-
Vorrichtung zum Anbringen alphanumerischer
-
Zeichen auf elektrischen Miniaturbauteilen Zusammenfassung Es wird
eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zum Anbringen alphanumerischer Zeichen auf elektrischen
Miniaturbauteilen mit metallischer Oberfläche dient. Die Vorrichtung enthält eine
elektronische Steuerungseinrichtung, mindestens eine nadelförmige Elektrode und
eine Aufnahmevorrichtung für die Bauteile. Die Steuerungseinrichtung sorgt dafür,
daß zwischen der im Ruhezustand auf der Oberfläche des Bauteils aufliegenden Elektrode
und dem Bauteil ein Spannungsimpuls liegt, daß die Elektrode während der Dauer des
Spannungsimpulses mindestens einmal von der Oberfläche des Bauteils abgehoben wird,
um einen Funken zu bilden, und daß nach dem durch die Funkenbildung hervorgerufenen
punktförmigen Abtragen von Oberflächenteilen des Bauteils Elektrode und Bauteil
etwas gegeneinander verschoben werden.
-
Stand der Technik Die Erfindung geht von einer Vorrichtung nach der
Gattung des Hauptanspruchs aus. Aus der DT-OS 21 01 212 ist ein Schnelldrucker für
einen elektronischen Tischrechner bekannt, bei dem eine Zahl, ein Buchstabe oder
ein anderes Zeichen mittels eines
eines Schreibkopfes mit sieben
voneinander isolierten Schreibelektroden als 5x7-Punktraster auf einen Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet wird. Im einzelnen werden die Schreibelektroden durch von einem Zeichengenerator
abgegebene Spannungsimpulse angesteuert, die punktförmige Ausbrände in einem Metallbelag
des Metallpapier-Aufzeichnungsträgers hervorrufen. Durch ein schrittweises Verschieben
des Schreibkopfes und durch ein selektives Ansteuern der Schreibelektroden entsteht
nach insgesamt sieben Schritteilen ein punktförmig zusammengesetztes Zeichen.
-
Der bekannte Schnelldrucker eignet sich aber nur für die Metallpapier-Registrierung,
bei der der Metallbelag unter der Elektrode verbrennt bzw. verdampft. Weiterhin
ist bekannt, zum Beschriften von Werkstücken mit metallischer Oberfläche einen sogenannten
Funkenschreiber zu benutzen, zu dem ein griffelartiger Halter gehört. Wird zwischen
dem Werkstück und einem an dem Halter federnd angebrachten Schreibstift eine Wechselspannung
angelegt und wird die Elektrode auf der Werkstück-Oberfläche entlanggeführt, so
schwingt die Elektrode, und es entsteht eine Folge von Funken, die eine Brennspur
auf der Oberfläche des Werkstücks hinterlassen. Diese bekannte, von Hand zu bedienende
Vorrichtung versagt, wenn sehr kleine elektrische Bauteile mit einer Beschriftung
versehen werden sollen.
-
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Anbringen von
Zeichen auf elektrischen Miniaturbauteilen mit metallischer
metallischer
Oberfläche rationell vorgenommen werden kann. Durch Anwendung der elektronischen
Steuerungseinrichtung läßt sich das Anbringen der Zeichen derart automatisieren,
daß nur noch das Bauteil in eine Aufnahmevorrichtung eingelegt und das gewünschte
Zeichen, zum Beispiel mittels einer Tastatur, in die Steuerungseinrichtung eingegeben
zu werden braucht. Alle anderen Arbeitsgänge laufen dann automatisch ab.
-
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung
möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn eine zu der elektronischen Steuerungseinrichtung
gehörende Vorrichtung zum Erzeugen der Hubimpulse einen Umschalter hat, mit dem
die Vorrichtung wahlweise auf die Abgabe eines oder mehrerer Hubimpulse je Spannungsimpuls
umschaltbar ist. Dann wird nämlich das punktförmige Abtragen von Oberflächenteilchen
des Bauteils in mehreren Etappen durchgeführt, so daß man mit einem kleineren Spannungswert
für den Spannungsimpuls auskommt und eine geringere Elektrodenabnutzung erhält.
-
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus
der Vorrichtung, Fig. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus der Oberfläche eines
elektrischen Miniaturbauteils mit einer längeren Ziffernfolge, Fig. 3
Fig.
3 eine Ansicht eines Schwingquarzes in etwa natürlichem Maßstab, Fig. 4 eine schematische
Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Hubimpulsen mit einem Umschalter
und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Variante zu der Vorrichtung nach
Fig. 1 mit einem Schreibkopf mit mehreren Elektroden.
-
Beschreibung der Erfindung Die Vorrichtung zum Anbringen alphanumerischer
Zeichen nach Fig. 1 hat eine elektronische Steuerungseinrichtung S, die dem in Fig.
1 durch gestrichelte Linien umrahmten Schaltungsteil entspricht. Zu der Vorrichtung
gehört weiterhin eine nadelförmige Elektrode 2 und eine Aufnahmevorrichtung 3 für
ein metallisches Gehäuse 4, das ein piezoelektrisches Element enthält. Die Elektrode,
die Aufnahmevorrichtung und das metallische Gehäuse sind in Fig. 1 stark vergrößert
dargestellt. Die natürliche Größe des Gehäuses 4 läßt ein in Fig. 3 mit 5 bezeichneter
Schwingquarz erkennen. Die Elektrode 2 ist an einem Ende an einer Blattfeder 6 befestigt,
deren nicht mit der Elektrode verbundenes Ende raumfest angeordnet ist. Mit einer
Stellschraube 7, die in einen BUgel 8 eingeschraubt ist und deren Ende auf der Blattfeder
6 aufliegt, kann die Elektrode 2 derart axial verschoben werden, daß die Elektrodenspitze
9 auf der Oberfläche des Gehäuses 4 lose aufliegt. Das Gehäuse 4 ruht in einer Aufnahmeöffnung
10 eines zu der Aufnahmevorrichtung 3 gehörenden Aufnahmetisches 11.
-
tisches 11. Der Aufnahmetisch 11 ist in der ortsfest; angeordneten
Aufnahmevorrichtung 3 derart verschiebbar angeordnet, daß er in zwei rechtwinklig
zueinander stehenden Koordinatenrichtungen a, b bewegt werden kann. Zur sicheren
Halterung des Gehäuses 4 bzw.
-
des Schwingquarzes ist in den Boden der Aufnahmeöffnung 10 ein Permanentmagnet
12 eingelassen, der eine unverrückbare Halterung des Gehäuses 4 auf dem Aufnahmetisch
11 gewährleistet. Auf eine genaue Darstellung der Aufnahmevorrichtung 3 wird bewußt
verzichtet, weil derartige unter der Bezeichnung Koordinatentische bekannte Vorrichtungen
dem Fachmann geläufig sind.
-
Die elektronische Steuerungseinrichtung S umfaßt eine Eingabevorrichtung
1 zum Eingeben des gewünschten Zeichens, eine Vorrichtung 13 zum Erzeugen der Spannungsimpulse,
eine Vorrichtung 14 zum Erzeugen der Hubimpulse, die einer die Elektrode 2 umgebenden
Magnetspule 15 zugeführt werden, und eine Vorrichtung 16 zum Erzeugen der Steuerimpulse
für die Aufnahmevorrichtung 3.
-
Die Vorrichtung nach Fig. 1 funktioniert folgendermaßen. Wird in die
Eingabevorrichtung 1 zum Beispiel die Ziffer "8" eingegeben und eine Starttaste
betätigt, so wird zunächst der Aufnahmetisch 11 der Aufnahmevorrichtung 3 in seine
Ausgangsposition gebracht, in der die Elektrodenspitze 9 auf der in Fig. 2 mit P
bezeichi.eten Stelle des Gehäuses 4 ruht. Eine zu der Eingabevorrichtung 1 gehörende
Speicher- und Codiereinrichtung gibt bei eingegebener Ziffer "8 n zunächst ein bestimmtes
Signal an die Vorrichtung 13 ab, die einen ersten Spannungsimpuls i erzeugt, der
der
über zwei Leitungen 18 zwischen der Elektrode 2 und dem Gehäuse 4 bzw. der aus einem
leitenden Werkstoff bestehenden Aufnahmevorrichtung 3 liegt. Mit Beginn des Spannungsimpulses
i liefert die Vorrichtung 13 ein Signal an die mit ihr elektrisch verbundene Vorrichtung
14. Das der Vorrichtung 14 zugeführte Signal veranlaßt diese zur Abgabe eines Hubimpulses
h, der aus einer, zum Beispiel positiven, Halbwelle einer an einem Anschluß 17 der
Vorrichtung 14 liegenden Wechselspannung U besteht. Der Hubimpuls der Vorrichtung
14 liegt an der Spule 15 und bewirkt ein Abheben der Elektrode 2 von der Oberfläche
des Gehäuses 4. Durch das Abheben der Elektrode entsteht ein Funke, der eine punktförmige
Abtragung 19 (Fig. 2) von Oberflächenteilchen zur Folge hat. Während der abfallenden
Flanke des Hubimpulses h kann die Elektrode 2 mit Unterstützung der beim Abheben
etwas gespannten Blattfeder 6 wieder auf die Oberfläche des Gehäuses 4 zurückkehren.
Am Ende des eine Impulsdauer t aufweisenden Spannungsimpulses i erhält die Vorrichtung
16 ein bestimmtes Signal, das den Aufnahmetisch 11 veranlaßt, sich einen Schritt
in der Koordinatenrichtung a zu bewegen; vgl.
-
Fig. 2. Die, vorzugsweise mit einem Speicher verbundene, Codiereinrichtung
der Eingabevorrichtung 1 gibt dann wieder ein bestimmtes Signal an die Vorrichtung
13 ab, so daß analog zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel eine weitere punktförmige
Abtragung 20 erzeugt wird. Es folgen dann in der Koordinatenrichtung a weitere Abtragungen
21, bevor die Vorrichtung 16 ein anderes bestimmtes Signal erhält, wodurch sie an
die Aufnahmevorrichtung 3 einen Steuerimpuls abgibt, durch den der Aufnahmetisch
11
tisch 11 in der Koordinatenrichtung b um einen Schritt weiterbewegt
wird. Es kann dann die zweite Spalte von Abtragungen 22 erzeugt werden. Die Codiereinrichtung
der Eingabevorrichtung 1 ist so beschaffen, daß jeweils an den Stellen, an denen
keine Abtragung stattfinden soll, auch kein bestimmtes Signal an die Vorrichtung
13 abgegeben wird und damit auch kein Spannungsimpuls i erzeugt wird. In der Folge
wird dann eine weitere Spalte von punktförmigen Abtragungen nach dem gleichen Schema
erzeugt, so daß dann die eingegebene Ziffer in Form eines Punktrasters in die Oberfläche
des Gehäuses 4 eingebrannt ist. Nach dem Eingeben der ersten Ziffer, zum Beispiel
"8", wird eine Spalte freigelassen, bevor die nächste Ziffer punktweise erzeugt
wird.
-
In analoger Weise zu der Anbringung von Ziffern bzw. Ziffernfolgen
können auch Buchstaben und Buchstabenfolgen bzw. beliebige andere Zeichen erzeugt
werden.
-
Nach Fig. 4 hat eine Vorrichtung 140 zum Erzeugen der Hubimpulse einen
Umschalter 23, mit dem ausgewählt werden kann, ob als Hubimpuls entweder eine Halbwelle,
zwei Halbwellen oder drei Halbwellen innerhalb der Dauer t eines Spannungsimpulses
i bereitgestellt werden sollen. Zum Erzeugen einer punktförmigen Abtragung wird
dann also die Elektrode einmal, zweimal oder dreimal von der Oberfläche des Gehäuses
4 abgehoben. In der Stellung m des Umschalters 23 tritt also während der Dauer t
eines Spannungsimpulses ebenso wie in dem Beispiel in Fig. 1 nur eine Halbwelle
auf.
-
Die
Die Vorrichtung zum Anbringen alphanumerischer
Zeichen auf elektrischen Miniaturbauteilen nach Fig. 5 dient zur besonders rationellen
Beschriftung. Zu dieser Vorrichtung gehört eine elektronische Steuerungsvorrichtung
24 mit einer Tastatur 25, einer elektronischen Codier- und Speicherschaltung 26,
einer Anzeigeeinheit 27, einer Starttaste 28 und einem Zeitsteuerkreis 29. An die
Eingabevorrichtung 24 schließt sich ein Schreibkopf 30 an, der fünf nebeneinander
isoliert angeordnete Elektroden 31 hat. Der Schreibkopf ist nur in einer Koordinatenrichtung
b in einer der Übersichtlichkeit halber in Fig. 5 weggelassenen Führungsvorrichtung
schrittweise bewegbar gelagert.
-
Der Führungsvorrichtung ist eine Steuerungsvorrichtung 32 zugeordnet,
die mit einem Ausgang der Steuerungseinrichtung 24 elektrisch verbunden ist.
-
Die Vorrichtung nach Fig. 5 funktioniert folgendermaßen. Mittels der
Tastatur 25 kann in die Eingabevorrichtung eine vollständige Ziffernfolge eingetastet
werden. Diese Ziffernfolge wird in einem zu der Steuerungseinrichtung gehörenden
elektronischen Speicher gespeichert und durch die Anzeigeeinheit 27 angezeigt.
-
Nach dem Betätigen der Starttaste 28 laufen verschiedene, digital
gesteuerte Vorgänge automatisch ab. Die zuerst gespeicherte Ziffer wird mittels
der Speicher- und Codierschaltung 26 derart codiert, daß die Elektroden 31 beim
schrittweisen Weiterschalten des Schreibkopfes in der richtigen Weise gesteuert
werden. Das Ansteuern geschieht nach dem gleichen Prinzip wie in Fig. 1, das heißt,
es werden mit je einer Vorrichtung Spannungsimpulse, Hubimpulse sowie mit einer
Steuerungsvorrichtung 32 Steuerimpulse gebildet,
gebildet, die
den Schreibkopf in der Koordinatenrichtung b um jeweils einen Schritt weiterschalten.
Das Abheben der Elektroden 31 erfolgt selektiv, das heißt immer nur dann, wenn sich
unter der Elektrode eine Stelle des Gehäuses befindet, an der eine punktförmige
Abtragung stattfinden soll. Für die Bereitstellung der Hubimpulse kann gegebenenfalls
für alle Elektroden gemeinsam eine einzige Vorrichtung entsprechend der Vorrichtung
14 nach Fig. 1 vorgesehen sein. Die Funkenbildung erfolgt dann nur an der Elektrode,
die von der Steuerungseinrichtung aus einen Spannungsimpuls über eine der Leitungen
33 erhält.
-
Die Vorrichtungen 14, 140 zum Erzeugen von Hubimpulsen sind vorzugsweise
thyristorgesteuert. An die Stelle der Tastatur 25 der elektronischen Steuerungseinrichtung
in Fig. 5 kann gegebenenfalls auch ein Codierschalter treten. Als Anzeigeelemente
für die Anzeigeeinheit 27 eignen sich vorzugsweise Leuchtdioden, Flüssigkristallelemente
oder Anzeigeröhren.
-
Sofern sich der Aufwand in zulässigen Grenzen bewegt, kann auch ein
Schreibkopf verwendet werden, der an Stelle der in einer Spalte angeordneten Elektroden
(Fig. 5) reihenförmig angeordnete Elektroden hat. Das schrittweise Verschieben des
Schreibkopfes erfolgt dann in einer rechtwinklig zu der Koordinatenrichtung b stehenden
Richtung. Ein kontinuierliches Verschieben des Schreibkopfes ist dann vorteilhaft,
wenn Linienzüge erzeugt werden sollen.
-
Patentansprüche
Leerseite