DE9409413U1 - Device for marking metallic samples - Google Patents
Device for marking metallic samplesInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen... Erzeugung und zur Aneinanderreihung von Kennzeichnungen, ins*-*···* besondere in Schriftform, auf der Oberfläche einer metallic.·.* sehen oder metallisch beschichteten Probe, mit einem Schreib-*,.The invention relates to a device for the automatic... generation and for the sequence of markings, in particular in written form, on the surface of a metallic or metallically coated sample, with a writing device.
griffel, mit dem Bildpunkte an der Oberfläche der Probe er-.!..*stylus, with which image points are created on the surface of the sample.!..*
zeugt werden und der zum Bilden der vorgegebenen Kennzeichnung·· aus den Bildpunkten mittels einer Positioniereinrichtung längs eines der vorgegebenen Kennzeichnung entsprechenden Weges über die Oberfläche der Probe geführt wird.generated and which, in order to form the predetermined marking from the image points, is guided over the surface of the sample by means of a positioning device along a path corresponding to the predetermined marking.
Bei Untersuchungen von metallischen oder metallisch beschichteten Proben ist es notwendig, neben den Analyseergebnissen auch die Probenstücke selbst aufzubewahren, wobei sichergestellt sein muß, daß auch nach mehrjähriger Einlagerung die Probenstücke eindeutig identifiziert werden können.When examining metallic or metallically coated samples, it is necessary to store not only the analysis results but also the samples themselves, ensuring that the samples can be clearly identified even after several years of storage.
Es ist bekannt, daß die Probenstücke, die vorzugsweise in Scheibenform vorliegen, mit den heute bekannten Beschriftungsgeräten, wie Laserbeschriftung und Tintenstrahlverfahren gekennzeichnet werden.It is known that the sample pieces, which are preferably in disc form, are marked with the marking devices known today, such as laser marking and inkjet processes.
Die Laserbeschriftungsgeräte verursachen hohe Anschaffungsund Wartungskostenkosten.Laser marking devices incur high acquisition and maintenance costs.
Die Tintenstrahlgeräte sind für den kontinuierlichen Betrieb zum Beschriften von Massengütern entwickelt worden und erfül-0 len ihre Aufgabe dort zufriedenstellend.The inkjet devices have been developed for continuous operation for labeling bulk goods and perform their task satisfactorily.
Bei der Beschriftung in Laboratorien oder in Qualitätsmessstellen treten Stillstandszeiten von einigen Minuten, sogar manchmal bis zu einer Viertelstunde auf. Dies hat zur Folge, daß das Taktverhältnis von Beschriftungszeit zur Stillstandszeit sich im Laborbetrieb wesentlich vergrößert. Beim Tintenstrahl verfahren wird hierdurch unzulässig viel Lösungsmittel,When labeling in laboratories or in quality control centers, downtimes of several minutes, sometimes even up to a quarter of an hour, occur. This means that the cycle ratio of labeling time to downtime increases significantly in laboratory operations. This means that an unacceptable amount of solvent is used in the inkjet process,
das in der Tinte enthalten ist, emittiert und die Tinte selbsf. trocknet ein, wodurch das Beschriftungsgerät unbrauchbar wird*.. Diese Umstände verursachen einen hohen Wartungsauf wand. *..*.!contained in the ink is emitted and the ink itself dries out, rendering the labeling device unusable*.. These circumstances cause a high level of maintenance effort. *..*.!
Ferner sind die Probenstücke, die mit Tinte beschriftet wer*-*···' den, nicht wischfest, und beim Unterrosten der Probenstück^.V wird die Schrift unlesbar.Furthermore, the samples that are written on with ink are not smudge-proof, and if the sample rusts underneath, the writing becomes illegible.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaf« fen, mit der sich metallische und metallisch beschichtete Probenstücke sicher und langlebig beschriften lassen und die in einen vollautomatisierten Ablauf einer Probenanalyse mit unterschiedlichen Standzeiten integrierbar sind.It is therefore an object of the invention to create a device with which metallic and metallically coated sample pieces can be labelled safely and durably and which can be integrated into a fully automated sample analysis process with different service lives.
ErfindungsgemäS wird die Aufgabe durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention, the object is achieved by the features listed in claim 1.
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten den Vorteil auf, daß sie mit relativ geringen Aufwand eine sichere und langlebige, sowie besonders abriebfeste Beschriftung gewährleistet, wobei die Vorrichtung selbst in einen vollautomatischen Arbeitsablauf integrierbar ist. Besonders oxidierte oder mit starker Riffelung versehene Probenstücke werden sicher und gut leserlich beschriftet. Ferner ist die Vorrichtung nahezu wartungsfrei. The invention has the advantage over the known in that it ensures a safe and long-lasting, as well as particularly abrasion-resistant label with relatively little effort, whereby the device itself can be integrated into a fully automated workflow. Particularly oxidized or heavily corrugated sample pieces are labeled safely and legibly. Furthermore, the device is almost maintenance-free.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims and the description.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in einer Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung und Vorrichtung .An embodiment of the invention, which is shown in a drawing, is explained in more detail below. The drawing shows a schematic view of the arrangement and device.
5 Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Funkengenerator 14 und einer Positioniereinrichtung 4 zur Führung eines mit dem Funkengenerator 14 über eine Leitung 9 verbun-5 The device 1 essentially consists of a spark generator 14 and a positioning device 4 for guiding a spark generator 14 connected via a line 9.
denen Schreibgriffels 5 zur Kennzeichnung eines Probenstücks 15.those of the stylus 5 for marking a sample piece 15.
Der Schreibgriffel 5 ist als Elektrode ausgebildet. .... ··.· Die Positioniereinrichtung umfaßt vorzugsweise zwei Bewegungs--,,·,· achsen, die durch Schrittmotoren 2, 3 angetrieben werden. *.# The writing stylus 5 is designed as an electrode. .... ··.· The positioning device preferably comprises two movement axes, which are driven by stepper motors 2, 3. *. #
Bei einem Ausführungsbeispiel bildet die von den Bewegungs-» achsen aufgespannte Fläche eine Ebene.In one embodiment, the surface spanned by the movement axes forms a plane.
Bei einem anderen {in der Zeichnung nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel steht die eine Bewegungsachse zur weiteren Bewegungsachse senkrecht. Dabei führt die eine Bewegungsachse rotierende, die andere Bewegungsachse geradlinig radiale Bewegungen aus.In another embodiment (not shown in the drawing), one axis of movement is perpendicular to the other axis of movement. One axis of movement performs rotating movements, while the other axis of movement performs straight, radial movements.
Die Schrittmotoren 2, 3 sind mit einem Tisch 6 bzw. mit einer Linearverschiebeeinheit 18, die den Tisch 6 trägt, über Spindein 8, 7 verbunden. Der Tisch 6 weist eine Haltevorrichtung 16 zur Aufnahme des Schreibgriffels 5 auf.The stepper motors 2, 3 are connected to a table 6 or to a linear displacement unit 18 that supports the table 6, via spindles 8, 7. The table 6 has a holding device 16 for receiving the writing stylus 5.
Die Abmessungen der Positioniereinrichtung 4 sind so bemessen, daß der Schreibgriffel 5 ein Beschriftungsfeld mindestens in Größe der Oberfläche des Probenstücks 15 abfahren kann.The dimensions of the positioning device 4 are such that the stylus 5 can cover a labeling field at least the size of the surface of the sample piece 15.
Das Probenstück 15 selbst liegt ausgerichtet auf einer Oberfläche eines weiteren Tisches 17, der geerdet ist. Die Probenoberfläche muß so ausgerichtet sein, daß die Elektrode des 0 Schreibgriffels 5 im Beschriftungsfeld einen vorgegebenen Abstand einhält.The sample piece 15 itself lies aligned on a surface of another table 17, which is grounded. The sample surface must be aligned so that the electrode of the 0 writing pen 5 maintains a specified distance in the labeling field.
Ferner ist ein Steuerrechner 13 vorgesehen, der sowohl die Schrittmotoren 2, 3 über Leitungen 10, 11 als auch den Funkengenerator 14 über eine Leitung 12 steuert, wobei die für ein Analyseergebnis wichtige Kennzeichnung des Probenstücks in Form eines Zeichensatzes auf einem Mikroprozessor im Steuer-Furthermore, a control computer 13 is provided, which controls both the stepper motors 2, 3 via lines 10, 11 and the spark generator 14 via a line 12, whereby the identification of the sample piece, which is important for an analysis result, is stored in the form of a character set on a microprocessor in the control
rechner 13 gespeichert ist.computer 13 is stored.
• ··
Der Steuerrechner 13 erzeugt die Kennzeichnung für die Ober*-..·.: fläche des Probenstücks, indem synchron sowohl die Schritt-.*., motoren 2, 3 gesteuert, als auch ein Ladungsimpuls zur Durch*-····* führung der Funkenerosion ausgelöst wird. *..·.·The control computer 13 generates the marking for the surface of the sample piece by synchronously controlling the stepper motors 2, 3 and also triggering a charge pulse to carry out the spark erosion. *..·.·
Bei jedem Funkenübergang handelt es sich um eine Entladung mit!.·* definierter Energie, die durch einen Hochspannungsimpuls ge«!. ringer Leistung gezündet wird.Each spark transition is a discharge with a defined energy that is ignited by a high-voltage pulse of low power.
Es ist möglich, in den Entladungskreis zwischen einem Kondensator und der Funkenstrecke zusätzlich einen ohmschen oder induktiven Widerstand zu schalten. Die elektrischen Größen wie Kapazität, ohmscher Widerstand bzw. Induktivität und die Funkenfolgefrequenz sowie die Funkenanzahl pro Bildpunkt können dann so optimiert werden, daß ein minimaler Verschleiß bei der Elektrode bei optimaler Schriftqualität gewährleistet ist.It is possible to connect an additional ohmic or inductive resistance in the discharge circuit between a capacitor and the spark gap. The electrical quantities such as capacitance, ohmic resistance or inductance and the spark repetition frequency as well as the number of sparks per pixel can then be optimized so that minimal wear on the electrode is guaranteed with optimal writing quality.
Nach Analyse des Probenstücks 15 wird dieses mittels eines Handlingsystems auf eine Oberfläche eines Tisches 17 mit Erdpotential gelegt. Da das Probenstück 15 elektrisch leitend ist, besitzt dieses ebenfalls Erdpotential. Da keine mechanischen Kräfte auf das Probenstück 15 wirken, ist es nicht notwendig, dieses zu fixieren.After analysis of the sample piece 15, it is placed on a surface of a table 17 with ground potential using a handling system. Since the sample piece 15 is electrically conductive, it also has ground potential. Since no mechanical forces act on the sample piece 15, it is not necessary to fix it.
Die Elektrode 5 weist entweder Anodenpotential oder Kathodenpotential auf.The electrode 5 has either anode potential or cathode potential.
Die Oberfläche des Probenstücks 15 ist so ausgerichtet, daß innerhalb des Beschriftungsfeldes ein vorgegebener Abstand zwischen Oberfläche des Probenstücks und der Spitze der Elektrode 5 konstant gehalten werden kann.The surface of the sample piece 15 is aligned such that a predetermined distance between the surface of the sample piece and the tip of the electrode 5 can be kept constant within the labeling field.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung führen die beiden kartesisch angeordneten linearen Bewegungsachsen del\ als Elektrode ausgebildeten Schreibgriffel 5 so, daß dessen«.*.&iacgr; Spitze in einem definiertem Abstand zur Oberfläche des Proben-.,.. Stücks 15 den zum Bilden der vorgegebenen Kennzeichnung ent-····* sprechenden Weg abfährt. Synchron zu den Impulsen des Steuer*-..·,· rechners 13 für die antreibenden Schrittmotoren 2, 3 wird der*..In the device shown in the drawing, the two Cartesian linear movement axes of the stylus 5 designed as an electrode guide it so that its tip travels the path required to form the specified marking at a defined distance from the surface of the sample piece 15. Synchronously with the pulses of the control computer 13 for the driving stepper motors 2, 3, the stylus 5 is moved.
Funkengenerator 14 so gesteuert, daß nach jedem Schritt eine'st..*Spark generator 14 is controlled so that after each step a'st..*
Schrittmotors 2, 3 eine Funkenentladung zwischen der Spitzel· der Elektrode und der Probenoberfläche ausgelöst wird und jeweils ein Bildpunkt in die Oberfläche des Probenstücks 15 erodiert wird.Stepper motor 2, 3 triggers a spark discharge between the tip of the electrode and the sample surface and one pixel is eroded into the surface of the sample piece 15.
Zur Beschriftung von verzunderten Oberflächen ist es möglich, die Verfahrensparameter unter Verwendung von Schutzgas so zu wählen, daß eine Oxidation der Oberfläche des Probenstücks bei der Funkenerosion verhindert wird und so die Kennzeichnung weiss erscheint.For marking scaled surfaces, it is possible to select the process parameters using protective gas so that oxidation of the surface of the sample is prevented during spark erosion and the marking appears white.
Bei einem weiteren {in der Zeichnung nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist ein Abstandssensor vorgesehen, der ständig den Abstand zwischen der Spitze der Elektrode und der Oberfläche des Probenstücks mißt, damit gegebenenfalls der an sich vorgegebene Abstand korrigiert werden kann.In a further embodiment (not shown in the drawing), a distance sensor is provided which constantly measures the distance between the tip of the electrode and the surface of the sample piece so that the predetermined distance can be corrected if necessary.
Diese Vorrichtung zeigt für die gestellte Aufgabe ein im Vergleich zum Tintenstrahlverfahren besseres Kosten/Nutzen-Verhältnis auf.This device shows a better cost/benefit ratio for the task in question compared to the inkjet process.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19949409413 DE9409413U1 (en) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | Device for marking metallic samples |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19949409413 DE9409413U1 (en) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | Device for marking metallic samples |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9409413U1 (en) |
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