DE3035996C2

DE3035996C2 - Werkstück mit einer maschinell lesbaren Codemarkierung und Verfahren zur Herstellung der Codemarkierung

Info

Publication number: DE3035996C2
Application number: DE3035996A
Authority: DE
Inventors: Philip Michael Robbinsville N.J. Heyman; Robert Leon Trenton N.J. Quinn
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1985-02-21
Also published as: DD153259A5; IT8024667A0; FR2466079A1; FR2466079B1; IT1193971B; CA1153117A; GB2058622B; GB2058622A; US4327283A; DE3035996A1; JPS5663669A; PL226890A1; JPS5738938B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkstück, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Die ältere deutsche Patentanmeldung P 3019 402.6 beschreibt ein verbessertes Verfahren zum Zusammenbau von Teilen einer Kathodenstrahlröhre mit mindestens einem Röhrenteil, etwa der Glasfrontplatte, welches eine charakteristische maschinell lesbare Codemarkierung, wie etwa eine Balkencodemarkierung, auf einer Außenfläche trägt. Diese Markierung wird während der Herstellung der Röhre ein oder mehrere Male maschinell gelesen. Bei jedem Lesen wird ein Steuersignal aufgrund der Ablesung erzeugt und dann zur Einleitung eines örtlichen Geschehens hinsichtlich des Röhrenteils verwendet Dieses lokale Geschehen kann in einem oder mehreren Prozessen der Auswah' und des Zusammenbaus eines anderen Teils mit dem Werkstück bestehen, oder einer Reihe von am Werkstück ausgeführten Bearbeitungsschritten oder in der Aufzeichnung einer Vorgeschichte usw. In einer weiteren älteren deutschen Patentanmeldung P 30 19 403.7 ist ein Werkstück

ίο mit einer in die Oberfläche eingeschliffenen, maschinell lesbaren Codierung beschrieben, welche mit niedrigen Kosten und relativ schnell angebracht werden kann. Da die Markierung in das Werkstück eingeschliffen wird, hat sie praktisch dieselbe Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Umgebungen wie das Werkstück selbst Die eingeschliffenen Teile der Markierungen und die nicht weggeschliffenen Teile dazwischen haben im wesentlichen unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß sie mit handelsüblichen Balkencodelesern bei niedrigen Kosten gelesen werden können. Der Reflexionsunterschied besteht zwischen den weggeschliffenen Flächen, welche das Licht stärker streuen und den nicht weggeschliffenen Stellen, welche relativ wenig Licht streuen.
Aus der DE-AS 25 13 890 ist es bekannt, Leiterplatten in einem Markierungsbereich mit einer Farbschicht zu versehen und aus dieser Farbschicht mit Hilfe eines Laserstrahls durch Verdampfen der Farbschicht an den beschossenen Stellen Markierungen in Form von Ausnehmungen auszubilden. Weiterhin ist es aus der US-PS 24 82 034 bekannt, Markierungen in Form von Darstellungen mit Hilfe eines gesteuerten Sandstrahls auf einer Glasoberfläche anzubringen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine temperaturfeste, gegen bei der Bildröhrenbearbeitung verwendete Chemikalien beständige und mechanisch widerstandsfähige und dabei leicht anzubringende Markierung zu schaffen, die dennoch eine gute Erkennbarkeit durch automatische Lesegeräte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sowie ein zweckmäßiges Verfahren zu ihrer Durchführung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei der Erfindung umfaßt ein Werkstück, das aus Glas bestehen kann und in dessen Oberfläche eine maschinell lesbare Codemarkierung eingelassen ist, einen Hauptkörper mit einem dünnen einstückigen Überzug im Bereich der Markierung. Mit einstückig ist hier gemeint, daß der Überzug und der Körper untrennbare Teile eines einzigen Gegenstandes sind. Die Markierung umfaßt eine Mehrzahl in Beziehung zueinander stehender Marken, wie eine Balkencodemarkierung, die durch den Überzug hindurch ausgearbeitet sind und die im wesentlichen verschiedene Lichtreflexionseigenschaften gegenüber den nicht ausgenommenen Oberflächen dazwischen haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Werkstück einen Überzug und eine Unterschicht, und die Marken sind in die Unterschicht, aber nicht durch sie hindurch, eingelassen. Eine solche Markierung erfüllt alle oben erwähnten gewünschten Eigenschaften, und zusätzlich hängt der Unterschied im Reflexionsvermögen zwischen den Marken und den dazwischen befindlichen Oberflächen hauptsächlich von der Wahl der ver-

schiedenen verwendeten Materialien ab. Die den Überzug und die Unterschicht bildenden Materialien können auf ein gewünschtes Lesesystem zugeschnitten werden. Weiterhin wird gemäß einem zweckmäßigen Verfah-

ren zur Durchführung der Erfindung ein einstückig mit dem Hauptkörper des Werkstückes ausgebildeter dünner Oberflächenüberzug ausgebildet und durch selektive Materialentfernung definierter Oberflächenbereiche durch den Überzug hindurch eine Mehrzahl in Beziehung zueinander stehender Marken aus der Werkstückoberfläche ausgenommen, die ein wesentlich unterschiedliches Reflexionsvermögen von den nicht ausgenommenen Oberflächen dazwischen aufweisen. Wo eine Unterschicht vorhanden ist, kann von dieser ebenfalls Material, aber nicht durch sie hindurch, entnommen werden. Von dem Überzug und — im Falle des Vorhandenseins — von der Unterschicht kann Material entfernt werden beispielsweise durch abtragende Teilchen, die mit hoher Geschwindigkeit auf ausgewählten Oberflächenbereichen auftreffen, oder durch Bestrahlen der ausgewählten Bereiche mit einem Laserstrahl geeigneter Leistungsdichte.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Werkstückes gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßer: Werkstückes und

F i g. 3 eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

F i g. 1 zeigt eine typische Glasfrontplatte zur Verwendung als Teil des Kolbens einer Farbfernsehbildröhre. Die Platte 11 hat eine rechtwinklige Sichtscheibe 13 mit einer diese umgebenden, einstückig angeformten Seitenwand 15, welche am anderen Ende eine Anschmelzfläche 17 aufweist. An der Außenseite der Seitenwand 15 ist am interessierenden Bereich ein dünner einstückiger Plattenüberzug 18 aus einem lichtreflektierenden Material angebracht. Durch den Plattenüberzug

18 ist eine maschinell lesbare Codemarkierung 19 eingelassen, beispielsweise durch Abtragung. Die Markierung 19 umfaßt eine in Beziehung zueinander stehende Folge im wesentlichen paralleler Balken oder Streifen vorbestimmter 3reiten und Abstände, die üblicherweise als Balkencodemarkierung bezeichnet wird. Für die Balkencodemarkierung kann auf der Platte 11 irgendeiner der üblichen Codes verwendet werden. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform benutzt die Markierung

19 den verschachtelten Zwei-aus-Fünf-Code, welcher abgetragene Balken der Breite einer und dreier Einheiten und nichtabgetragene Zwischenräume dazwischen ebenfalls mit der Breite einer und dreier Einheiten aufweist. Da solche Balkencodes an anderer Stelle im einzelnen beschrieben sind, braucht hier nicht näher auf sie eingegangen zu werden.

F i g. 2 zeigt einen typischen Glaskonus 21, der als Teil eines Kolbens einer Farbfernsehbildröhre benutzt werden kann. Der Konus enthält einen Konus*eil 23, der sich an seinem schmalen Ende einstückig in ein Halsteil 25 fortsetzt und der an seinem breiten Ende mit einer Anschmelzfläche 27 versehen ist. Auf der Außenfläche des Konus ist im interessierenden Bereich einstückig ein dünner Konusüberzug 28 aus lichtreflektierendem Material angeordnet. Durch den Überzug 28 hindurch ist in der oben für die Frontplatte U beschriebenen Weise eine maschinell lesbare Codemarkierung 29 eingearbeitet.

In beiden Fig. 1 und 2 können die Überzüge 18 und 28 und die Markierungen 19 und 29 irgendwo auf den Werkstücken angeordnet sein. Für das automatische Ausbilden und Lesen der Markierungen ist es jedoch wichtig, daß die Markierungen an Stellen sitzen, wo sie leicht angebracht werden können und zugänglich sind. Wie F i g. 1 zeigt, ist die Markierung 19 mit ihren Marken etwa 19 mm hoch und etwa 76,2 mm breit Die benachbarte Kante der Markierung 19 hat einen Abstand von ungefähr 19 mm von der Anschmelzfläche 17, zu deren Oberfläche die Balken der Markierung 19 rech»- winidig verlaufen. Die abgetragenen Marken sind entweder 0,6 mm oder 1,9 mm breit. Die Markierung 19 hat einen Mittelabschnitt mit einer charakteristischen Identifizierungsinformation von typischerweise etwa 63,5 mm Breite und Endabschnitte von etwa 6,3 mm Breite beiderseits des Mittelabschnittes, um dem Maschinenleser den Beginn und das Ende der Markierung anzuzeigen. Der Überzug 18 ist etwas breiter als die Markierung 19, so daß an beiden Enden der Markierung 19 ein Rand von etwa 0,6 mm Breite bleibt. Die Markierung 29 auf dem Konus 21 ist gemäß F i g. 2 ähnlich wie die soeben erläuterte Markierung 19 und liegt etwa 19 mm von der Anschmelzfläche 27 weg. Während der nachfolgenden Verarbeitung können die Platte 11 und der Konus 21 mit ihren jeweiligen Verschmelzungsflächen in bekannter Weise zusammengefügt sein. Die Überzüge 18 und 28 und die Markierungen 19 und 29 werden während des üblichen Frittenschmelzverfahrens, bei dem Temperaturen von mehr als 400° C auftreten, nicht beeinträchtigt

Zusätzlich zur Lichtreflexionseigenschaft sind folgende Eigenschaften der Überzüge 18 und 28 bei Frontplatte und Konus wünschenswert:

1) eine wirksame Lichtstreuung und -depolarisierung,

2) Temperaturfestigkeit bis mindestens 450° C,

3) chemische Beständigkeit gegen die bei der Bildröhrenbearbeitung auftretenden Chemikalien,

4) mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Abriebberührungen wie sie typischerweise bei der Bearbeitung der Bildröhre während der Herstellung vorkommen,

5) leichte Entfernbarkeit durch ein Abtragungs- oder Entfernungsverfahren,

6) ästhetischer Eindruck.

Ein lichtreflektierender Überzug kann auf das Glas nach irgendeiner von verschiedenen Möglichkeiten, je

nach Eigenschaft des Überzugs, aufgebracht werden. Wirkungsvolle Anbringungsverfahren sind Aufsprühen und Schirmdrucken. Auch ein Aufrollen ist möglich, wenn die Oberfläche des Glases nicht zu rauh ist. Der Überzug kann in Form irgendeines Druckübertragungs-Verfahrens aufgebracht werden. Das gewählte Anbringungsverfahren soll eine Schicht ergeben, die eine möglichst gleichmäßige Dicke hat, weil die Deutlichkeit der Ablesung von dem Etikett bei praktisch konstanter Dikke üblicherweise besser ist. Die Schichtdicke, die üblicherweise um 0,013 mm beträgt, soll ausreichen, um die gewünschten optischen Eigenschaften zu haben, soll aber nicht so groß sein, daß Risse oder ein Abblättern zu befürchten sind.

Nach der Aufbringung des Überzugs werden die Marken durch ihn ausgenommen, etwa durch Abtragung, so daß das Kontrastmaterial freigelegt wird. Dann wird der Überzug erhitzt oder gebrannt, so daß er mit dem Werkstück verschmilzt und mit dessen Hauptkörper einteilig wird und daß seine chemische Beständigkei: vergrößert wird. Alternativ kann der Überzug auch zuerst erhitzt oder gebrannt werden, so daß er einen Teil mit dem Hauptkörper bildet und dann werden die Marken in ihm durch Ausnehmung gebildet. Jedoch ist

die Abtragung eines gebrannten Überzugs schwieriger als vor dem Brennen. Das Erhitzen oder Brennen hat die Wirkung, den Überzug mit dem Hauptkörper zu einem Stück werden zu lassen. Hiermit ist gemeint, daß der Überzug und der Körper im wesentlichen untrennbare Teile eines einzigen Gegenstandes werden und daß der Überzug nicht ohne zerstört zu werden von dem Körper wieder entfernt werden kann. Dies ist ein Unterschied zu einer pigmentierten Schicht, die an dem Körper mit Hilfe eines Zwischenfilms aus Klebstoff gehalten wird, welcher zur Entfernung der Schicht erweicht werden kann. Vorzugsweise wird ein Überzug aus einem anorganischen Silikat bei einem Hauptkörper aus Glas verwendet, wobei nach geeignetem Erhitzen oder Brennen die Silikate des Überzugs und des Hauptkörpers zusammen einen Teil bilden.

Geeignete Materialien für den lichtreflektierenden Überzug umfassen pigmentierte Fritten, pigmentiertes Kaliumsilikat, pigmentiertes Natriumsilikat und Hochtemperaturfarbstoffe. Sowohl bei Frittenüberzügen als auch bei Alkali-Silikat-Überzügen kann ein verwendbares Pigment TiO₂ (Titandioxid) sein. Rezepturen, die sich als geeignet erwiesen haben, sind beispielsweise:

1) Zum Sprühen

(a) 5,0 g # 1011 Schirmdruckpaste der Vitta

Corporation, Norwalk, Conn,
10 ml Nitrocelluloselösung, die hergestellt ist aus 10 g angefeuchteter Nitrocellulose eines Viskositätsgrades 'Atsec in 30% Isopropanol und 100 g Amylacetat,
1 g TiO₂ (0,3 μ mittlere Partikelgröße),

(b) 3,5 g # 7575 Glasfritte (400 Maschen), Corning Glass Works, Corning, N.Y„
1,5 g TiO₂ (0,3 μ mittlere Partikelgröße),
15 ml der oben erwähnten Nitrocelluloselö

sung,

(c) 3,5 g # 7575 Glasfritte (400 Maschen), Corning Glass Works, Corning, N.Y.,
1,5 g TiO₂ (0,3 μ mittlere Partikelgröße),
15 ml von 1 : 2 Poly-(ar-Methylstyrol) in Amylacetat gewichismäßig gelöst im Verhältnis 6 : 33 mit zusätzlichem Amylacetat,

(d) 20 ml einer Aufschlämmung im Gewichtsver

hältnis 1 :2 von TiO₂ (03 μ mittlere Partikelgröße) in destilliertem Wasser,

3 ml von 10Gew.-% Kaliumsilikat,

7 ml destilliertes Wasser.

2) zum Schirmdrucken

8 g 1011 Schirmdruckpaste der Vitta Corporation; Norwallc. Conn_
1 g TiO₂-Pulver (03 μ mittlere Partikelgröße).

Sowohl der pigmentierte Frittenüberzug als auch der pigmentierte Kaliumsilikatüberzug sind ideal für eine Markierung durch Sandstrahlen, weil sie beim Aufbringen im noch nicht verhärteten Zustand vorliegen, bei dem eine leichte Abtragung möglich ist Wenn sie erst einmal gebrannt sind, dann werden sie erheblich widerstandsfähiger gegen Entfernung auf mechanische oder chemische Weise.

Zur weiteren Erhöhung der Unempfindlichkeit beider Arten von Oberzügen kann eine dünne Oberschichtung aus unpigmentiertem Alkalisiliat über dem abgetragenen Bafkencodemuster aufgebracht werden. Typischerweise kann eine klare Sprühlösung, die im wesentlichen aus einer 10%igen Kaliumsilikatlösung in Verdünnung mit etwa 3 Teilen destillierten Wassers besteht, aufgebracht und dann getrocknet werden.

In bestimmten Fällen ist es vorteilhaft, den Überzug aus zwei einstückigen Schichten auszubilden, die entgegengesetzte optische Eigenschaften haben (von denen also eine weiß und lichtstreuend oder reflektierend ist, die andere dagegen schwarz und absorbierend). Die Parameter des Überzug-Sandstrahlsystems werden so gewählt, daß das Sandstrahlmatenal völlig durch den Überzug hindurchdringt und gerade in die Unterschicht eindringt, die sich näher am Glaskörper befindet. Ordnet man die Schichten so an, daß die schwarze (absorbierende) Schicht nach Sandwich-Art zwischen der weißen (streuenden) Schicht und dem Glas liegt, dann hat die abgetragene Markierung dieselbe Polarität wie eine Markierung ohne schwarze Unterschicht. Ein Vorteil hierbei besteht darin, daß die schwarze Unterschicht den optischen Leser gegen störende Reflexionen optisch isoliert, die von hinter der Unterschicht befindlichen Flächen kommen kann. Ein anderer Vorteil der scharzen Unterschicht liegt darin, daß die schwarze Schicht optisch den Glaskörper von der Markierung trennt. Eine Rezeptur für die schwarze Unterschicht ist nachfolgend angegeben:

5 g MnO₂ (Mangandioxid),

5 ml Kaliumsilikatlösung,
15 ml destilliertes Wasser.

Um diese schwarze Unterschicht zu überziehen kann man den folgenden weißen Überzug aufbringen:

6 g TiO₂,

2 ml Kaliumsilikatlösung,
25 ml destilliertes Wasser.

In diesem Fall ist es wünschenswert, daß die schwarze Unterschicht sehr dicht ist, damit es unwahrscheinlich ist, daß der Abtragungsstrom die gesamte Dicke der Unterschicht des darüberliegenden weißen Überzugs durchdringt

Es sei darauf hingewiesen, daß die Marken auch aus dem einstückigen Überzug mit Hilfe eines fokussierten Strahls elektromagnetischer Strahlung, wie etwa eines von einem Lasergerät emittierten Strahles, ausgenommen werden können.

Die Platte 11 (F i g. 1) und der Konus 21 (F i g. 2) sind typische Werkstücke, welche gemäß der Erfindung einen einstückigen Überzug aufweisen. Die Anwendung der Erfindung erstreckt sich aber auch auf andere Werkstücke oder Werkstückkombinationen und/oder andere Materialien oder Materialkombinationen. Beispielsweise lassen sich nach dem neuen Verfahren viele Metalle, wie Aluminium, Stahl, nichtrostender Stahl, Kupfer, Messing usw. markieren, wobei dann der einstückige Überzug auf den betreffenden Körper abgestimmt sein muß. Die Markierung in einem neuen Gegenstand erfolgt durch Ausnehmung aus einer integral beschichteten Oberfläche des Werkstückes. Damit hat die Markierung im wesentlichen dieselben Eigenschaften gegenüber der Umgebung wie der einstückige Überzug selbst Wegen dieser Einteiligkeit ist kein Zwischenklebfilm vorhanden, welcher die Brauchbarkeit der Markierung einschränken könnte.

Die ausgenommenen Bereiche der Markierung haben unterschiedliche Reflexionseigenschaften gegenüber den nicht ausgenommenen dazwischenliegenden Bereichen. Bei glasartigen Körpern, wie also Glas, erscheinen

die Marken der Markierung als Bereiche geringeren Reflexionsvermögens, weil durch die Abtragung Flächen des Überzugs, der ein größeres Reflexionsvermögen hat, entfernt sind. Bei Metallkörpern weisen die ausgenommenen Teile eine höhere Lichtabsorption auf und erscheinen daher dunkler als die nicht ausgeommenen Bereiche. Diese Markierungen können gelesen werden durch Feststellung des unterschiedlichen Reflexionsvermögens im Spiegelwinkel zwischen den Marken und den dazwischen befindlichen Oberflchen. Infolge dieses Unterschiedes kann die Markierung durch ein Verfahren gelesen werden, welches auf einer Ermittlung der Lichtreflexion oder der Lichtstreuung von der markierten Oberfläche beruht. Zwei zur Feststellung dieser Markierungen benutzbare Vorrichtungen sind ein Laserabtaster und eine Fernsehkamera. Bei einem Laserabtaster wird ein Lichtstrahl über die markierte Oberfläche geführt, wobei das reflektierte Licht durch das Auftreten ausgenommen und nicht ausgenommener Bereiche moduliert wird. Bei einer Fernsehkamera liefert entweder das Umgebungslicht oder eine feste Lichtquelle die erforderliche Beleuchtung zur Aktivierung der lichtempfindlichen Oberflächen bezüglich der ausgenommenen und der nicht ausgenommenen Flächen der Markierung.

Die Marken können vom Werkstück ausgenommen werden durch Ätzen oder Abtragen oder irgendeine andere geeignete Methode, um selektiv Material von einer Oberfläche zu entfernen. Abtragen ist zu unterscheiden von Einschneiden, Ritzen und Gravieren, wodurch scharf definierte Nuten in der Oberfläche entstehen, welche das Werkstück bei Beanspruchung schwächen. Ätzen ist unerwünscht, weil es eine chemische Reaktion erfordert, welche langsam ist, und weil es schwierig auszuführen ist Ein hauptsächlich mechanische Einwirkung ausübendes Abtragen läßt sich durch Transport abtragender Partikel mit hoher Geschwindigkeit in einem Gas, einer Flüssigkeit oder in festem Zustand durchführen. Die Abtragung führt nicht zu scharf begrenzten Nuten in der Oberfläche und kann Markierungen zuverlässig bei niedrigen Kosten maschinell erzeugen. Eine Abtragung kann auch mit einem abtastenden oder geformten Laserstrahl geeigneter Leistungsdichte erfolgen. Wo ein Oberzug und eine Unterschicht verwendet werden, kann die Unterschicht als Pufferschicht benutzt werden, so daß der Überzug durch das neue Verfahren vollständig entfernt werden kann, ohne daß der Strahl auf den Glaskörper auftrifft Diese Pufferschicht kann dann verhindern, daß im Glaskörper Beanspruchungen entstehen, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Erzeugnisses führen, wenn dieses später normaler Benutzung ausgesetzt ist

Markierungen, wie sie bei 19 (Fig. 1) und bei 29 (F i g. 2) gezeigt sind, können durch irgendeinen geeigneten Abtragungsprozeß und mit einer Abtragungsvor richtung ausgebildet werden, die in geeigneter Weise die Marken der Markierung begrenzen und plazieren. Man kann eine vorgeformte Schablone oder Lehre auf der Oberfläche des Werkstückes verwenden, um alle Marken der Markierung gleichzeitig zu begrenzen, zu sammen mit einer Einrichtung zum Abtragen der freiliegenden Oberfläche mit Hilfe eines Strahles abtragender Partikel, aber dies ist zeitraubend, mühselig und teuer.

F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung, mit welcher bei Bedarf eine Markierung schnell und preiswert durch aufeinanderfolgende Ausbildung der Marken hergestellt werden kann. Eine bekannte Vorrichtung enthält einen Werkstücktisch 31 und eine Bühne 33, die gegeneinander be wegbar sind. Dabei ist der Tisch 31 fest und die Bühne 33 kann ihm gegenüber in gesteuerter Weise seitlich verschoben werden. Die von oben gezeigte Platte 11 von F i g. 1 liegt auf dem Tisch 31, wobei ihre Anschmelzfläehe 17 auf der Tischoberfläche liegt und die Sichtscheibe 13 nach oben zeigt. Mit der Bühne 33 ist eine Düse so verbunden, daß sie sich gegenüber der Bühne 33 bewegen kann. Das Ausgangsende der Düse 35 befindet sich in dichtem Abstand von der Seitenwand 15 der Platte 11

ίο in dem für die Markierung interessierenden Bereich.

Es gibt eine große Vielzahl von Korngrößen und Abtragungsmaterialien, aus welchem Optimalwerte für einen gegebenen Anwendungsfall ausgewählt werden können. Die Härte der Oberfläche ist in Betracht zu ziehen, weiterhin die für das Verfahren benötigte Zeit, die auf die Einrichtung einwirkende Abnutzung und Beanspruchung, die zu entfernende Materialmenge und die Auflösung des gewünschten Musters. Zur Abtragung von Balkencodes mit minimalen Balkenbreiten von etwa 0,63 mm soll die Kantenrauhheit jedes Balkens höchstens etwa 0,05 mm betragen. Dies läßt sich üblicherweise erreichen mit einer Partikelgröße von 27 Mikron. Aluminiumoxid (AI2O3) in Partikelform ist zu bevorzugen, weil es Glas schnell abträgt und die Einrichtung nur wenig abnutzt.

Das Einlaßende der Düse ist ein Rohr oder Hals, dem eine Mischung aus Luft und Beschußmaterial zugeführt wird. In einem Mischer 36 wird die Luft von einer Quelle A und die die Abgasung bewirkenden Partikel von einer Quelle P vereinigt Die Mischung wird durch einen ersten Schlauch 37, dann durch ein Mischventil 39, mit Hilfe dessen sich der Strom aus Luft und Abtragpartikeln an- oder abstellen läßt, und dann durch einen zweiten Schlauch 41 zum Eingangsende der Düse 35 geführt.

Die Düse 35 ist von einer Schutzhaube 43 umschlossen, die angrenzend an die Seitenwand 15 eine Staubdichtung 45 aufweist und mit einem zu einem Absaugschlauch 49 führenden Abzug 47 zum Aussagen des Inneren der Haube 43 versehen ist. Die Bühne 33 ist über ein mechanisches Verbindungsglied 51 mit einer Verschiebungseinrichtung 53 zur Bewegung der Bühne in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Tisches 31 und der Seitenwand 15 verbunden. Die Verschiebungseinrichtung kann die Bühne schrittweise oder kontinuierlich, wie gewünscht, bewegen. Sowohl die Verschiebungseinrichtung 53 als auch das Mischventil 39 werden gleichzeitig von einer elektrischen Steuereinrichtung 55 über elektrische Verbindungen gesteuert

so Die Düse 35 weist einen Körper auf, der am Einlaßende konisch und am Auslaßende meißeiförmig ausgebil-Jet

des Körpers befindet sich ein Kern

Die Innenwand des Körpers und Nuten im Kern sind so geformt daß sie Kanäle zur Durchführung der Luft-Par- tikel-Mischung um den Kern bilden, wobei der kreisförmige Strom aus Luft und Partikeln in einen Iinienförmigen Strom an der Auslaßöffnung umgeformt wird, die abtragenden Partikel im Strom sind im wesentlichen gleichmäßig über die Auslaßoberfläche der Düse ver teilt Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist die Auslaßöffnung etwa 19 mm hoch und etwa 0,5 mm breit Die Auslaßöffnung definiert Höhe und Breite des schmälsten, von dem Werkstück abzutragenden Balkens. Bei richtiger Handhabung können nacheinander balkenförmige Marken der einfachen, und dreifachen Breite sowie einfacher und dreifache Abstände ausgebildet werden, ohne daß für die Herstellung der Marken eine Schablone oder Maske erforderlich wäre.

Im Betrieb befindet sich die Auslaßöffnung der Düse etwa 0,76 bis 1,27 mm von der zu markierenden Oberfläche. Der Abstand wird durch einen Kompromiß zwischen zwei Forderungen bestimmt. Die erste Forderung besteht darin, daß genug Raum zwischen Düse und Werkstück vorhanden ist, so daß die austretende Luft und die abtragenden Teilchen austreten können, ohne daß ein nennenswerter Gegendruck auf die Auslaßöffnung erzeugt wird. Das zweite Erfordernis liegt darin, daß die Düse nahe genug an der Werkstückoberfläche sein muß, damit der austretende Strom nicht übermäßig aufgeweitet wird, ehe er auf die Oberfläche auftrifft. Der optimale Abstand hängt zum Teil auch von weiteren Parametern ab, wie Düsenausbildung, Austrittsdruck und Durchflußgeschwindigkeit der Partikel. Die Düsenöffnung ist so ausgerichtet, daß sie in Höhenrichtung senkrecht zur Oberfläche des Tisches 31 und an einem Ende der gewünschten Markierungsfläche angeordnet ist. Auf einen Befehl von der Steuereinrichtung 55 wird die Bühne 33 durch die Verschiebungseinrichtung 53 schrittweise bewegt, und dabei bewegt sich die Düse 35 schrittweise gegenüber der Seitenwand 15 linear von einem Ende der gewünschten Markierung zum anderen. Gleichzeitig wird der Strom aus Luft und Partikeln an- und abgestellt, wie es für die Ausbildung der gewünschten Markierung notwendig ist. Drückt man die Düsenbewegung in Einheiten aus, die gleich der minimalen Balkenbreite ist, was auch gleichzeitig der minimalen Abstandsbreite entspricht, dann ist der Strom aus Luft und Partikeln zur Ausbildung von Balkenbreiten (abgetragenen Flächen) einer Breite von einer und drei Einheiten für effektiv null oder bzw. zwei Balkenbreiten eingeschaltet, d. h. das Ventil 39 ist offen. Um Abstände (nicht abgetragene Bereiche) in Breiten von einer und drei Einheiten zu erhalten, ist der Strom aus Luft und Partikeln für Breiten von zwei bzw. vier Einheiten gesperrt, also das Ventil 39 ist geschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird die Bühne 33 durch die Verschiebungseinrichtung 53 in Schritten bewegt, die etwa einern Fünfzigstel einer Einheitsbreite entsprechen. Eine solche schrittweise Bewegung kann nahezu als kontinuierliche Bewegung angesehen werden.

Wenn man eine automalische Vorrichtung zur Beschickung und Entnahme des Werkstückes für den Tisch 31 und eine elektronisch programmierte Steuereinrichtung 55 vorsieht, dann können die Markierungen leicht zuverlässig und preiswert auf aufeinanderfolgenden Werkstücken angebracht werden. Zur Erhöhung der Markierungsgeschwindigkeit können n-Düsen gleichzeitig benutzt werden, von denen jede ihre eigene Zuführung von Luft und Partikeln sowie ein eigenes Mischventil hat. Jede Düse wird unabhängig versorgt. Die n-Mischdüsen wandern über die Markierungsbreite d a\s eine Einheit, wobei jede Düse von ihrer nächstliegenden um eine Distanz d/n getrennt ist. So besorgt jede Düsen-Mischventil-Anordnung die Abtragung von 1 In der gesamten Markierung.

Die Markierungen lassen sich mit einem handelsüblichen Leser zu Zeiträumen während und nach der Montage des Werkstückes zu einem fertig montierten Endprodukt lesen. Ein typischer Leser ist in der US-PS 38 01 182 beschrieben, bei welchem ein polarisierter Lichtstrahl die Markierung in einer Richtung senkrecht zur Länge der Balken abtastet. Das reflektierte Licht wird abgefühlt und in elektrische Signale entsprechend der Markierung umgewandelt, die dann dekodiert und weiterverwendet werden, etwa für die Steuerung eines Herstellungsprozesses oder die Auflistung von Daten der Vorgeschichte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkstück mit einem Hauptkörper, der auf einer Oberfläche in einem Markierungsbereich einen dünnen pigmentierten Überzug mit einer maschinell lesbaren Codemarkierung trägt, die eine Mehrzahl in Beziehung zueinander stehender Marken aufweist, welche durch den Überzug hindurch ausgenommen sind und unterschiedliche Lichtreflexionseigenschaften wie der umgebende Überzug bzw. die Oberfläche des Hauptkörpers haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörner (11) in an sich bekannter Weise aus Glas besteht daß der Überzug (18) ein Alkalisilikat enthält; und sich in direktem Kontakt mit dem Hauptkörper (11) befindet und mit ihm einstückig ausgebildet (verschmolzen) ist

2. Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarem Kontakt mit dem Überzug (18) und dem Hauptkörper (11) zwischen diesen eine Unterschicht vorgesehen ist und daß der Überzug und die Unterschicht einstückig mit dem Hauptkörper sind.

3. Werkstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug und die Unterschicht im wesentlichen verschiedene Lichtreflexionseigenschaften haben.

4. Werkstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Marke in, aber nicht durch die Unterschicht eingetieft ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer maschinell lesbaren Codemarkierung in der Oberfläche eines starren Werkstückes mit einem Hauptkörper durch Aufbringen eines dünnen Überzuges auf die Oberfläche des Hauptkörpers und selektive Materialentfernung von definierten Bereichen der Oberfläche unter Ausbildung einer Mehrzahl in Beziehung zueinander stehender Marken mit sich vgh der umgebenden Oberfläche unterscheidenden Reflexionseigenschaften in Form paralleler, durch Abstände voneinander getrennter Balken in mindestens zwei Breiten, die in die Oberfläche eingelassen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken durch Auftreffen abtragender Teilchen oder Bestrahlen mit einem Laserstrahl in einer Reihe benachbarter, im wesentlicher paralleler streifenförmiger Bereiche gleicher Breite, die in Richtung der Streifenbreite längs eines linearen Weges angeordnet sind, auf dem Überzug nacheinander derart aufgebracht werden, daß das gesamte Überzugsmaterial von jedem der definierten Bereiche ganz durch den Überzug hindurch entfernt wird.