EP2758910A1 - Handgeführtes beschriftungssystem - Google Patents

Handgeführtes beschriftungssystem

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Publication number
EP2758910A1
EP2758910A1 EP12728270.5A EP12728270A EP2758910A1 EP 2758910 A1 EP2758910 A1 EP 2758910A1 EP 12728270 A EP12728270 A EP 12728270A EP 2758910 A1 EP2758910 A1 EP 2758910A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hand
protective housing
beam source
workpiece
labeling system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12728270.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Giese
Stephan Berthold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2758910A1 publication Critical patent/EP2758910A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23K26/36Removing material
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    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K1/00Methods or arrangements for marking the record carrier in digital fashion
    • G06K1/12Methods or arrangements for marking the record carrier in digital fashion otherwise than by punching
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    • B23K26/362Laser etching
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K5/00Methods or arrangements for verifying the correctness of markings on a record carrier; Column detection devices

Definitions

  • the present invention relates to a hand held marking system.
  • the invention relates to a hand-held marking system equipped with a beam source for applying a mark to a surface of a workpiece.
  • the hand-held labeling system is provided with a camera and at least one illumination device for illuminating at least part of the surface of the workpiece.
  • DMC Data Matrix Code
  • German patent application DE 10153943 A1 discloses a laser marker and a method for applying a matrix code to an article.
  • the apparatus includes a laser for generating a laser beam and a deflection unit for focusing and guiding the laser beam within a label field on the article or the workpiece.
  • the laser marker also contains a reading device.
  • the field of view of the reader is adjustable via the deflection unit at least to a part of the label field containing the matrix code.
  • a dichroic beam splitter is provided in the beam path.
  • German Offenlegungsschrift DE 103 08 684 A1 discloses a method for quality control of two-dimensional matrix codes on metallic workpieces with an image processing apparatus.
  • the matrix code is applied in the form of marking points on the metallic workpieces.
  • the marking process of the marking points takes place on the basis of predetermined digital position data by means of a marking tool.
  • the image processing device the corresponding image data are acquired for checking only at the locations specified by the position data.
  • U.S. Patent Application US 2004/0099724 A1 discloses a workpiece with a machine readable medium.
  • the data carrier comprises a two-dimensional matrix code.
  • the matrix code is produced on the workpiece by means of bores. Machining is preferred because the burn-in of the code by means of a laser can lead to structural changes in the material. Before the workpiece is picked up by the matrix code holder, the matrix code is checked by a reader.
  • DE 100 59 246 A1 also deals with a labeling system in which a laser beam emitting radiation source is disposed within a housing.
  • a scanning device is located in the housing, which deflects the laser beam into a protective housing.
  • the object of the invention is to provide a hand-held labeling system in which different beam sources can be used in a simple manner and meets the safety conditions for the beam sources used.
  • the hand-held labeling system carries a protective housing on a support frame.
  • the protective housing has an opening which lies opposite the upper surface of the workpiece on which the marking is to be applied.
  • the beam source can be mounted in the support frame such that an optical axis of the beam source passes through the opening of the protective housing.
  • the beam source is a laser which is mounted in the support frame in a laser carrier.
  • the laser carrier has a laser base which carries a plurality of guide elements for inserting the beam source. Furthermore, the laser base has formed an opening which serves to receive at least part of an optic of the beam source.
  • the laser carrier is provided with at least one handle element for manual handling. Furthermore, a machine-handling hanger may additionally be attached.
  • the hand-held labeling system can be lowered onto the workpiece, on the surface of which the marking is to be applied.
  • the markings to be applied are preferably data matrix codes (DMC).
  • DMC data matrix codes
  • a camera is attached to the protective housing. By means of the camera, the light reflected back from the surface of the workpiece is detected and thus the applied marking is imaged on an image-recording chip of the camera. It is for a professional of course, that the camera includes the necessary for the image optics.
  • a swiveling mirror is attached inside the protective housing .
  • the pivotable mirror can be pivoted to a first position and to a second position.
  • the first position the light from the beam source passes along the optical axis of the beam source to the surface of the workpiece to perform there the corresponding mark.
  • the second position the mirror is arranged such that the light from the beam source is blocked and that the light returning from the surface of the workpiece is directed towards the camera.
  • the protective housing itself carries a bottom plate, in which the opening for the passage of the light of the beam source is provided.
  • the opening of the base plate of the protective housing faces the surface of the workpiece.
  • At least one outer wall of the protective housing at least one safety initiator is attached.
  • the safety initiator determines if there is proper positioning of the hand-held labeling system with respect to the workpiece. Thus, a ride of light from the beam source out of the protective housing is prevented and the beam source is switched off, if the protective housing is not set correctly. Due to the signal of the safety initiator the beam source is switched off. Another possibility is that, due to the signal from the safety initiator, the mirror pivots into the second position, thus blocking the light coming from the beam source.
  • the illumination device is arranged on at least one inner wall of the protective housing in order to provide the diffuse illumination required for image acquisition by the camera.
  • lasers are used as beam sources.
  • the security labels are referred to as Data Matrix Codes (DMC).
  • DMC Data Matrix Codes
  • the hand-held labeling system according to the invention is provided with a protective housing. This protective housing displays all necessary safety devices (in particular the safety initiators).
  • the camera is used to check the safety marking applied to the surface of the workpiece and is attached directly to the protective housing.
  • the hand-held marking system is particularly suitable for laser marking of large bearings, where due to the dimensions of the bearings, it is not worthwhile to build corresponding stationary and solid housings or arrangements in order to provide the workpieces with laser marking.
  • Figure 1 is a perspective view of the hand-held labeling system according to the invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the support frame from above, wherein in
  • Figure 3 is a perspective view of the support frame from below, wherein the opening in the bottom plate of the protective housing can be seen;
  • FIG. 4 shows a sectional view through the protective housing of the hand-guided labeling system, wherein the pivotable mirror is in the first position
  • Figure 5 is a sectional view of the protective housing shown in Fig. 4, wherein the pivoting mirror is in the second position and
  • Figure 6 is a schematic representation of a part of the workpiece, in which on the surface of the workpiece, a mark is attached.
  • identical reference numerals are used.
  • only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure.
  • the hand-held labeling system 1 shows a perspective view of the hand-held labeling system 1 according to the invention.
  • the hand-held labeling system 1 consists of a beam source 2, which is designed as a laser.
  • the hand-held labeling system 1 comprises a camera 4 with which the markings 100 applied to the surface 101 of a workpiece 102 can be read or verified (see FIG. 6).
  • the hand-held labeling system 1 is provided with a protective housing 10.
  • the protective housing 10 is mounted on a support frame 12. At the upper portion of the support frame 12, the beam source 2 is inserted.
  • the beam source 2 is supported by a laser bottom 18, which is part of the laser carrier 15.
  • the laser carrier 15 is connected to the support frame 12.
  • a plurality of guide elements 20 are arranged, with which a lateral guidance of the beam source 2 is achieved.
  • the alignment of the beam source 2 in the hand-held labeling system 1 is facilitated by means of the guide elements 20.
  • At least one gripping element 24 is provided in the upper region of the hand-held labeling system 1. With at least one grip element 24, the hand-held labeling system 1 can be aligned with respect to the surface 101 of the workpiece 102.
  • a suspension 26 is also provided, with the addition of a mechanical handling of the hand-held labeling system 1 is possible.
  • the interaction of the grip element 24 and the suspension 26 thus makes it possible for the user to position the hand-held marking system 1 in a light, simple and body-friendly manner with respect to the part of the surface 101 of the workpiece 102 to which the marker 100 is to be attached.
  • a bottom plate 36 is provided in the area of the protective housing 10, which is opposite the surface 101 of the workpiece 102. Between the bottom plate 36 and the laser bottom 18, a strut 17 is mounted, which provides additional mechanical stabilization of the hand-held labeling system 1.
  • the protective housing 10 is rectangular. At least one outer wall 10A of the protective housing 10, a safety initiator 39 is attached.
  • the safety initiator 39 it is possible to check and determine the correct placement of the hand-held labeling system 1 on the workpiece 102 to be inscribed.
  • the safety initiator 39 may be formed as an inductive proximity switch which monitors itself. According to a preferred embodiment, two of these safety initiators 39 are provided to control the placement directly on the workpiece 102 to be inscribed.
  • a safety initiator 39 checks that the hand-held labeling system 1 is located in a part holder (placed on the bearing). Thus, the hand-held labeling system 1 and the beam source 2 is controlled on the workpiece 102 placed. By means of the controlled placement, it is possible that no light from the radiation source 2 emerges from the interior of the protective housing 10. Depending on the determination by the safety initiator 39, a corresponding action can therefore be triggered in order to ensure the safety regulations for the operation of the indicated labeling system 1.
  • Fig. 2 shows a perspective view of the support frame 12 from above view.
  • the protective housing 10 is provided below the laser bottom 18.
  • the protective housing 10 also carries the camera 4.
  • an opening 22 is formed into which at least a part of the optical system 25 of the beam source 2 protrudes (see FIG. 4 and FIG. 5).
  • the protective housing 10 is closed off by a base plate 36. From the outer wall 10A of the protective housing 10, the at least one safety initiator 39 is mounted.
  • a drive 31 is provided on the protective housing 10, with which a mirror 30 from a first position 30 1 in a second position 30 2 (see Fig. 4 and Fig. 5) can be pivoted.
  • FIG. 3 shows a sectional view through the region of the hand-held labeling system 1, which essentially represents the protective housing 10.
  • the optics 25 of the beam source 2 thereby engages partly through the opening 22 in the laser bottom 18.
  • the optics 25 of the beam source 2 thus defines an optical axis 16 along which the light of the beam source 2 propagates.
  • the mirror 30 is in the first position 3d.
  • the first position 3d means that the light provided by the beam source 2 can propagate unhindered along the optical axis 16 and passes through the opening 37 of the bottom plate 36 onto the surface 101 of the workpiece 102.
  • the mirror 30 2 is pivoted.
  • the light of the beam source 2 which propagates along the optical axis 16, is blocked.
  • the lighting device 6 attached to the inner wall 101 of the protective housing 10
  • the surface 101 of the workpiece 102 can be illuminated in a suitable manner so that a qualitatively sufficient detection of the marking 100 on the surface 101 of the workpiece 102 is possible.
  • the surface 101 of the factory Piece 102 outgoing light passes through the opening 37 in the bottom plate 36 along the optical axis 32 of the camera 4 to the camera 4.
  • the camera 4 with a camera body 4G attached to the housing 10
  • the bottom plate 36 ensures that no light of the beam source 2 comes to the outside.
  • the safety or laser safety is ensured in the handling of the hand-held labeling system 1.
  • the bottom plate 36 ensures that no light from the outside reaches the interior of the protective housing 10, whereby a safer readability of the marker 100 is ensured by means of the camera 4, since no stray light makes its contribution from the outside.

Landscapes

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Abstract

Es ist ein handgeführtes Beschriftungssystem (1) offenbart, das mit einer Strahlquelle (2) zur Aufbringung einer Markierung (100) auf eine Oberfläche (101 ) eines Werkstücks (102) versehen ist. Eine Kamera (4) und mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (6) dienen zur Aufnahme eines Teils der Oberfläche (101) des Werkstücks (102). Eine Schutzhausung (10) ist an einem Traggestell (12) angebracht und besitzt eine Öffnung (14) in der Schutzhausung (10), die der Oberfläche (101) des Werkstücks (102) gegenüberliegt. Die Strahlquelle (2) ist derart im Traggestell (12) angebracht, dass eine optische Achse (16) der Strahlquelle (2) durch die Öffnung der Schutzhausung (10) verläuft.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Handgeführtes Beschriftungssystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Beschriftungssystem. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein handgeführtes Beschriftungssystem, das mit einer Strahlquelle zum Aufbringen einer Markierung auf eine Oberfläche eines Werkstücks ausgestattet ist. Ferner ist das handgeführte Beschriftungssystem mit einer Kamera und mindestens einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung mindestens eines Teils der Oberfläche des Werkstücks versehen.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, auf Werkstücke Sicherheitskenn- Zeichnungen aufzubringen. In der Regel werden diese Sicherheitskennzeichnungen mittels eines Lasers auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht. Diese Sicherheitskennzeichnungen bzw. Beschriftungen werden als „Data- Matrix-Code" (DMC) bezeichnet. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 000 503 A1 ist ein Verfahren zum Verifizieren von Data-Matrix-Codes bekannt. Auf Werkstücke wird während eines Bearbeitungsvorgangs eine Kennzeichnung aufgebracht. Anhand dieser Kennzeichnung ist das Werkstück dauerhaft identifizierbar. Zur Verifizierung der aufgebrachten Kennzeichnung ist mit dem Laserbeschrif- tungssystem eine Kamera verbunden. Mit dieser Kamera wird der auf das Werkstück aufgebrachte Data-Matrix-Code gelesen und mit dem Soll-Code verglichen und verifiziert.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10153943 A1 offenbart einen Laser- beschrifter und ein Verfahren zum Aufbringen eines Matrix-Codes auf einen Gegenstand. Die Vorrichtung enthält einen Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls und eine Ablenkeinheit zum Fokussieren und Führen des Laserstrahls innerhalb eines Beschriftungsfeldes auf den Gegenstand bzw. dem Werkstück. Zum Auslesen des auf den Gegenstand erzeugten Matrix-Codes enthält der Laserbeschrifter außerdem ein Lesegerät. Das Sichtfeld des Lesegeräts ist über die Ablenkeinheit zumindest auf einen Teil des Beschriftungsfeldes einstellbar, das den Matrix-Code enthält. Zur Umlenkung des Lasers auf das Be- schriftungsfeld bzw. zum gleichzeitigen Führen des Lichts vom Beschriftungsfeld zu dem Lesegerät ist ein dichroitischer Strahlteiler im Strahlengang vorgesehen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 08 684 A1 offenbart ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von zweidimensionalen Matrix-Codes an metallischen Werkstücken mit einem Bildverarbeitungsgerät. Der Matrix-Code wird in Form von Markierungspunkten auf den metallischen Werkstücken angebracht. Der Prägevorgang der Markierungspunkte erfolgt anhand vorgegebener digitaler Positionsdaten mittels eines Markierwerkzeugs. Anschließend werden mittels des Bildverarbeitungsgeräts nur an den durch die Positionsdaten vorgegebenen Stellen die entsprechenden Bilddaten zur Prüfung erfasst.
Die U.S.-Patentanmeldung US 2004/0099724 A1 offenbart ein Werkstück mit einem maschinenlesbaren Datenträger. Der Datenträger umfasst einen zwei- dimensionalen Matrix-Code. Der Matrix-Code wird auf dem Werkstück mittels Bohrungen hergestellt. Eine mechanische Bearbeitung wird bevorzugt, da das Einbrennen des Codes mittels eines Lasers zu strukturellen Veränderungen des Materials führen kann. Bevor das Werkstück von dem Halter für die Aufbringung des Matrix-Codes aufgenommen wird, wird der Matrix-Code mittels eines Lesegerätes überprüft.
Die DE 100 59 246 A1 befasst sich ebenfalls mit einem Beschriftungssystem, bei welchem eine einen Laserstrahl emittierende Strahlenquelle innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Zudem befindet sich in dem Gehäuse eine Sca- neinrichtung, die den Laserstrahl in eine Schutzhausung umlenkt.
Aus der DE 199 15 071 A1 ist ein weiteres Beschriftungssystem bekannt, bei dem eine Strahlenquelle innerhalb eines Schutzgehäuses an einer Führung angeordnet ist und nicht, wie bei dem Beschriftungssystem gemäß Patentanspruch 1 , in einem Tragegestell außerhalb des Schutzgehäuses.
Aufgabe der Erfindung ist, ein handgeführtes Beschriftungssystem zu schaffen, bei dem auf einfache Weise unterschiedliche Strahlquellen eingesetzt werden können und die Sicherheitsbedingungen für die eingesetzten Strahlquellen erfüllt.
Die Aufgabe wird durch ein handgeführtes Beschriftungssystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Das handgeführte Beschriftungssystem trägt an einem Tragegestell eine Schutzhausung. Die Schutzhausung hat eine Öffnung ausgebildet, die der O- berfläche des Werkstücks, auf der die Markierung angebracht werden soll, gegenüber liegt. Die Strahlquelle ist derart im Traggestell anbringbar, dass eine optische Achse der Strahlquelle durch die Öffnung der Schutzhausung verläuft.
Die Strahlquelle ist ein Laser, der im Traggestell in einem Laserträger montiert ist. Der Laserträger besitzt einen Laserboden, der mehrere Führungselemente zum Einsetzen der Strahlquelle trägt. Ferner hat der Laserboden eine Öffnung ausgeformt, die zur Aufnahme zumindest eines Teils einer Optik der Strahlquelle dient.
Der Laserträger ist mit mindestens einem Griffelement zur manuellen Handha- bung versehen. Ferner kann zusätzlich eine Aufhängung zur maschinellen Handhabung befestigt sein. An der Aufhängung kann das handgeführte Beschriftungssystem auf das Werkstück abgesenkt werden, auf dessen Oberfläche die Markierung aufgebracht werden soll. Bevorzugter Weise sind die aufzubringenden Markierungen Data-Matrix-Codes (DMC). Zur Überprüfung der Qualität der aufgebrachten Markierung ist an der Schutzhausung eine Kamera angebracht. Mittels der Kamera wird das von der Oberfläche des Werkstücks zurückgestrahlte Licht erfasst und somit die aufgebrachte Markierung auf einem Bildaufnahmechip der Kamera abgebildet. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Kamera die für die Abbildung notwendige Optik beinhaltet.
Im Innern der Schutzhausung ist ein schwenkbarer Spiegel angebracht. Der schwenkbare Spiegel kann in eine erste Stellung und in eine zweite Stellung geschwenkt werden. In der ersten Stellung gelangt das Licht von der Strahlquelle entlang der optischen Achse der Strahlquelle zu der Oberfläche des Werkstücks, um dort die entsprechende Markierung auszuführen. In der zweiten Stellung ist der Spiegel derart angeordnet, dass das Licht von der Strahl- quelle blockiert ist und dass das von der Oberfläche des Werkstücks zurückkommende Licht auf die Kamera gerichtet ist.
Die Schutzhausung selbst trägt eine Bodenplatte, in der die Öffnung für den Durchtritt des Lichts der Strahlquelle vorgesehen ist. Die Öffnung der Boden- platte der Schutzhausung liegt der Oberfläche des Werkstücks gegenüber. An mindestens einer Außenwand der Schutzhausung ist mindestens ein Sicherheitsinitiator angebracht. Der Sicherheitsinitiator ermittelt, ob eine richtige Positionierung des handgeführten Beschriftungssystems in Bezug auf das Werkstück vorliegt. Somit wird ein Ausritt von Licht der Strahlquelle aus der Schutz- hausung verhindert und die Strahlquelle abgeschaltet, wenn die Schutzhausung nicht richtig aufgesetzt ist. Aufgrund des Signals des Sicherheitsinitiators wird die Strahlquelle abgeschaltet. Eine weitere Möglichkeit ist, dass aufgrund des Signals vom Sicherheitsinitiator der Spiegel in die zweite Stellung schwenkt, und somit das von der Strahlquelle kommende Licht blockiert.
An mindestens einer Innenwand der Schutzhausung ist die Beleuchtungseinrichtung angeordnet, um die für eine Bildaufnahme durch die Kamera erforderliche diffuse Beleuchtung bereitzustellen. Zur Aufbringung der Sicherheitskennzeichnungen auf die Oberfläche von Werkstücken werden als Strahlquellen Laser eingesetzt. Die Sicherheitskennzeichnungen werden als Data-Matrix-Codes (DMC) bezeichnet. Für die Aufbringung der Sicherheitskennzeichnung bzw. Markierung kommen mobile Sys- teme zum Einsatz. Das erfindungsgemäße handgeführte Beschriftungssystem ist mit einer Schutzhausung versehen. Diese Schutzhausung zeigt alle erforderlichen Sicherheitseinrichtungen (insbesondere die Sicherheitsinitiatoren) auf. Die Kamera dient zur Kontrolle der auf der Oberfläche des Werkstücks aufgebrachten Sicherheitskennzeichnung und ist hierzu direkt an der Schutzhausung angebracht. Das handgeführte Beschriftungssystem eignet sich besonders für die Laserbeschriftung von Großlagern, bei denen es sich aufgrund der Abmaße der Lager nicht lohnt, entsprechende stationäre und feste Hausungen bzw. Anordnungen zu bauen, um die Werkstücke mit der Laserbe- schriftung zu versehen.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen handgeführten Beschriftungssystems;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Traggestells von oben, wobei im
Traggestell keine Strahlquelle eingesetzt ist;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Traggestells von unten, wobei die Öffnung in der Bodenplatte der Schutzhausung erkennbar ist;
Figur 4 eine Schnittdarstellung durch die Schutzhausung des handge- führten Beschriftungssystems, wobei sich der schwenkbare Spiegel in der ersten Stellung befindet;
Figur 5 eine Schnittansicht der in Fig. 4 gezeigten Schutzhausung, wobei sich der Schwenkspiegel in der zweiten Stellung befindet und
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Teils des Werkstücks, bei dem auf der Oberfläche des Werkstücks eine Markierung angebracht ist. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen handgeführten Beschriftungssystems 1 . Das handgeführte Beschriftungssystem 1 besteht aus einer Strahlquelle 2, welche als Laser ausgeführt ist. Ferner umfasst das handgeführte Beschriftungssystem 1 eine Kamera 4, mit der die auf der Ober- fläche 101 eines Werkstücks 102 aufgebrachten Markierungen 100 gelesen, bzw. verifiziert werden können (siehe hierzu Fig. 6). Ferner ist das handgeführte Beschriftungssystem 1 mit einer Schutzhausung 10 versehen. Die Schutz- hausung 10 ist an einem Traggestell 12 montiert. Am oberen Bereich des Traggestells 12 ist die Strahlquelle 2 eingesetzt. Die Strahlquelle 2 wird von einem Laserboden 18 getragen, der Teil des Laserträgers 15 ist. Der Laserträger 15 ist mit dem Traggestell 12 verbunden. Auf dem Laserboden 18 sind mehrere Führungselemente 20 angeordnet, mit denen eine seitliche Führung der Strahlquelle 2 erreicht wird. Ebenso ist mittels der Führungselemente 20 die Ausrichtung der Strahlquelle 2 im handgeführten Beschriftungssystem 1 erleichtert. Im oberen Bereich des handgeführten Beschriftungssystems 1 ist mindestens ein Griffelement 24 vorgesehen. Mit mindestens einen Griffelement 24 kann das handgeführte Beschriftungssystem 1 in Bezug auf die Oberfläche 101 des Werkstücks 102 ausgerichtet werden. Zur Unterstützung der Handhabung des handgeführten Beschriftungssystems 1 ist ferner eine Aufhängung 26 vorgesehen, mit der zusätzlich eine maschinelle Handhabung des handgeführten Beschriftungssystems 1 ermöglicht ist. Durch das Zusammenspiel des Griffelements 24 und der Aufhängung 26 ist somit für den Benutzer eine leichte, einfache und körperschonende Positionierung des handgeführten Beschriftungssystems 1 in Bezug auf den Teil der Oberfläche 101 des Werkstücks 102, an der die Markierung 100 angebracht werden soll, möglich. Im Bereich der Schutzhausung 10, der der Oberfläche 101 des Werkstücks 102 gegenüberliegt, ist eine Bodenplatte 36 vorgesehen. Zwischen der Bodenplatte 36 und dem Laserboden 18 ist eine Strebe 17 angebracht, die für eine zusätzliche mechanische Stabilisierung des handgeführten Beschriftungssystems 1 sorgt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Schutzhausung 10 rechteckig ausgebildet. An mindestens einer Außenwand 10A der Schutzhausung 10 ist ein Sicherheitsinitiator 39 angebracht. Mit dem Sicherheitsinitiator 39 ist es möglich das richtige Aufsetzen des handgeführten Beschriftungssystems 1 auf das zu beschriftende Werkstück 102 zu prüfen und festzustellen. Der Sicherheitsinitiator 39 kann als ein induktiver Näherungsschalter ausgebildet sein, welcher sich selbst überwacht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei dieser Sicherheitsinitiatoren 39 vorgesehen, um das Aufsetzen direkt auf das zu beschriftende Werkstück 102 zu kontrollieren. Ein Sicherheitsinitiator 39 kontrolliert dabei, dass sich das handgeführte Beschrif- tungssystems 1 in einer Teileaufnahme (wird auf das Lager aufgesetzt) befindet. Damit ist das handgeführte Beschriftungssystem 1 bzw. die Strahlquelle 2 kontrolliert am Werkstück 102 aufgesetzt. Mittels des kontrollierten Aufsetzens ist es möglich, dass aus dem Innern der Schutzhausung 10 kein Licht der Strahlquelle 2 austritt. In Abhängigkeit von der Bestimmung durch den Sicher- heitsinitiator 39 kann somit eine entsprechende Aktion ausgelöst werden, um die Sicherheitsbestimmungen für den Betrieb des angeführten Beschriftungssystems 1 zu gewährleisten.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Traggestells 12 aus Sicht von oben. Wie bereits in der Beschreibung zu Fig. 1 erwähnt, ist unterhalb des Laserbodens 18 die Schutzhausung 10 vorgesehen. Die Schutzhausung 10 trägt ebenfalls die Kamera 4. In dem Laserboden 18 ist eine Öffnung 22 ausgebildet, in die mindestens ein Teil der Optik 25 der Strahlquelle 2 ragt (siehe hierzu Fig. 4 und Fig. 5). Die Schutzhausung 10 ist durch eine Bodenplatte 36 abge- schlössen. Von der Außenwand 10A der Schutzhausung 10 ist der mindestens ein Sicherheitsinitiator 39 angebracht. Ebenfalls ist an der Schutzhausung 10 ein Antrieb 31 vorgesehen, mit dem ein Spiegel 30 von einer ersten Stellung 301 in eine zweite Stellung 302 (siehe hierzu Fig. 4 und Fig. 5) geschwenkt werden kann.
In Fig. 3 ist das Traggestell 12 in perspektivischer Ansicht von unten darge- stellt. Die Bodenplatte 36 hat eine Öffnung 37 ausgebildet. Die Öffnung 37 ist somit gegenüber dem Bereich der Oberfläche 101 des Werkstücks 102 angeordnet, auf dem die Markierung 100 angebracht werden soll. An mindestens einer Innenwand 101 der Schutzhausung 10 ist mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 6 vorgesehen. Mittels der Beleuchtungseinrichtung 6 (siehe hierzu Fig. 4 und Fig. 5) ist es möglich, die auf der Oberfläche 101 aufgebrachte Markierung 100 zu beleuchten, damit eine Abbildung der Markierung 100 von ausreichender Qualität mit der Kamera 4 erzielt werden kann. Daraus resultiert letztendlich eine sichere Lesbarkeit der Markierung 100. Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Bereich des handgeführten Beschriftungssystems 1 , der im Wesentlichen die Schutzhausung 10 darstellt. Die Optik 25 der Strahlquelle 2 greift dabei zum Teil durch die Öffnung 22 im Laserboden 18. Die Optik 25 der Strahlquelle 2 legt somit eine optische Achse 16 fest, entlang der sich das Licht der Strahlquelle 2 ausbreitet. Bei der in Fig. 4 gezeigten Darstellung ist der Spiegel 30 in der ersten Stellung 3d. Die erste Stellung 3d bedeutet, dass sich das von der Strahlquelle 2 zur Verfügung gestellte Licht entlang der optischen Achse 16 ungehindert ausbreiten kann und durch die Öffnung 37 der Bodenplatte 36 auf die Oberfläche 101 des Werkstücks 102 gelangt.
In Fig. 5 ist die Situation dargestellt, dass der Spiegel 30 in die zweite Stellung
302 geschwenkt ist. Wenn sich der Spiegel 30 in der zweiten Stellung 302 befindet, ist somit das Licht der Strahlquelle 2, welches sich entlang der optischen Achse 16 ausbreitet, blockiert. Mit dem an der Innenwand 101 der Schutzhausung 10 angebrachten Beleuchtungseinrichtung 6 kann die Oberfläche 101 des Werkstücks 102 in geeigneter Weise beleuchtet werden, damit eine qualitativ ausreichende Erkennung der Markierung 100 auf der Oberfläche 101 des Werkstücks 102 möglich ist. Das von der Oberfläche 101 des Werk- Stücks 102 ausgehende Licht gelangt durch die Öffnung 37 in der Bodenplatte 36 entlang der optischen Achse 32 der Kamera 4 zu der Kamera 4. Wie aus den Figuren 4 und 5 zu erkennen ist, ist die Kamera 4 mit einem Kameragehäuse 4G an der Schutzhausung 10 angebracht.
Durch das Schwenken des Spiegels 30 von der ersten Stellung 3d (Schreibstellung der Strahlquelle 2) in die zweite Stellung 302 ist es somit möglich, dass nach dem Schreiben der Markierung 100 mit der Strahlquelle 2 die Qualität der geschriebenen Markierung 100 mit der Kamera 4 überprüft werden kann. Hier- zu ist es nicht notwendig, das handgeführte Beschriftungssystem 1 hinsichtlich seiner Position in Bezug auf die geschriebene Markierung 100 zu verändern. Durch die Bodenplatte 36 ist sichergestellt, dass kein Licht der Strahlquelle 2 nach außen gelangt. Somit ist die Sicherheit bzw. Lasersicherheit bei der Handhabung des handgeführten Beschriftungssystems 1 gewährleistet. Ferner stellt die Bodenplatte 36 sicher, dass kein Licht von außen in das Innere der Schutzhausung 10 gelangt, wodurch eine sicherere Lesbarkeit der Markierung 100 mittels der Kamera 4 gewährleistet ist, da kein Störlicht von außen seinen Beitrag leistet.
Bezugszeichenliste
1 handgeführtes Beschnftungssystem
2 Strahlquelle
4 Kamera
4G Kameragehäuse
6 Beleuchtungseinrichtung
10 Schutzhausung
10A Außenwand der Schutzhausung
101 Innenwand der Schutzhausung
12 Traggestell
14 Öffnung
15 Laserträger
16 optische Achse der Strahlquelle
17 Strebe
18 Laserboden
20 Führungselemente
22 Öffnung
24 Griffelement
25 Optik
26 Aufhängung
30i erste Stellung
302 zweite Stellung
31 Antrieb
32 optische Achse der Kamera
36 Bodenplatte
37 Öffnung
39 Sicherheitsinitiator
100 Markierung
101 Oberfläche
102 Werkstück

Claims

Patentansprüche
1 . Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ), mit einer Strahlquelle (2) zum Aufbringen einer Markierung (100) auf eine Oberfläche (101 ) eines Werkstücks (102), einer Kamera (4) und mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (6) zur Beleuchtung mindestens eines Teils der Oberfläche (101 ) des Werkstücks (102), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzhausung (10) an einem Traggestell (12) angebracht ist, dass eine Öffnung (14) der Schutzhausung (10) der Oberfläche (101 ) des Werkstücks (102) gegenüberliegt und dass die Strahlquelle (2) derart im Traggestell (12) anbringbar ist, dass eine optische Achse (16) der Strahlquelle (2) durch die Öffnung (37) der Schutzhausung (10) verläuft.
2. Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Strahlquelle (2) ein Laser ist, der im Traggestell (12) in einem Laserträger (15) montiert ist.
3. Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach Anspruch 2, wobei der La- serträger (15) einen Laserboden (18) umfasst, der mehrere Führungselemente (20) zum Einsetzen der Strahlquelle (2) trägt und wobei der Laserboden (18) eine Öffnung (22) ausgeformt hat, die zur Aufnahme zumindest eines Teils einer Optik (25) der Strahlquelle (2) dient.
4. Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei der Laserträger (15) mit einem Griffelement (24) zur manuellen Handhabung und/oder einer Aufhängung (26) zur maschinellen Handhabung befestigt hat.
5. Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an der Schutzhausung (10) die Kamera (4) angebracht ist. Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach Anspruch 5, wobei im Inneren der Schutzhausung (10) ein schwenkbarer Spiegel (30) angebracht ist, der in einer ersten Stellung (3d) Licht in der optischen Achse (16) der Strahlquelle (2) nicht blockiert und in einer zweiten Stellung (302) eine optische Achse (32) der Kamera (4) auf die Oberfläche (101 ) des Werkstücks (102) richtet.
Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schutzhausung (10) eine Bodenplatte (36) trägt, in der eine Öffnung (37) ausgebildet ist, die der Oberfläche (101 ) des Werkstücks (102) gegenüberliegt.
Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach Anspruch 7, wobei an mindestens einer Außenwand (10A) der Schutzhausung (10) mindestens ein Sicherheitsinitiator (39) angebracht ist, der die richtige Positionierung des handgeführten Beschriftungssystems (1 ) in Bezug auf das Werkstück (102) bestimmt, um somit einen Austritt von Licht der Strahlquelle (2) aus der Schutzhausung (10) zu verhindern und die Strahlquelle (2) abzuschalten.
Handgeführtes Beschriftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an mindestens einer Innenwand (101) der Schutzhausung (10) die Beleuchtungseinrichtung (6) in einer Dunkelfeldanordnung für eine Bildaufnahme durch die Kamera (4) angeordnet ist.
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