresponding route markings along the travel path that precedes each position along the travel path clearly identify.

Die absolute Positionsbestimmungseinheit ist dabei typischerweise unabhängig von den Antrieben und Positionierungsmitteln des Vorschubantriebs und in diesem Sinne autark. Die Positionssteuerung des Vorschubantriebs erfolgt üblicherweise inkrementell, z.B. durch Zählen der Umdrehungen von Antriebsmotor oder Antriebsspindel. Die absolute Positionsbestimmungseinheit erfasst die Position des Vorschubantriebs hingegen autark und im vorgenannten Sinne absolut und liefert auch dann einen korrekten (Ist-) Positionswert, wenn die inkrementelle Positionssteuerung des Vorschubantriebs nicht die gewünschte (Soll-) Position erreicht.The Absolute position determination unit is typically independent of the drives and positioning means of the feed drive and self-sufficient in this sense. The position control of the feed drive usually takes place incrementally, e.g. by counting the revolutions of drive motor or drive spindle. The absolute Position determining unit detects the position of the feed drive however, self-sufficient and absolute in the aforementioned sense and also delivers then a correct (actual) position value, if the incremental position control the feed drive does not reach the desired (setpoint) position.

Bekannte absolute Positionsbestimmungseinheit weisen eine Referenzskala mit einer wenigstens abschnittsweise absoluten Positionskodierung und einen relativ zur Referenzskala beweglichen Abtastkopf auf. Der Abtastkopf tastet die jeweils seiner Position relativ zur Referenzskala entsprechende Positionskodierung auf der Referenzskala ab und liefert so den jeweiligen Positionswert, den die absolute Positionsbestimmungseinheit ausgibt.Known absolute position determination unit have a reference scale an at least partially absolute position coding and a relative to the reference scale movable scanning on. Of the Scanning head scans each of its position relative to the reference scale corresponding position coding on the reference scale and delivers so the respective position value, the absolute position determination unit outputs.

Eine absolute Positionsbestimmungseinheit für die Position des Druckumformwerkzeugs kann beispielsweise jeweils eine absolute Längenmesseinheit für jede der beiden Verfahrachsen des Vorschubantriebs (X-Achse und Y-Achse) aufweisen. Eine derartige Positionsbestimmungseinheit arbeitet mit zwei Längenskalen als Referenzskalen.A absolute positioning unit for the position of the pressure forming tool For example, in each case an absolute length measuring unit for each of both axes of the feed drive (X-axis and Y-axis) exhibit. Such a position determination unit works with two length scales as reference scales.

Es können auch eine absolute Längenmesseinheit und eine absolute Winkelmesseinheit zu einer absoluten Positionsbestimmungseinheit kombiniert sein. Eine derartige Positionsbestimmungseinheit arbeitet mit einer Längenskala und einer Winkelskala als Referenzskalen.It can also an absolute length measuring unit and an absolute angle measurement unit to an absolute position determination unit be combined. Such a position determination unit operates with a length scale and an angle scale as reference scales.

Die Referenzskalen können in an sich bekannter Weise magnetische, optische oder elektrische Wegmarkierungen als Positionskodierung aufweisen. Eine einfache Skala mit elektrischen Wegmarkierungen in diesem Sinne ist beispielsweise ein Potentiometer, welches als Linear-Potentiometer eine Längenskala bildet und als Drehpotentiometer eine Winkelskala.The Reference scales can in a conventional manner magnetic, optical or electrical Have path markers as position coding. A simple one Scale with electrical way markers in this sense, for example a potentiometer, which as a linear potentiometer a length scale forms and as a rotary potentiometer an angle scale.

Andere, ebenfalls geeignete sind ausgebildet die Position eines Positionsgebers innerhalb einer vorgegebenen Fläche zu erfassen und entsprechende Positionswerte auszugeben.Other, Also suitable are formed the position of a position sensor within a given area to capture and output corresponding position values.

Im Falle von mit Referenzskalen arbeitenden absoluten Positionsbestimmungseinheiten ist wird der Positionsgeber von einem oder zwei Abtastköpfen gebildet, die mit dem Druckumformwerkzeug derart verbunden sind, dass sich eine mit der Bewegung des Druckumformwerkzeug synchrone Relativbewegung zwischen Positionsgeber und Referenzskalen ergibt.in the Trap of absolute position-finding units operating on reference scales is the locator formed by one or two scanning heads, which are connected to the pressure forming tool such that a synchronous relative to the movement of the pressure forming tool relative movement between position sensor and reference scales results.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Markierungsvorrichtung bildet die absolute Positionsbestimmungseinheit mit deren Positionsgeber den Messfühler und ist die Markierungsprüfeinheit zum Vergleich mit von der absoluten Positionsbestimmungseinheit erfassten Positionswerten als Ist-Positionswerten mit sich aus dem gespeicherten Markierungsweg ergebenden Soll-Positionswerten als Referenzwerten ausgebildet.In a particularly preferred embodiment the marking device forms the absolute position determination unit with its position sensor the probe and is the mark check unit for comparison with the absolute position determination unit recorded position values as actual position values with it from the stored Marking path resulting target position values as reference values educated.

Im Betrieb wird der Vorschubantrieb entsprechend dem gespeicherten Markierungsweg angesteuert. Dabei kann es beispielsweise zu Positionierungsfehlern kommen. Bereits während des Verfahrens des Vorschubantriebs und des Erzeugens der Markierung kann die tatsächliche Position des Druckumformwerkzeugs mit Hilfe der absoluten Positionsbestimmungseinheit und dessen Positionsgeber erfasst werden und die so erfasste Ist-Position mit der jeweils durch den Markierungsweg vorgegebenen aktuellen Soll-Position verglichen werden. Die Markierungsprüfeinheit gibt bei dieser Ausführungsvariante immer dann ein eine fehlerhafte Markierung kennzeichnendes negatives Prüfsignal aus, wenn die Abweichung der mit Hilfe der absoluten Positionsbestimmungseinheit erfassten Ist-Position um mehr als ein vorgegebenes Maß von der durch den gespeicherten Markierungsweg vorgegebenen Soll-Position abweicht.in the Operation is the feed drive according to the stored Marking path activated. It may, for example, positioning errors come. Already during the method of feed drive and generating the mark can the actual Position of the pressure forming tool using the absolute position determination unit and whose position encoders are detected and the thus detected actual position with the current given by the Markierungsweg current Target position to be compared. The mark check unit gives in this embodiment always then a bad marking a bad mark test signal off, if the deviation of using the absolute position-determining unit recorded actual position by more than a predetermined amount of deviates from the predetermined by the stored Markierungsweg desired position.

In diesem Sinne bilden die sich aus dem Markierungsweg ergebenden Soll-Positionswerte Referenzwerte im Sinne der Erfindung, die mit von dem Positionsgeber als Messfühler erfassten Ist-Positionswerten zu vergleichen sind.In In this sense, the desired position values resulting from the marking path form reference values in the sense of the invention, which detected by the position sensor as a sensor Actual position values are to be compared.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Markierungsprüfeinheit ausgebildet ist, den Vergleich von Soll- und Ist-Positionswerten während des Erzeugens der die Markierung bildenden Vertiefung im dem Werkstück vorzunehmen.Especially It is advantageous if the Markierungsprüfeinheit is formed, the Comparison of setpoint and actual position values during the generation of the Make mark forming depression in the workpiece.

Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsvariante erfolgt die Prüfung der Markierung somit praktisch zeitgleich mit deren Erzeugung. Fehler werden somit nicht erst erfasst, wenn die Markierung fertiggestellt ist, sondern bereits beim Erzeugen, so dass unter Umständen ein sofortiger korrigierender Eingriff möglich ist. Außerdem erspart diese Ausführungsvariante ein gesondertes Entlangfahren der Vertiefung zum Zwecke der Markierungsprüfung. Das zeitgleiche Erzeugen und Prüfen der Markierung ist somit besonders zeitsparend.According to this advantageous embodiment the exam takes place the marking thus practically simultaneously with their production. error are thus not detected until the mark is completed is, but already when generating, so that under some circumstances Immediate corrective intervention is possible. Also spared this embodiment a separate run along the recess for the purpose of mark testing. The Simultaneous generation and testing The marking is thus particularly time-saving.

Der Vorschubantrieb verfügt vorzugsweise über zwei Linearantriebe, die ausgebildet sind, das Druckumformwerkzeug in zwei senkrecht zueinander und parallel zur Werkstückoberfläche verlaufenden Richtungen zu bewegen. In Verbindung mit einer Markierungsprüfeinheit ergibt sich der Vorteil, dass diese Linearantriebe gleichzeitig auch zum Bewegen des Messfühlers der Markierungsprüfeinheit verwendet werden können. Es ist sogar vorteilhaft, wenn das Druckumformwerkzeug und des Messfühlers von den selben Antrieben bewegt werden, da dies das Nachvollziehen eines vorgegebenen und gespeicherten Markierungsweges leichter gestaltet.Of the Feed drive has preferably over two linear actuators that are formed, the pressure forming tool in two directions perpendicular to each other and parallel to the workpiece surface to move. In conjunction with a marking test unit There is the advantage that these linear drives simultaneously also for moving the sensor the mark check unit can be used. It is even advantageous if the pressure forming tool and the probe of the same drives are moved, as this is the tracing of a predetermined and stored Markierungsweges easier.

Die Linearantriebe sind vorzugsweise Spindelantriebe, da diese zum einen eine hohe Stellgenauigkeit bieten und zum anderen es auch möglich machen, das Druckumformwerkzeug mit der erforderlichen Vorschubkraft zu bewegen. Die Linearantriebe sind vorzugsweise jeweils mit einem Umdrehungszähler versehen, der ausgebildet ist, eine Anzahl der Umdrehungen einer Antriebspindel des jeweiligen Spindelantriebs zu erfassen. Auf diese Weise können die Linearantriebe selbst ein inkrementelles Positionssignal liefern und auch unabhängig von der jeweiligen absoluten Positionsmesseinheit positionsgenau gesteuert werden.The Linear drives are preferably spindle drives, as these on the one hand provide a high positioning accuracy and on the other hand make it possible the pressure forming tool with the required feed force move. The linear drives are preferably each with a revolution counter provided, which is adapted to a number of revolutions of a To detect drive spindle of the respective spindle drive. To this Way you can the linear drives themselves provide an incremental position signal and also independent from the respective absolute position measuring unit positionally accurate to be controlled.

Weiterhin weist die Markierungsvorrichtung vorzugsweise einen Andruckantrieb für das Druckumformwerkzeug und die Markierungsprüfeinheit auf, der mit dem Vorschubantrieb und dem Druckumformwerkzeug verbunden und ausgebildet ist, das Druckumformwerkzeug in einer Markierposition mit einer zum Erzeugen einer Vertiefung gewünschter Tiefe erforderlichen Kraft auf das Werkstück zu drücken und in einer Ruheposition von der Oberfläche des Werkstücks abzuheben.Farther the marking device preferably has a pressing drive for the pressure forming tool and the mark check unit connected to the feed drive and the pressure forming tool and is configured, the pressure forming tool in a marking position with a required depth for creating a depression Force on the workpiece to press and lift off in a rest position from the surface of the workpiece.

Vorzugsweise weist der Andruckantrieb einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder auf, der einerseits zum Bewegen des Druckumformwerkzeugs und Erzeugen der Andruckkraft mit dem Druckumformwerkzeug verbunden ist und andererseits mit einem Drucksensor zum Erfassen des Fluiddrucks in dem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, wobei der Drucksensor einen Kraftaufnehmer zum Erfassen einer auf Druckumformwerkzeugs wirkenden Axialkraft bildet.Preferably the pressure drive has a hydraulic or pneumatic cylinder on the one hand for moving the pressure forming tool and generating the pressing force is connected to the pressure forming tool and on the other hand with a pressure sensor for detecting the fluid pressure in the hydraulic or pneumatic cylinder, wherein the pressure sensor is a force transducer forms for detecting an axial force acting on Druckumformwerkzeugs.

Außerdem weist der Hydraulik- oder Pneumatikzylinder vorzugsweise wenigstens einen Kolbenpositionsgeber zum Erfassen wenigstens einer Position eines innerhalb des Hydraulik- oder Pneumatikzylinders beweglichen Kolbens auf, wobei der Kolbenpositionsgeber und der Drucksensor mit der Markierungseinheit verbunden sind. Die Markierungsprüfeinheit ist ausgebildet, die Ausgangssignale des Drucksensors und des Kolbenpositionsgebers in Relation zueinander auszuwerten, um ein Prüfsignal für einer ausreichende Andruckkraft bei entsprechender Kolbenposition zu erzeugen.In addition, points the hydraulic or pneumatic cylinder preferably at least one Piston position sensor for detecting at least one position of a inside the hydraulic or pneumatic cylinder moving piston on, wherein the piston position sensor and the pressure sensor with the marking unit are connected. The mark check unit is formed, the Output signals of the pressure sensor and the piston position sensor in Evaluate relation to each other to a test signal for a sufficient pressure force to produce at appropriate piston position.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist der Kolbenpositionsgeber ein Wegaufnehmer, der ein über den Verfahrweg des Kolbens sich stetig veränderndes Ausgangssignal liefert.In a particularly preferred embodiment the piston position sensor is a transducer, the one above the Traverse of the piston provides constantly changing output signal.

Diese Ausführungsvariante erlaubt es, der Markierungsprüfeinheit den zeitlichen Verlauf des Fluiddrucks über den Verfahrweg des Kolbens auszuwerten. Der Fluiddruck steigt üblicherweise in dem Augenblick an, in dem die Spitze des Druckumformwerkzeugs die zu markierende Oberfläche des Werkstücks berührt. Ein Druckanstieg würde auch dann erfolgen, wenn der Kolben seinen Endanschlag erreicht, was beispielsweise bei abgebrochenem Druckumformwerkzeug der Fall sein könnte. Ein Prüfkriterium ist somit, dass die Markierungsprüfeinheit einen Anstieg des Fluiddrucks erfasst, bevor der Kolben seinen Endanschlag erreicht. Hierzu kann ein einfacher Kolbenpositionsgeber vorgesehen sein, der einer Kolbenposition zugeordnet ist, zu der spätestens ein Druckanstieg erfolgen sollte. Eine noch differenzierte Auswertung durch die Markierungsprüfeinheit ist möglich, wenn der Kolbenpositionsgeber ein Wegaufnehmer ist, der ein sich entlang des Verfahrwegs des Kolbens stetig veränderndes Ausgangssignal liefert.These variant allows the mark check unit the time course of the fluid pressure over the travel of the piston evaluate. The fluid pressure usually rises at the moment in which the tip of the pressure forming tool to mark the surface of the workpiece touched. A pressure increase would also occur when the piston reaches its end stop, which is the case, for example, with a broken pressure forming tool could be. A test criterion is thus that the mark check unit increases the Fluid pressure detected before the piston reaches its end stop. For this purpose, a simple piston position sensor can be provided which assigned to a piston position, at the latest, a pressure increase should. An even more differentiated evaluation by the marking test unit is possible, when the piston position sensor is a transducer that is a along the travel of the piston provides constantly changing output signal.

Der Andruckantrieb ist in Verbindung mit der Markierungsprüfeinheit vorzugsweise dazu ausgebildet, das Druckumformwerkzeug (als Messnadel) in eine Messposition zu bewegen, in der die Spitze des Druckumformwerkzeugs in eine zu prüfende Markierung eingreift, so dass das Druckumformwerkzeug zwar die Flanken der Markierung im Werkstück berührt, jedoch keine weitere Materialumformung während des Markierens verursacht.Of the Pressure drive is in conjunction with the marking test unit preferably adapted to the pressure forming tool (as a measuring needle) to move to a measuring position in which the tip of the pressure forming tool into a to be tested Mark engages, so that the pressure forming tool while the flanks the marking in the workpiece touched, however, does not cause any further material deformation during marking.

In einer alternativen Ausführungsvariante ist der Referenzwert so eingestellt oder gewählt, dass er eine Mindest-Solltiefe der Markierung gegenüber einer in der Markierung benachbarten unmarkierten Werkstückoberfläche widerspiegelt. Gemäß dieser Ausführungsvariante der Markierungsvorrichtung hat die Markierungsprüfeinheit vorzugsweise Zugriff auf einen Referenzwertspeicher, der mit der Steuer- und Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Markierungsprüfeinheit ausgebildet ist, vor einer Markierungsprüfung eine Referenz-Tiefenmessung neben dem Markierungsweg durchzuführen und den Referenzwert in Abhängigkeit des durch die Referenztiefenmessung erfassten Wertes zu bilden und in dem Referenzwertspeicher zu speichern. Der Tiefenmessfühler ist in diesem Falle vorzugsweise ein optischer Abstandsmesssensor, der beispielsweise einen Halbleiterlaser aufweist, um in an sich bekannter Weise den Abstand zwischen Messsensor und Werkstückoberfläche in Richtung einer Messstrecke zu erfassen.In an alternative embodiment the reference value is set or chosen such that it has a minimum target depth the mark opposite reflects an unmarked workpiece surface adjacent in the marking. According to this embodiment The marking device preferably has access to the marking device to a reference value memory, which is connected to the control and evaluation unit is connected, wherein the Markprüfprüfeinheit is formed before a mark test perform a reference depth measurement next to the marking path and the reference value in dependence of the value detected by the reference depth measurement and to store in the reference value memory. The depth sensor is in this case, preferably an optical distance measuring sensor, the For example, has a semiconductor laser to in a conventional manner the distance between the measuring sensor and the workpiece surface in the direction of a measuring section capture.

Im Falle einer derartigen Markierungsprüfeinheit erfasst diese zunächst den Abstand zwischen Abstandsmesssensor und Werkstückoberfläche neben der vorgesehenen Markierung. Anschließend wird der Abstandsmesssensor in eine Position gebracht, in der er bei ordnungsgemäßer Markierung den Abstand zwischen Abstandsmesssensor und Boden der Markierung erfasst. Dieser Wert sollte um die vorgegebene Mindesttiefe der Markierung größer sein, als der zuvor erfasste Abstandswert zwischen Abstandsmesssensor und Werkstückoberfläche neben der Markierung. Der Referenzwert ist vorzugsweise der letztgenannte Messwert (Abstand zwischen Abstandsmesssensor und Werkstückoberfläche neben der Markierung) plus einem zusätzlichen Wert, der die Mindesttiefe der Markierung repräsentiert. Mit einer Markierungsprüfeinheit der zuletzt beschriebenen Art kann die Markierung berührungsfrei geprüft werden.in the If such a mark check unit detects this first the Distance between the distance measuring sensor and workpiece surface next to the intended Mark. Subsequently the distance measuring sensor is brought into a position in which he with proper marking the Distance between distance measuring sensor and bottom of marking detected. This value should be around the specified minimum depth of the mark to be taller, as the previously detected distance value between the distance measuring sensor and workpiece surface next to the mark. The reference value is preferably the latter Measured value (distance between distance measuring sensor and workpiece surface next to the mark) plus an additional value, which represents the minimum depth of the mark. With a mark check unit the last described type, the mark can be tested without contact.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Von den Zeichnungen zeigen:The Invention will now be based on an embodiment with reference closer to the drawings explained become. From the drawings show:

1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Markierungsvorrichtung 1 : An embodiment of a marking device according to the invention

2: eine Prinzipskizze zur Erläuterung der Materialumformung beim Markieren; und 2 : a schematic diagram for explaining the material deformation during marking; and

3: eine skizzenhafte Darstellung eines Teils eines Andruckantriebs im Schnitt. 3 : a sketchy representation of a part of a Andruckantriebs in section.

In 1 ist eine Markierungsvorrichtung 10 mit integrierter Markierungsprüfeinheit abgebildet.In 1 is a marking device 10 with integrated marking test unit.

Ein Druckumformwerkzeug 12 mit einem angespitzten Werkzeugende (Spitze) 14 ist an einem Trägerkopf 16 eines Vorschubantriebs 20 befestigt. Der Vorschubantrieb 20 ist mittels zweier Spindelantriebe, die in zueinander senkrecht stehenden Richtungen verstellbar sind, in der Lage, den Trägerkopf 16 innerhalb einer vorgegebenen Ebene in eine beliebige Position zu bringen.A pressure forming tool 12 with a sharpened tool end (tip) 14 is on a carrier head 16 a feed drive 20 attached. The feed drive 20 is by means of two spindle drives, which are adjustable in mutually perpendicular directions, capable of the carrier head 16 within a given level to bring in any position.

Die Spindelantriebe umfassen jeweils eine Spindel 22, die jeweils von einem eigenen Antriebsmotor 24 angetrieben ist.The spindle drives each comprise a spindle 22 , each from its own drive motor 24 is driven.

Außerdem ist ein Andruckantrieb 26 in den Trägerkopf 16 integriert und erlaubt es, das Druckumformwerkzeug 12 in einer senkrecht zur durch die Verstellwege des Vorschubantriebs 20 definierten Ebene verlaufenden Richtung zu bewegen.There is also a pressure drive 26 in the carrier head 16 Integrates and allows the pressure forming tool 12 in a direction perpendicular to the adjustment of the feed drive 20 to move defined plane extending direction.

Im Betrieb verläuft die durch den Vorschubantrieb 20 definierte Ebene, in der der Trägerkopf 16 verstellt werden kann, in etwa parallel zu einer Oberfläche eines zu markierenden Werkstücks 30.In operation, this runs through the feed drive 20 defined plane in which the carrier head 16 can be adjusted, approximately parallel to a surface of a workpiece to be marked 30 ,

Soll das Werkstück 30 markiert werden, wird das Druckumformwerkzeug 12 mit seiner Spitze 14 mit Hilfe des Andruckantriebs 26 derart auf die Oberfläche des Werkstücks 30 gedrückt, dass die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 unter Materialumformung in die Werkstoffoberfläche eindringt. Dann werden die beiden Spindelantriebe des Vorschubsantriebs 20 derart angesteuert, dass die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 einer Bahn folgt, die der gewünschten Markierung entspricht. Auf diese Weise entsteht in der Oberfläche des Werkstücks 30 eine Vertiefung 32, die die Markierung bildet.Should the workpiece 30 be marked becomes the pressure forming tool 12 with his tip 14 with the help of the pressure drive 26 such on the surface of the workpiece 30 pressed that top 14 of the pressure forming tool 12 penetrates into the material surface under material transformation. Then the two spindle drives of the feed drive 20 so driven that the tip 14 of the pressure forming tool 12 following a lane corresponding to the desired mark. In this way arises in the surface of the workpiece 30 a depression 32 that makes the mark.

2 zeigt einen Querschnitt durch die Vertiefung und das Druckumformwerkzeug in schematischer Darstellung. Zu erkennen ist, wie das Gefüge des Werkstücks 30 auch unterhalb des Bodens der Markierung 32 verformt ist. 2 shows a cross section through the recess and the pressure forming tool in a schematic representation. It can be seen how the structure of the workpiece 30 also below the bottom of the mark 32 is deformed.

Die Spindeln 22 bzw. die Motore 24 der Spindelantriebe des Vorschubantriebs 20 jeweils mit Umdrehungszählern versehen, um die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsspindeln 22 zu erfassen und auf diese Weise eine inkrementale Positionssteuerung des Trägerkopfes 16 zu erlauben.The spindles 22 or the motors 24 the spindle drives of the feed drive 20 each provided with revolution counters to the number of revolutions of the drive spindles 22 to detect and in this way an incremental position control of the carrier head 16 to allow.

Außerdem sind beide Achsen des Vorschubantriebs 20 mit einer absoluten Positionsbestimmungseinheit versehen, die Stellung der jeweiligen Achse des Vorschubantriebs 12 nicht nur inkremental, sondern absolut erfasst.In addition, both axes of the feed drive 20 provided with an absolute position determining unit, the position of the respective axis of the feed drive 12 not just incremental, but absolutely recorded.

Die absolute Positionsbestimmungseinheit ist unabhängig von der inkrementalen Positionssteuerung des Trägerkopfes 16 und in diesem Sinne autark.The absolute position determination unit is independent of the incremental position control of the carrier head 16 and self-sufficient in this sense.

Die absolute Positionsbestimmungseinheit gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Positionsbestimmungseinheit von zwei linearen Referenzskalen 34 und 36 gebildet, die wenigstens abschnittsweise absolute Wegmarkierungen aufweisen, die durch einen Abtastkopf 38 als Positionsgeber abgetastet werden. Auf diese Weise erzeugt die absolute Positionsbestimmungseineit mit Hilfe des Positionsgebers (Abtastkopfes) 38 Positionswerte, die die tatsächliche Position des Druckumformwerkzeugs in x- und y-Achsenrichtung wiedergeben, und zwar auch dann, wenn diese jeweilige, tatsächliche Ist-Position des Druckumformwerkzeugs nicht der durch den vorgegebenen Markierungsweg bestimmten Position entspricht, weil beispielsweise der Vorschubantrieb 20 die vorgegebene Soll-Position nicht korrekt anfährt. Der Positionsgeber 38 ist mit der Markierungsprüfeinheit verbunden, die gleichzeitig Zugriff auf den Markierungs wegspeicher hat und somit in der Lage ist, die jeweils vom Positionsgeber 38 erfassten Ist-Positionen mit dem sich aus in dem Markierungswegspeicher gespeicherten Markierungsweg ergebenden Soll-Positionen zu vergleichen. Wenn die jeweilige Ist-Position von einer jeweiligen Soll-Position um mehr als ein vorgegebenes Maß abweicht, erzeugt die Markierungsprüfeinheit ein negatives Prüfsignal, welches eine fehlerhafte Markierung kennzeichnet. Wenn andererseits die jeweils erfasste Ist-Position innerhalb vorgegebener Toleranzen um den gespeicherten Markierungsweg herum liegt, erzeugt die Markierungsprüfeinheit ein positives Prüfsignal, aus dem sich ergibt, dass die erzeugte Markierung in Ordnung ist.The absolute position determination unit according to the in 1 In the embodiment shown, the position determination unit is formed by two linear reference scales 34 and 36 formed, which have at least partially absolute way markings by a scanning head 38 be scanned as a position encoder. In this way, the absolute position determination unit generates with the aid of the position sensor (scanning head) 38 Position values representing the actual position of the pressure forming tool in the x- and y-axis direction, even if this respective, actual actual position of the pressure forming tool does not correspond to the position determined by the predetermined marking path, for example because of the feed drive 20 the specified target position does not start correctly. The position transmitter 38 is connected to the Markprüfprüfeinheit, which has access to the marker Wegspeicher simultaneously and thus is able to each of the position encoder 38 detected actual positions to be compared with the resulting from in the Markwegwegpeicher Marking resulting target positions. If the respective actual position deviates from a respective desired position by more than a predefined amount, the marker check unit generates a negative test signal which indicates a faulty marking. On the other hand, if the actual position detected in each case is within specified tolerances around the stored marking path, the marking checking unit generates a positive test signal, from which it results that the marking produced is in order.

Dieses Prüfen der Markierung (Vertiefung 32) kann zeitgleich mit dem Erzeugen der Vertiefung erfolgen, so dass Fehler bereits in dem Augenblick bekannt werden können, in dem sie entstehen.This testing of the mark (well 32 ) can take place simultaneously with the generation of the depression, so that errors can be known already at the moment in which they arise.

Außerdem ist die Markierungsvorrichtung 10 als zusätzliche Option dazu ausgebildet, eine Markierung 32 nach deren Erzeugen dadurch zu prüfen, dass das Druckumformwerkzeug 12 noch einmal genau entlang des gespeicherten Markierungsweges geführt wird, an dem sich die die Markierung bildende Vertiefung 32 befinden sollte. Dabei wird das Druckumformwerkzeug 12 von dem Andruckantrieb 26 in eine ähnliche Position bewegt, wie sie das Druckumformwerkzeug 12 auch beim Markieren einnimmt. Soweit die die Markierung bildende Vertiefung 32 erzeugt ist, erzeugt das Druckumformwerkzeug 12 auf diese Weise keine weitere Vertiefung. Sie berührt jedoch die Wände der Vertiefung 32, so dass auf das Druckumformwerkzeug auch beim Nachfahren der Markierung Biege- und Axialkräfte wirken.In addition, the marking device 10 as an additional option designed to mark 32 after its production, to check that the pressure forming tool 12 once again guided exactly along the stored marking path, at which the mark forming depression 32 should be located. This is the pressure forming tool 12 from the pressure drive 26 moved to a similar position as the pressure forming tool 12 also takes on the marking. As far as the mark forming depression 32 is generated generates the pressure forming tool 12 no further deepening in this way. However, it touches the walls of the depression 32 so that bending and axial forces also act on the pressure forming tool when descending the marking.

Diese werden mit Hilfe zweier Dehn-Messstreifen 40 und 42 erfasst, die Stauchungen oder Biegungen in Bezug auf die Längsachse des Druckumformwerkzeugs 12 erfassen können und am Umfang des Druckumformwerkzeugs 12 um 90° zueinander versetzt angeordnet sind, so dass auch die Richtung einer eventuell wirksamen Biegekraft zu erfassen ist. Eine elektronische Steuer- und Auswerteeinheit 44, die in der 1 als Platine angedeutet ist, liest die Ausgangs werte der Dehn-Messstreifen 40 und 42 aus und vergleicht diese mit vorgegebenen Referenzwerten. Diese sind so vorgegeben, dass ein eine einwandfreie Markierung anzeigendes positives Prüfungssignal nur dann ausgegeben wird, wenn jeweils ein minimaler Wert für die auf die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 wirkende Kraft überschritten wird, um auf diese Weise beispielsweise einen Nadelbruch erfassen zu können, und gleichzeitig ein vorgegebener Maximalwert nicht überschritten wird. Ein derartiges Überschreiten des Maximalwertes könnte erfolgen, wenn die Markierung 32 nicht die gewünschte Tiefe hat oder nicht den gewünschten, dem Markierungsweg entsprechenden, Verlauf nimmt. Im letzteren Fall würden seitliche Biegekräfte auf das Druckumformwerkzeug 12 beim Prüfen der Markierung auftreten. Eine zu flache Markierung 32 lässt sich anhand erhöhter, auf das Druckumformwerkzeug 12 wirkender Axialkräfte detektieren.These are done using two strain gauges 40 and 42 detects the upsets or bends with respect to the longitudinal axis of the pressure forming tool 12 can capture and on the circumference of the pressure forming tool 12 are arranged offset by 90 ° to each other, so that the direction of a possibly effective bending force is to be detected. An electronic control and evaluation unit 44 in the 1 As indicated board, reads the output values of the strain gauges 40 and 42 and compares these with given reference values. These are given in such a way that a positive test signal indicating a perfect marking is output only if in each case a minimum value for the one on the top 14 of the pressure forming tool 12 acting force is exceeded in order to be able to detect, for example, a needle breakage in this way, and at the same time a predetermined maximum value is not exceeded. Such exceeding of the maximum value could occur if the mark 32 does not have the desired depth or does not take the desired course corresponding to the marking path. In the latter case, lateral bending forces would be on the pressure forming tool 12 when checking the mark occur. Too low a mark 32 can be elevated, on the pressure forming tool 12 detect acting axial forces.

In 3 ist ein Teil eines pneumatischen Druckantriebes 26 dargestellt, nämlich ein Druckzylinder 50 mit einem Kolben 52, der mit dem Druckumformwerkzeug 12 verbunden ist. Der Kolben 52 ist entlang des Zylinders 50 längsverschieblich und teilt das Innere des Zylinders 50 in zwei Kammern, nämlich einer Andruckkammer 54 und einer Abhebekammer 56. Beide Kammern weisen einen Druckluftanschluss auf, über die Druckluft in die eine oder die andere Kammer oder auch in beide Kammern eingeleitet werden kann. Einleiten von Druckluft in die Abhebekammer 56 bewirkt, dass das Druckumformwerkzeug 12 zurückgezogen wird und somit vom Werkstück abgehoben. Einleiten von Druckluft in die Andruckkammer 54 bewirkt, dass der Kolben 52 das Druckumformwerkzeug 12 auf die Werkstückoberfläche drückt. Damit das Druckumformwerkzeug 12 mit einer ausreichenden Andruckkraft auf die Werkstückoberfläche gedrückt wird, muss in der Andruckkammer 54 ein entsprechender Druck herrschen. Dieser baut sich nach Einleiten von Druckluft in die Andruckkammer 54 in dem Augenblick auf, in dem die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 auf die Werkstückoberfläche stößt, sofern nicht der Kolben 52 zuvor bereits an das druckumformwerkzeugseitige Ende des Zylinders 50 gestoßen ist. Bei einem typischen, geeigneten Pneumatikzylinder 50 beträgt die Fläche des Kolbens beispielsweise etwa 1000 mm², um bei einem Druckluft-Druck(Fluiddruck) von 5 bar eine Andruckkraft von 500 N erzeugen zu können.In 3 is part of a pneumatic pressure drive 26 represented, namely a printing cylinder 50 with a piston 52 that with the pressure forming tool 12 connected is. The piston 52 is along the cylinder 50 longitudinally displaceable and divides the interior of the cylinder 50 in two chambers, namely a pressure chamber 54 and a pick-up room 56 , Both chambers have a compressed air connection, can be introduced via the compressed air in one or the other chamber or in both chambers. Introducing compressed air into the lift-off chamber 56 causes the pressure forming tool 12 is withdrawn and thus lifted off the workpiece. Introducing compressed air into the pressure chamber 54 causes the piston 52 the pressure forming tool 12 presses on the workpiece surface. So that the pressure forming tool 12 must be pressed in the pressure chamber with a sufficient pressure force on the workpiece surface 54 a corresponding pressure prevail. This builds up after introducing compressed air into the pressure chamber 54 the moment the tip is up 14 of the pressure forming tool 12 on the workpiece surface, unless the piston 52 previously already at the pressure forming tool end of the cylinder 50 has encountered. In a typical, suitable pneumatic cylinder 50 For example, the area of the piston is about 1000 mm ² in order to generate a pressure force of 500 N at a compressed air pressure (fluid pressure) of 5 bar.

Die Andruckkammer 54 ist mit einem Manometer 58, also einem Drucksensor für den Fluiddruck in der Andruckkammer 54 verbunden, da der Fluiddruck über die Fläche des Kolbens 52 proportional zur Andruckkraft ist, ist der vom Drucksensor 58 erfasste Druckwert gleichzeitig ein geeigneter Ausgangswert eines Kraftaufnehmers für eine in Längsrichtung des Druckumformwerkzeugs 12 herrschende Axialkraft. In diesem Sinne ist der Drucksensor 58 ein Kraftaufnehmer für die Axialkraft.The pressure chamber 54 is with a pressure gauge 58 , So a pressure sensor for the fluid pressure in the pressure chamber 54 connected, as the fluid pressure across the surface of the piston 52 proportional to the pressure force is that of the pressure sensor 58 detected pressure value at the same time a suitable output value of a force transducer for a longitudinal direction of the pressure forming tool 12 prevailing axial force. In this sense, the pressure sensor 58 a force transducer for the axial force.

Wie eingangs erläutert, steigt der in der Andruckkammer 54 herrschende Fluiddruck in dem Augenblick an, in dem die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 die Werkstückoberfläche erreicht, oder wenn der Kolben 52 seine Endlage erreicht.As explained above, the increases in the pressure chamber 54 prevailing fluid pressure at the moment in which the tip 14 of the pressure forming tool 12 reaches the workpiece surface, or if the piston 52 reached its final position.

Um zu prüfen, ob während des Erzeugens einer Markierung 32 eine ausreichende Andruckkraft herrscht, ist der Pneumatikzylinder 50 mit einem Kolbenpositionsgeber 60 ausgestattet, der so angeordnet ist, dass er anspricht, wenn der Kolben 52 diejenige Position erreicht hat, bei der spätestens ein Anstieg des Fluiddrucks erfolgt sein muss, also bei dem die Spitze 14 des Druckumformwerkzeugs 12 spätestens die Oberfläche des Werkstücks erreicht haben muss.To check if while creating a marker 32 a sufficient pressure force prevails, is the pneumatic cylinder 50 with a piston position sensor 60 equipped so that it responds when the piston 52 reached the position at which no later than an increase in the fluid pressure must have occurred, that is, at which the tip 14 of the pressure forming tool 12 at the latest the surface of the workpiece must have reached.

Der Drucksensor 58 und der Kolbenpositionsgeber 60 sind beide mit der Markierungsprüfeinheit verbunden, so dass diese während des Erzeugens der Markierung ständig prüfen kann, ob die zum Erzeugen der Markierung ausreichende Andruckkraft gewährleistet ist.The pressure sensor 58 and the piston position sensor 60 Both are connected to the mark check unit, so that they can constantly check during the generation of the mark, whether the sufficient to generate the marking pressure force is ensured.

Eine noch differenziertere Prüfung ist möglich, wenn anstelle eines einzelnen Kolbenpositionsgebers 60 ein Wegaufnehmer 60' vorgesehen ist, der ein über den Verfahrweg des Kolbens 52 sich stetig veränderndes Ausgangssignal liefert. Bei dieser Ausführungsvariante kann die Markierungsprüfeinheit ständig prüfen, ob Fluiddruck und Position des Kolbens sich innerhalb vorgegebener Toleranzen befinden.An even more sophisticated test is possible if instead of a single piston position sensor 60 a transducer 60 ' is provided, the one on the travel of the piston 52 provides a constantly changing output signal. In this embodiment variant, the marking checking unit can constantly check whether the fluid pressure and the position of the piston are within predetermined tolerances.

Claims

Apparatus for marking a workpiece by forming a recess in the workpiece by means of a sharpened pressure forming tool connected to a feed drive configured to load a tool tip of the pressure forming tool under pressure onto the workpiece along a predetermined one Marking corresponding and stored in a Markwegwegspeicher Markierungsweges over the workpiece and thus to produce the marking forming depression in the workpiece by material deformation, characterized in that the device comprises a Markierungsprüfeinheit which is connected to the feed drive and a sensor and a with the control and evaluation unit connected to the measuring sensor, which is designed to guide the measuring sensor along the marking path and to compare measured values recorded by the measuring sensor with at least one set or stored reference value and to generate a positive or negative test signal dependent on the result of the comparison.

Device according to claim 1, characterized in that that the sensor a mechanical sensor which is a pointed measuring needle for engaging a mark to be tested having.

Device according to claim 2, characterized in that that the pressure forming tool forms the measuring needle.

Device according to Claim 2 or 3, characterized that the mechanical probe a Force transducer which is arranged and formed on The forces acting on the tip of the measuring needle and a force acting on it corresponding output value as a measured value.

Device according to claim 4, characterized in that that the reference value is a maximum value that is an output value corresponds to the force transducer, which is a maximum of the side or axially acting on the needle acting forces, if the Measuring needle is guided along a sufficiently deep mark.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized that the reference value is a minimum value that is an initial value of the force transducer, which is a minimum of the side or axially acting on the needle acting forces, if the Measuring needle is guided along a sufficiently deep mark.

Device according to one of claims 4 to 6, characterized that the control and evaluation unit is designed, - detected by the sensor Measured values with at least two set or stored reference values of which a reference value is a maximum value and a second reference value a minimum value, and - a positive test signal if the measured value is greater than or equal to the minimum value and less than or equal to the maximum value.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized the feed drive is reciprocable along an adjustment path and an absolute position determining unit that is formed is, the position of the feed drive on its travel to to capture.

Device according to claim 8, characterized in that that the absolute position determination unit is a position transmitter which is so connected to the pressure forming tool, that itself a synchronous with the movement of the pressure forming relative movement between position sensor and reference scales results, so that the position sensor provides an output value consistent with the position of the pressure forming tool correlated and for the formation of position values by the position determination unit leads, wherein the mark check unit for comparison with the absolute position determination unit detected position values as actual position values with itself from the stored target position values as Reference values is formed.

Device according to claim 9, characterized in that that the absolute position determination unit is a reference scale and a scanning head movable relative to the reference scale, the forms part of the position sensor.

Device according to claim 10, characterized in that that the mark check unit designed to compare the reference and actual position values during the generation of the Make mark forming depression in the workpiece.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized that the feed drive over has two linear drives, which are formed, the pressure forming tool in two vertically to each other and parallel to the workpiece surface extending directions to move.

Device according to claim 12, characterized in that that the linear drives are spindle drives.

Device according to claim 13, characterized in that that the linear drives each provided with a revolution counter Each formed, one of a number of revolutions of a To detect drive spindle of the respective spindle drive.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the device comprises a pressure drive for the pressure forming tool, which is connected to the feed drive and the pressure forming tool and formed is to press the printing forme tool in a marking position with a force required to produce a depression of desired depth on the workpiece and to lift in a rest position from the surface of the workpiece.

Device according to claims 3 and 15, characterized that the pressure drive is designed, the pressure forming tool to move to a measuring position in which the tip of the pressure forming tool in a proper mark touching engages without checking one to effect further, permanent material transformation.

Apparatus according to claim 15 or 16, characterized that the pressure drive a hydraulic or pneumatic cylinder on the one hand for moving the pressure forming tool and Generating the pressure force connected to the pressure forming tool and on the other hand with a pressure sensor for detecting the fluid pressure in the hydraulic or pneumatic cylinder, wherein the pressure sensor a force transducer for detecting a pressure forming tool forms acting axial force.

Device according to claim 17, characterized in that that the hydraulic or pneumatic cylinder at least one piston position sensor for detecting at least one position within the hydraulic or pneumatic cylinder having movable piston, wherein the piston position sensor and the pressure sensor is connected to the mark check unit which is formed, the output signals of the pressure sensor and the piston position sensor evaluate in relation to each other to a test signal for a sufficient pressure force at produce corresponding piston position.

Device according to claim 18, characterized in that that the piston position sensor is a transducer, a on the Traverse of the piston provides constantly changing output signal.

Device according to claim 1, characterized in that the reference value is set or chosen to be a minimum target depth the mark opposite one of the mark adjacent unmarked workpiece surface reflects.

Device according to claim 20, characterized in that that the mark check unit having a reference value memory associated with the control and evaluation unit is connected, wherein the Markprüfprüfeinheit is formed before a mark test a reference depth measurement next to the marking path and the reference value in dependence of the value recorded by reference depth measurement and in store the reference value memory.

Device according to claim 20 or 21, characterized that the depth sensor is on optical distance measuring sensor is.