DE2423424C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von Schriftzeichen an Bauteilen durch Einschlagen eines Schlagbolzens in das Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen von Schriftzeichen an Bauteilen durch Einschlagen eines Schlagbolzens in das Bauteil und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Kraftfahrzeugbau ist es erforderlich, daß die Karosserie mit einer Fahrgestellnummer und der Motor mit einer Motornummer versehen wird, die zumeist in verschlüsselter Form Informationen über das entsprechende Bauteil enthalten.

Um die Kennzeichen möglichst in unverfälschbarer Weise an den Bauteilen anzubringen, werden die verschiedenen Aufeinanderfolgen von Symbolen, Buchstaben und Zahlen heute von einem Informationsträger, einem Bauzettel oder einer Lochkarte abgelesen und durch manuelle Auswahl der verschiedenen Schlagstempel und manuelles Einschlagen zusammengestellt

Diese Arbeitsweise weist entscheidende Nachteile auf. Durch die manuelle Auswahl kommt es immer wieder zu menschlichen Auswahlfehlern, und durch das manuelle Einschlagen werden meist ein ungleichmäßiges Schriftbild und gegebenenfalls Deformationen des Karosserieblechs erhalten.

Um diese Nachteile zu verringern, ist es auch bekannt, die Aufeinanderfolge von Zeichen durch manuelle Auswahl der Stempel und Einsetzen in einen Rollstempel zusammenzustellen und hierauf das gesamte Kennzeichen in einem Rollvorgang einzuprägen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, das Schriftfeld durch ein Widerlager abzustützen. Auf diese Weise konnte ein gleichmäßigeres Schriftbild und geringere Deformation des Karosserieblechs erzielt werden, die menschlichen Auswahlfehler blieben jedoch nach wie vor zahlreich.

Es ist ferner bekannt (DT-OS 16 52 327), eine Reihe von Prägestempeln an einer karussellähnlichen Indexplatte vorzusehen und sie jeweils denjenigen Prägestempel in die Arbeitsposition unterhalb eines Döppers zu bringen, dessen Zeichen in das Werkstück eingeschlagen werden soll. Es müssen also so viele Prägestempel vorhanden sein, wie Schriftzeichen erzeugbar sein sollen.

Des Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem zahlreiche Schriftzeichen erzeugbar sind, ohne daß für jedes Schriftzeichen ein separater Prägestempel erforderlich wäre.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jedes Schriftzeichen unter Steuerung der Position des Schlagbolzens in einem Koordinatensystem durch fortlaufende Erzeugung von Einzelschlägen aus Punkten zusammengesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das vollautomatische Einschlagen von Schriftzeichen, wie Buchstaben, Zahlen und anderen Symbolen in Bauteile. Gerade bei der SerienhersteUung von Kraftfahrzeugen und anderen Gütern, die mit Fabrikationsnummer od. dgl. ausgestattet werden, kommt es häufig vor, daß die Schriftzeichen unkorrekt oder falsch angebracht werden. Dies führt später zu erheblichen Schwierigkeiten, was insbesondere bei Kraftfahrzeugen der Fall ist, wo die entsprechenden Nummern auch in die Fahrzeugpapiere aufgenommen werden. Wenn Diskrepanzen zwischen den eingeschlagenen Nummern und den Fahrzeugpapieren bestehen, hat: dies nicht nur nachteilige Folgen für den Kraftfahrzeuginhaber, sondern auch für die mit der Erfassung der Kraftfahrzeuge betrauten Behörden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die gängigen Fehlerquellen nahezu vollständig ausgeschaltet. Beispielsweise können die Informationen für ein bestimmtes Fahrzeug über ein Dateneingabegerät in einen Rechner eingegeben werden, der so programmiert ist, daß er daraus die Motornummer und die Fahrgestellnummer errechnet. Beide Nummern können in einer Reihe von Ziffern übereinstimmen, in anderen aber bestimmungsgemäß voneinander abweichen. Der Rechner steuert eines oder mehrere angeschlossene Einschlaggeräte so, daß diese jeweils die entsprechende Schriftzeichenfolge in das betreffende Bauteil einschlagen. Verwechslungen, Zahlendreher und andere bei manueller Anbringung von Schriftzeichen auftretende Fehler werden damit ausgeschaltet.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Anbringen von Schriftzeichen an Bauteilen. Bei dieser Vorrichtung ist in einem unten offenen Gehäuse ein Schlageinrichtungsträger über Führungseinrichtungen

entlang zweier senkrecht zueinander liegender Achsen bewegbar. Der Schlageinrichtungsträger trägt eine Schlageinrichtung, deren mit einer Spitze versehener Schlagbolzen entlang einer etwa senkrecht zu den beiden Achsen liegenden dritten Achse antreibbar ist

Ein derartiges Gerät wird an die zu beschriftende Fläche angesetzt, so daß der Schlagbolzen zu einer Spitze dicht über oder direkt an dem Beschriftungsfeld liegt Anschließend wird der Schlagbolzen in Funktion gesetzt und gleichzeitig durch die Führungseinrichtung so geführt, daß seine Spitze sich entsprechend den einzuschlagenden Schriftzeichen bewegt Die Koordinatensteuerung dieser Bewegungen erfolgt durch separate Antriebe.

Ein derartiges Gerät erzeugt ein stets gleichbleibendes Schriftbild. Die Karosserie wird auch dann nicht verbeult oder anderweitig beschädigt, wenn die Schriftzeichen auf lackierten Flächen angebracht werden. Die Beschriftung erfolgt gleichmäßig und schonend.

Die Schlageinrichtung wird vorzugsweise pneumatisch angetrieben und der elastische Rahmen ist vorzugsweise mit mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugnäpfen versehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den Vorteil, daß nahezu jede gewünschte Schriftart erzeugt werden kann, da keine Einzelstempel für die einzelnen Schriftzeichen erforderlich sind, sondern die Zeichen durch eng nebeneinanderliegende Einschläge der Spitze des Schlagbolzens des Schlaggeräts erzeugt werden. Durch eine entsprechende Programmierung der Rechnereinheit kann somit auf einfache Weise die gewünschte Schriftart festgelegt und nach Wunsch geändert werden. Darüber hinaus wird ein sehr gleichmäßiges Schriftbild erzielt, das infolge seines Aufbaus aus einer Vielzahl von Einschlägen der Spitze des Schlagbolzens auch kaum mit einfachen Mitteln fälschbar ist, wie es bei den einfachen Schlagstempeln möglich ist.

Da die Einschläge der Spitze des Schlagbolzens kurz hintereinander aber einzeln erfolgen, ist eine Abstützung des Schriftfeldes bei Karosserieblechen nicht erforderlich. Ebenso kann die Beschriftung bei lackiertem Blech erfolgen.

Bei der Kennzeichnung von Motoren hat es sich gezeigt, daß die früher für das Einschlagen des Kennzeichens durch Fräsen vorbereitete Oberfläche am Bauteil nicht mehr erforderlich ist, da die einzelnen Einschläge der Spitze des Schlagbolzens auch auf der Gußhaut eines Motorblockes ein einwandfrei lesbares Schriftbild ergeben. Somit ist bei Gußbauteilen eine Einsparung der Fräsoperation für das Schriftfeld möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den schematischen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens im Kraftfahrzeugbau.

Fig.2 zeigt eine Phantomzeichnung eines erfindungsgemäßen Einschlaggerätes.

Aus F i g. 1 ist der Arbeitsablauf des erfindungsgema Ben Verfahrens zu ersehen. Ein Bauteil, im vorliegenden Fall bestehend aus einer Kraftfahrzeugkarosserie 1 und einem Verbrennungsmotor 2, soll an festgelegten Oberflächen mit einem durch gesetzliche Vorschriften geforderten Kennzeichen versehen werden.

Hierzu wird anhand eines am Fahrzeug befestigten Informationsträgers 4 z. B. eine Lochkarte 5 aus einer Lochkartenkartei gezogen. Auf der Lochkarte ist das vorgesehene Kennzeichen bereits in maschinenlesbarer Form aufgezeichnet Die Lochkarte 5 wird nur in einen Lochkartenleser 6 eingegeben, der die Daten an eine Rechnereinheit 7 weitergibt, die die Steuerungsinformation für das Einschlaggerät 8 erarbeitet und mit dem sie über eine Leitung 9 verbunden ist

Sobald das in F i g. 2 abgebildete Einschlaggerät 8 mit seinem Gehäuse 10 und dem elastischen Rahmen 11 auf die dafür vorgesehene Oberfläche des Bauteils 1 bzw. 2 aufgesetzt, und ausgerichtet ist, werden durch Drücken eines Startknopfes 12 die im elastischen Rahmen 11 angeordneten Saugnäpfe 13 mit Unterdruck beaufschlagt und saugen das Einschlaggerät 8 auf der Oberfläche des Bauteils 1 bzw. 2 fest

Gegebenenfalls kann je ein Einschlaggerät gleichzeitig an die Karosserie 1 und an den Motor 2 angesetzt werden, so daß es möglich ist beide Schriftzeichenreihen zur gleichen Zeit gesteuert durch die Rechnereinheit 7 zu erzeugen.

Das in F i g. 2 abgebildete Nummerneinschlaggerät besteht aus einem Gehäuse 10, in dem die Schlageinrichtung 19 verschiebbar ist. Die Unterseite des Gehäuses 10 ist mindestens teilweise offen und von einem elastischen Rahmen 11, der dicht abschließend an das jeweilige Bauteil ansetzbar ist, verschlossen.

Die Schlageinrichtung 19 ist in einen Schlageinrichtungsträger 22 eingespannt. Der Schlageinrichtungsträger 22 besteht aus einem Winkel, an dessen horizontalem Schenkel die Schlagvorrichtung 19 befestigt ist und dessen vertikaler Schenkel ein U-förmigeü Gleitstück 23 aufweist. Entlang der Winkelachse befindet sich eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung, durch die eine drehbare Schnecke 24, die an den beiden Stirnwänden des Gehäuses 10 gelagert ist, hindurchgeht. Die Schnecke 24 ist über den Elektromotor 17 und ein Schneckengetriebe 25 antreibbar. Wird sie in Drehung versetzt, dann wird der Schlagbolzen 20 entlang der -f-Achse bewegt.

Die Bewegung des Schlagbolzens entlang der K-Achse erfolgt durch Kippen der Schlageinrichtung 19 um die Achse der Schnecke 24 herum. Zu diesem Zweck ist der Bügel 15 vorgesehen, der die Form eines invertierten U hat und dessen Basis parallel zur Schnecke 24 verläuft. An den Schenkeln des Bügels 15 befinden sich Lager 26, mit denen der Bügel auf Wellenstücken der Schnecke 24 gelagert st.

An der Basis des Bügels 15 ist ferner ein querverlaufendes Verzahnungssegment 16 befestigt, das von einem von dem Elektromotor 18 über ein Getriebe 28 angetriebenes Ritzel 27 antreibbar ist. Wird das Ritzel 27 gedreht, dann wird der Bügel 15 um die Achse der Schnecke 24 herum verschwenkt, wodurch gleichzeitig der Schlageinrichtungsträger 22 mit verschwenkt wird. Obwohl die Schlageinrichtung 19 um die Achse der Schnecke 24 herum verschwenkt wird, haben die Einschläge der Schriftzeichen über deren gesamte Höhe eine nahezu konstante Tiefe. Das Werkstück begrenzt die parallel zur Z-Achse oszillierende Bewegung der Spitze 21. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Einschlaggerätes besteht darin, daß es Schriftzeichen auch auf gekrümmten Flächen erzeugen kann, da die Amplitude des Schlagbolzens im wesentlichen durch die Entfernung der zu beschriftenden Fläche bestimmt wird und die Eindringtiefe von dieser Entfernung weitgehend unabhängig ist.

Zum unverrückbaren Festsaugen des Gehäuses der Schlageinrichtung an dem zu beschriftenden Bauteil dienen die Saugnäpfe 13, die an eine Ring-Saugleitung 32 angeschlossen sind, von der Zweigleitungen zu den

einzelnen Saugnapf en führen.

Aus dem vorhergehenden wird deutlich, daß der Elektromotor 17 die Bewegung der Schreibspitze 21 in X-Richtung und der Elektromotor 18 die Bewegung der Schreibspitze in V-Richtung steuert. Die Auflösung von Schriftzeichen in abgestimmte Koordinatenbewegungen durch Elektronenrechner ist bekannt und mit den üblichen Programmierverfahren zu lösen.

Die Schlageinrichtung 19 ist an sich bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht detailliert beschrieben. Der nach unten vorstehende Schlagbolzen 20 führt, bezogen auf die Schlageinrichtung 19, Longitudinalschwingungen aus und schlägt dabei mit seiner Spitze 21 in das Bauteil. Der Schlagbolzen 20 kann am Ende eines jeden einzelnen Zeichens in der oberen Ruhelage stillgesetzt werden.

Nachdem das Gehäuse 10 an das Bauteil angesetzt worden ist, löst die Rechnereinheit 7 die Bewegung des Schlageinrichtungsträgers 22 aus. und dieser wird über zwei gesteuerte Elektromotore 17 und 18 in die Anfangsstellung des ersten Zeichens bewegt. Dann wird die senkrecht oszillierende Bewegung der Schlageinrichtung 19 eingeschaltet und der Schlageinrichtungsträger 22 führt den Schlagbolzen 20 mit seiner Spitze 21 in der Weise, daß die Kontur der gewünschten Zeichen

durchlaufen wird. Selbstverständlich kann die Bewegung des Schlagbolzens 20 am Ende eines jeden einzelnen Zeichens in der oberen Ruhelage des Schlagbolzens 20 eingestellt werden. Es können jedoch auch andere Möglichkeiten zur Erzeugung der Zwischenräume zwischen zwei Zeichen gewählt werden.

Anstelle des mit Saugnäpfen versehenen elastischen Rahmens kann bei Eisenmetallen auch ein als Magnctleiste ausgebildeter Rahmen angewendet werden.

Bei Bauteilen, bei denen um das vorgesehene Schriftfeld Unebenheiten vorliegen, kann das Gehäuse des Einschlaggerätes mit mechanischen Klemmeinrichtungen versehen sein, die mit Kanten oder Vorsprüngen am Bauteil zusammenwirken..

Bei der Kennzeichnung von Karosserien und Motorblöcken hat sich ein Schlagbolzen mit einer Spitze von einem Konuswinkel von etwa 20°, die in einer Kugelkalotte von etwa D = 0,4 mm endet, als vorteilhaft erwiesen.

Als Schlageinrichtung 19 kann beispielsweise ein Nietenschlaggerät verwendet werden. Die Schlagzahl beträgt vorzugsweise 6 000 bis 9 000 Schläge pro Minute. Der Arbeitshub beträgt vorzugsweise etwa 12 mm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anbringen von Schriftzeichen an Bauteilen durch Einschlagen eines Schlagbolzens in das Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schriftzeichen unter Steuerung der Position des Schlagbolzens in einem Koordinatensystem durch fortlaufende Erzeugung von Einzelschlägen aus Punkten zusammengesetzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem unten offenen Gehäuse (10) ein Schlageinrichtungstrsger (22) über Führungseinrichtungen entlang zweier senkrecht zueinander liegender Achsen (K Y) bewebar ist und eine Schlageinrichtung (19) trägt, deren mit einer Spitze (21) versehener Schlagbolzen (20) entlang einer etwa senkrecht zu den beiden Achsen (X, Y) liegenden dritten Achse ^antreibbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Führungseinrichtungen für den Schlageinrichtungsträger parallel zu der einzuschlagenden Reihe von Schriftzeichen verläuft, und daß die andere Führungseinrichtung eine die Schlageinrichtung (19) um eine horizontale Achse kippende Schwenkvorrichtung (15,16) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlageinrichtung (19) einen pneumatischen Antrieb aufweist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Rand des Gehäuses (10) ein elastischer Rahmen (11) vorgesehen ist, der mit Unf erdruck beaufschlagbare Saugnäpfe (13) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) an seinem unteren Rand eine elastische Magnetleiste aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (10) mechanische Klemmeinrichtungen zum Festlegen an dem Bauteil vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlageinrichtung (19) einen Schlagbolzen (20) aufweist, dessen Spitze (21) einen Konuswinkel von etwa 20° besitzt und in einer Kugeikalotte von etwa 0,4 mm Durchmesser endet