WO2014118253A2

WO2014118253A2 - Verfahren zur fertigung einer schlüsselkopie

Info

Publication number: WO2014118253A2
Application number: PCT/EP2014/051749
Authority: WO
Inventors: Karl-Heinz Bosch
Original assignee: Karl-Heinz Bosch
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2014-08-07
Also published as: DE102014100393A1; WO2014118253A3; US20160114412A1; EP2950956A2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels (50), wobei ein Datensatz (40) eines Schlüssels durch Aufnahme der Oberfläche des Schlüssels (10) mit anschließender Datenoptimierung (55), oder aus Daten einer Datensammlung (46) gewonnen wird, um mittels eines computergesteuerten Fertigungsverfahrens (9) aus einem in einer Maschine eingespannten Halbzeuges den Schlüssel (50) zu fertigen, wobei mindestens zwei unterschiedliche Schließmerkmale in das Halbzeug eingebracht werden.

Description

Verfahren zur Fertigung einer Schlüsselkopie

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach den Merkmalen der Oberbegriffe der nebengeordneten Ansprüche

Stand der Technik

Um einen Schlüssel, vorzugsweise passend zu einem Schließzylinder einer Schließanlage, herzustellen, oder zu duplizieren müssen alle schließrelevanten Merkmale des Schlüssels mit dem Vorlageschlüssel, oder dem Schloss übereinstimmen. Diese Merkmale sind im Wesentlichen: Die Breite, Stärke, Länge, Rückenabrundung und Spitzenform des Schlüsselhalmes, das Profil in Längsrichtung des Halmes, die Stärke und Breite des Anschlages, die Zuhaltungen in Form von zackenförmigen Einschnitten in der Schlüsselbrust und im Schlüsselrücken, Zuhaltungen in Form von Mulden oder Bahnen auf den beiden Breitseiten, des Rückens und der Brust des Schlüsselhalmes. Um einen Schlüssel gemäß einem Vorlageschlüssel, oder passend zu einem Schloss herzustellen, müssen Schlüsseldienste viele Arbeitsschritte ausführen, und benötigen dafür eine Vielzahl einzelner Maschinen und Werkzeuge. Nach dem Stand der Technik sind zur Herstellung eines üblichen Schlüssels folgenden Schritte notwendig:

Zuerst wird das benötigte Längsprofil mit einem Profilfräsautomaten in einen Schlüsselrohling gefräst. Danach wird der gefräste Rohling ausgespannt, in einem Schraubstock fixiert, und die Länge des Halmes mit einer Säge angepasst. Nun muss die Spitze manuell zurecht gefeilt, oder mit einer Schleif- /Fräsmaschine bearbeitet werden. Der so vorbereitete Rohling wird mit dem Halm in eine Zackenfräsmaschine eingespannt und genau ausgerichtet. In dieser Fräsmaschine werden dann die Zacken in die Brust des Rohlings gefräst. Hierzu müssen passende Spannbacken ausgewählt werden, um den Rohling fest genug in der Maschine zu fixieren. Um Zacken in den Rücken zu fräsen, muss der Schlüssel ausgespannt, um 180 Grad gedreht, neu eingespannt und exakt ausgerichtet werden. Nun erst lassen sich die Zacken in den Rücken fräsen. Danach wird der halbfertige Schlüssel aus der Zackenfräsmaschine ausgespannt. Um nun Mulden in den Schlüssel zu fräsen, benötigt der Schlüsseldienst eine Muldenfräsmaschine. Ein für die Mulden geeigneter Fräser muss eingespannt, und die Maschine kalibriert werden. Der Halm des Schlüssels wird, mit der ersten Breitseite nach oben zeigend, in die Muldenfräsmaschine eingespannt und exakt ausgerichtet. Da der Schlüssel ja bereits Zacken besitzt, sind verschiedenste, spezielle Spannbacken erforderlich um den Halm des Schlüssels gut spannen zu können. Oft passiert es trotzdem, dass der Halm des Schlüssels bei der Bearbeitung aus der Maschine rutscht, und so das Duplikat unbrauchbar wird. Durch das Einspannen des Halms liegt lediglich die obere Breitseite des Schlüssels zur Bearbeitung frei. Nach dem fräsen der Mulden in diese Breitseite muss der Schlüssel ausgespannt, um 180 Grad gedreht, und erneut eingespannt und ausgerichtet werden. Es erfolgt sodann das Fräsen der zweiten Breitseite. Nun wird der Schlüssel wieder ausgespannt, um 90 Grad gedreht, mit dem Halm eingespannt, um den Rücken mit Mulden zu versehen. Eventuell muss dieser Vorgang für die Mulden der Brust wiederholt werden. Nun muss an dem Schlüssel noch der Anschlag in seiner Stärke und Breite von Hand, oder in einer manuellen Fräsmaschine angepasst werden. Hierzu ist es wiederum erforderlich, den bereits bearbeiteten Halm des Schlüssels gut zu fixieren, was kompliziert ist, weil der Schlüssel in der Regel keine planen, parallelen Flächen hat um ihn zuverlässig fest zu fixieren. Zum Schluss wird der Schlüssel in eine Graviermaschine eingespannt um die gleiche Aufschrift wie beim Vorlageschlüssel einzugravieren.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist es, dass die verschiedenen, einzelnen Bearbeitungsmaschinen, und die jeweiligen Spannvorrichtungen dazu ausgelegt sind, den Schlüssel an dessen Halm einzuspannen und an einem Anschlag exakt auszurichten. Der überwiegende Teil des Halmes ist so in der Spannvorrichtung verborgen und kann nicht von den Fräswerkzeugen erreicht werden, was ein häufiges umspannen erforderlich macht. Zudem weist der bearbeitete Halm in der Regel nur ungenügend plane Flächen auf um den Schlüssel fest genug fixieren zu können. Die Folge ist, dass der Schlüssel oft beim Fräsen verrutscht, und so dieses Schlüssels nicht passt, weil die gefrästen Zuhaltungen falsche Abmessungen besitzen, oder falsch positioniert sind. Zudem ist das Risiko sehr hoch, dass der Schlüssel nicht maßhaltig gefertigt wird, weil die Ausrichtung des Schlüssels vor den jeweiligen Arbeitsschritten nicht absolut exakt erfolgt. Ein weiteres Problem ist, dass es für die einzelnen Arbeitsschritte keine gemeinsame Bezugskante für das Einspannen des Schlüssels gibt, da jede Maschine andere Spannbacken besitzt. So kommt es häufig vor, dass die Fräsungen nicht richtig im Verhältnis zueinander angebracht sind. Der Facharbeiter muss für die Fertigung sehr viel Zeit aufwänden, weil er die ganze Zeit aktiv beim Herstellungsprozess mitwirken muss um den Schlüssel umzuspannen und zu fräsen. Das führt zu einem sehr hohen Preis der Schlüssel. Sollen mehrere Schlüssel des gleichen Vorlageschlüssels gefertigt werden, so sind all die vorgenannten Arbeitsschritte bei jedem Duplikat von neuem notwendig. Kommt eine neue Schlüsselfamilie auf den Markt, dessen Schließmerkmale eine bisher unübliche mechanische Ausgestaltung haben, so muss sich der Schlüsseldienst wieder eine weitere Maschine anschaffen um diese Ausgestaltung der Schließung fräsen zu können. So wird der Maschinenpark jedes Jahr größer und die Bedienung der einzelnen Maschinen immer aufwändiger.

Bei einem weiteren denkbaren Verfahren nach dem Stand der Technik wird die Oberfläche eines Vorlageschlüssels aufgenommen und mittels der daraus gewonnenen Daten ein Duplikat angefertigt. Die zum Fräsen der entsprechenden Zuhaltungen zum Einsatz kommende Maschine besitzt einen Tisch auf dem ein Halbzeug aufgespannt werden kann und eine verfahrbare Frässpindel die dieses Halbzeug bearbeitet. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, dass zur Fertigung der verschieden ausgestalteten Zuhaltungen verschiedene Fräser verwendet werden müssen. Diese müssen entweder vor jedem Arbeitsschritt manuell eingespannt und kalibriert werden, oder die Maschine benötigt ein automatisches, industrielles Werkzeugwechselsystem und eine dafür geeignete industrielle Frässpindel. Diese Teile sind sehr teuer und kompliziert in der Bedienung. Zudem benötigt man hierfür gereinigte Druckluft und eine sehr komplexe Maschinensteuerung. Durch diese Kosten wird das Herstellen von Schlüsseln unwirtschaftlich. Erschwerend kommt hinzu, dass für das Fräsen der unterschiedlichen Zuhaltungen und Profile eines Schlüssels die entsprechenden Fräser in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sein müssen, horizontal, vertikal, und um 90 Grad gedreht. Die entsprechende Frässpindel muss hierfür über entsprechende Drehachsen verfügen, was die Maschine zusätzlich verteuert. Zudem werden alle, bedingt durch die Aufnahme entstandenen, Fehler auf die Schlüsselkopie übertragen. Zur Aufnahme der Oberflächenkontur eines Schlüssels sind zwei verschiedene Verfahren bekannt. Das erste Verfahren bedient sich einer mechanischen Abtastvorrichtung um das Profil des Schlüssels in kleinen Schritten abzutasten. Hierbei erhält man jedoch keine Informationen über die Ausbildung und die Abmessungen der schließrelevanten Zuhaltungen in Form von Zacken oder Bohrmulden. Das zweite Verfahren nimmt die Oberfläche des Schlüssels mittels optischer Sensoren auf. Dieses Verfahren ist jedoch zur Gewinnung des exakten Profils des Schlüsselhalmes ungeeignet, da die Tiefe und Anordnung der Profilnuten nicht genau genug ermittelt werden kann. Zudem ist es sehr aufwändig aus den Bildern des Schlüssels das genaue Profil zu extrahieren.

Um eine passgenaue Schlüsselkopie, entsprechend eines Vorlageschlüssels herzustellen, muss die Schlüsselkopie, vor allem das Profil und die Zuhaltungen, innerhalb enger Toleranzgrenzen liegen. Als Profil bezeichnet man bei Zylinderschlüsseln die Profilierung des Schlüsselschafts in Längsrichtung. Dieses Profil muss innerhalb der engen Toleranzgrenzen gefertigt sein, da sich sonst der Schlüssel nicht in den zugehörigen Schließzylinder einführen lässt. Zuhaltungen nennt man Bereiche des Schlüssels die von beweglichen Elementen des Schließzylinders oder Schlosses abgetastet werden. Häufig anzutreffende Zuhaltungen sind zum Beispiel Zacken auf den schmalen Seiten von handelsüblichen Zylinderschlüsseln, gefräste Mulden an den breiten Seiten, gefräste Bahnen im Schlüsselschaft oder Einschnitte im Schlüsselbart. Immer variantenreicher werden die Profile und die Ausbildungen der Zuhaltungen von modernen Schlüsseln um das Fertigen von Schlüsselkopien zu erschweren.

Zuhaltungen müssen ebenfalls in sehr engen Toleranzgrenzen, üblich sind wenige hundertstel Millimeter, ausgebildet sein um das Betätigen des Schließzylinders oder Schlosses zu gewährleisten. Dies erschwert die Fertigung von Schlüsselkopien, da natürlich auch die Schlüsselkopien innerhalb dieser engen Toleranzen liegen müssen um einwandfrei zu funktionieren. Die US 6, 647, 308 B1 und die dazugehörige DE 601 30 230 T2 und beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Schlüsselkopie. Hierbei wird die Ausbildung der Oberfläche des Vorlageschlüssels mittels verschiedener, bekannter Verfahren aufgenommen, um mittels der daraus gewonnenen Daten direkt eine Schlüsselkopie aus Rohmaterial herzustellen.

Andere Veröffentlichungen beschreiben die Herstellung von Schlüsselkopien indem die Ausbildung der Oberfläche des Vorlageschlüssels aufgenommen wird um diese Daten direkt auf einen Schlüsselrohling zu übertragen.

Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass die durch die Aufnahme der Oberfläche des Vorlageschlüssels entstehen Daten, technisch bedingt, häufig Fehler, sehr hohe Abweichungen, und fehlende Bereiche besitzen. Die direkt aus diesem Datensatz gefertigte Schlüsselkopie passt dann nicht zu dem Schließzylinder oder dem Schloss. Weicht zum Beispiel das aufgenommene Profil nur an einer Stelle von der benötigten Toleranz ab, so lässt sich die daraus gefertigte Schlüsselkopie nicht in den Schließzylinder einführen. Befindet sich lediglich eine Zuhaltung, oder der Teil einer Zuhaltung au ßerhalb der Toleranz, so lässt sich die Schlüsselkopie im Zylinder/Schloss nicht drehen.

Aufgabe der Erfindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen um aus den Daten der Oberfläche eines Schlüssels einen fehlerfreien, passgenauen Schlüssel zu fertigen. Zudem soll sichergestellt werden, dass das Herstellen von Schlüsseln schnell, preiswert, einfach und zukunftssicher gestaltet ist. Eine weitere Aufgabe ist es, die Daten der aufgenommenen Oberfläche des Vorlageschlüssels zu verwenden um einen geeigneten Schlüsselrohling zu ermitteln. Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach den nebengeordneten Ansprüchen.

Bei einem erfindungsgemässen Verfahren wird die Ausbildung der Oberfläche eines Vorlageschlüssels aufgenommen. Die Fehler und Abweichungen der aufgenommenen Oberflächendaten werden durch eine Datenoptimierung mit fehlerfreien Referenzdaten abgeglichen und optimiert. Ein Halbzeug wird in eine, aus mehreren Modulen aufgebaute, Fertigungsvorrichtung eingespannt. Die berichtigten Daten werden dazu verwendet, um mit den verschiedenen Modulen das Halbzeug vollautomatisch fräsend zu bearbeiten um ein passgenaues Schlüsselduplikat zu Fertigen. Bei einem erfindungsgemässen Verfahren können alle Verfahren, die zur Aufnahme von Oberflächen dienen, zur Aufnahme des Vorlageschlüssels zum Einsatz kommen. Vorzugsweise die Abtastung durch Messglieder, Aufnahme durch optische Elemente, Aufnahme durch Lichtwellen, Aufnahme durch Schallwellen, Aufnahme durch dreidimensionale Aufnahmeverfahren wie zum Beispiel die Laserstreifentriangulation oder die Streifenlichtprojektion. Die daraus ermittelte Oberflächenkontur lässt sich mittels vorhandener Referenzdaten abgleichen und als Datensatz in elektronischer Form abspeichern Bei einem erfindungsgemässen Verfahren wird mittels eines, aus einer Kombination von mechanischer Abtastung und optischer Aufnahme bestehenden, Aufnahmeverfahrens, die Oberflächenkontur eines Vorlageschlüssels aufgenommen und als elektronischer Datensatz gespeichert. Verwendet wird hierzu eine erfindungsgemasse Aufnahmevorrichtung mit einer mechanischen Abtasteinheit und einer Kamera. Die einzelnen Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens zur Aufnahme der Oberflächenstruktur eines Vorlageschlüssels sind wie folgt:

In die Schlüsselhalterung einer erfindungsgemässen Aufnahmevorrichtung wird der Vorlageschlüssel, von welchem ein Duplikat gefertigt werden soll, eingespannt und lagerichtig fixiert. Eine mechanische Abtasteinheit tastet das Profil des Vorlageschlüssels an seiner Oberfläche taktil ab, und erzeugt so ein Abbild des Schlüsselprofils in elektronischer Form. Eine Kamera lichtet den Schlüssel mehrfach ab, während sich die Schlüsselhalterung, zusammen mit dem fixierten Schlüssel, dreht. Aus den daraus gewonnenen Ablichtungen lässt sich die Oberflächenkontur des Vorlageschlüssels berechnen. Zusammen mit den Daten des zuvor aufgenommenen Schlüsselprofils können alle schliessrelevanten Merkmale des Vorlageschlüssels in Form eines elektronischen Datensatzes gespeichert oder weiterverarbeitet werden. Zudem ist die Aufnahmevorrichtung in der Lage, einen Schlüsselrohling, sofern verfügbar, passend zum Profil des Vorlageschlüssels zu ermitteln.

Eine erfindungsgemässe Aufnahmevorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Recheneinheit, mehreren elektronisch bewegbaren Linear- Drehachsen, einer Abtasteinheit, einer Kamera und einer Schlüsselhalterung.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren können Abweichungen, Fehler der aufgenommenen Daten eines Vorlageschlüssels mittels einer Datenoptimierung berichtigt werden. Die Referenzdaten für die Datenoptimierung können hierbei aus einer Datenbank stammen in der, zuvor vermessene, Oberflächen von Schlüsseln oder Teilebereiche von Schlüsseln abgespeichert sind. Auch können Datensätze zur Datenoptimierung verwendet werden, die von zuvor gefertigten, fehlerfreien Schlüsselkopien stammen. Durch Hinzufügen von Daten der Schlüsselkopien, die vom Kunden als passgenau bestätigt wurden, wird die Datenbank der Datenoptimierung immer leistungsfähiger. Wenn nur Teilbereiche des aufgenommenen Datensatzes fehlerhaft sind, so können diese Bereiche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens durch andere, fehlerfreie Bereiche des aufgenommenen Schlüssels berichtigt werden. Auch fehlende Dimensionen in dem aufgenommenen Datensatz können durch das erfindungsgemässe Verfahren aufgefüllt werden. Wird zum Beispiel ein Zylinderschlüssel mit sogenannten Bohrmulden mittels einer zweidimensionalen Kamera aufgenommen, so erhält man lediglich die Größe dieser gebohrten Mulden. Die Tiefe der Mulden lässt sich durch den Vergleich mit in der Datenbank gespeicherten Mulden gleichen Durchmessers ermitteln.

In der Datenbank der Datenoptimierung sind die gespeicherten Schlüssel in logischen Gruppen organisiert. Vorzugsweise wird die oberste Hierarchie durch das Fabrikat der Schlüssel gebildet. Darunter befinden sich die einzelnen Serien der Zylinder/ Schlösser. So kann der aufgenommene Datensatz aufgrund dem auf dem Kopf aufgeprägten Fabrikat oder seiner Kopfform leicht dem entsprechenden Fabrikat zugeordnet werden. Durch weitere Merkmale wie zum Beispiel Schaftlänge, Schaftbreite, Schaftstärke, Winkel der Spitze, Gesamtlänge des Vorlageschlüssels lässt sich die Serie des aufgenommenen Schlüssels ermitteln. Nun kann der fehlerhafte Datensatz ganz einfach durch die in der Datenbank gespeicherten Merkmale der entsprechenden Serie berichtigt werden. Die Berichtigung der fehlerhaften Daten kann automatisch durch eine intelligente Software erfolgen. Die Software vergleicht den aufgenommenen Datensatz mit den Daten aus der Datenbank um dort einen gespeicherten Schlüssel zu finden der dem Datensatz entspricht. Mittels einer im Programm variabel gestalteten Unschärfe wird auch dann ein entsprechender Referenzschlüssel gefunden, wenn der aufgenommene Datensatz Aufgrund seiner Fehler etwas vom fehlerfreien, gespeicherten Datensatz abweicht. Die Software ersetzt dann die fehlerhaften Bereiche des aufgenommenen Datensatzes durch die fehlerfreien Bereiche des gefundenen Referenzdatensatzes. Mitarbeiter können die aufgenommenen Datensätze der Ausbildung der Oberfläche des Vorlageschlüssels mittels der Software des erfindungsgemässen Verfahrens manuell berichtigen. Hierbei können, ähnlich einer Zeichensoftware, fehlende Bereiche hinzugezeichnet werden, oder überstehende Bereiche entfernt werden. Referenzdaten der Datenbank unterstützen hierbei die Berichtigung. Die berichtigten Daten können zur späteren Verwendung zwischengespeichert werden. In dem erfindungsgemässen Verfahren können in den jeweiligen Referenzdatensätzen der Datenbank auch Informationen für die Fertigung der Schlüsselkopien gespeichert sein. Hierdurch lassen sich Datensätze zur Fertigung der Schlüsselkopie erzeugen, die entsprechend dem verwendeten Fertigungsverfahrens optimiert sind. Fertigungstoleranzen können so ausgeglichen werden. Auch ist es möglich, bekannte Toleranzbereiche der verschiedenen Schlüsselfabrikate oder Schlüsselserien in der Datenbank zu hinterlegen. So lassen sich Daten in den Datensätzen entsprechend der bekannten Toleranzen berichtigen. Bei einem erfinderischen Verfahren kann der Datensatz zur Fertigung eines Schlüssels aus einem elektronisch gespeicherten Datensatz stammen. Die Informationen zu diesem Datensatz können zum Beispiel aus Fertigungsdaten für Schlüssel, aus Daten von aufgenommenen Schließzylindern, oder anderen Datenbeständen von Schlüsseln stammen.

Bei einem erfindungsgemässen Verfahren kann mittels der durch die Aufnahme der Oberfläche des Vorlageschlüssels gewonnenen Daten der passenden Schlüsselrohling ermittelt werden. Hierbei werden die berichtigten Daten mit Referenzdaten von Schlüsselrohlingen verglichen um den ähnlichsten Rohling zu ermitteln.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedene Fertigungsverfahren, beispielsweise materialabtragende Verfahren wie Fräsen, Bohren, Schaben, Schleifen und materialaufbauende Verfahren wie Laminated Object Modelling, Stereolithografie, Fuse Deposition Modeling, selektives Lasersintern oder Selective Laser Melting zur Fertigung eines Schlüssels zum Einsatz kommen. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein elektronischer Datensatz der Oberflächenkontur eines Schlüssels verwendet, um einen Schlüssel zu fertigen. Hierbei werden die verschiedenen Schließungs-Merkmale mittels einer modular aufgebauten Bearbeitungseinheit nacheinander in ein Halbzeug gefräst. Hierbei bleibt das Halbzeug, vorzugsweise für den gesamten Bearbeitungsprozess, in gleicher Weise in einem Halbzeugmodul eingespannt. Alle Hauptkomponenten der Bearbeitungseinheit sind als sogenannte Module aufgebaut und können je nach Bedarf ausgewechselt werden. Neue Module können jederzeit integriert werden und halten so die Bearbeitungseinheit immer auf dem neusten Stand.

Die einzelnen Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens zur Fertigung eines Schlüssels sind wie folgt:

In das Halbzeugmodul einer erfindungsgemässen Fertigungsvorrichtung wird ein Halbzeug, vorzugsweise eine Platte aus Metall, an dessen Kopf und dessen Spitze so eingespannt, dass der gesamte, dazwischen liegende, Halmbereich des Halbzeuges frei liegt. Durch das Spannen am Kopf und an der Spitze ist gewährleistet, dass der Halm des Halbzeuges sich bei der Bearbeitung nicht verbiegt und nicht vibriert. Das Halbzeugmodul ist an einer linear dreidimensional verfahrbaren Positioniereinheit befestigt, und lässt sich dadurch zusammen mit dem fixierten Halbzeug frei bewegen. Das Steuermodul der erfindungsgemässen Vorrichtung fährt das Halbzeug entsprechend dem elektronischen Datensatz an verschiedene Fräsmodule der erfinderischen Vorrichtung um die entsprechenden schließrelevanten Merkmale einzufräsen. Diese Fräsmodule und die darin eingespannten Fräser sind so positioniert, dass sie die jeweiligen Fräsungen in das, am Kopf und an der Spitze eingespannten, Halbzeuges einbringen können, ohne dass ein Ausspannen oder Umspannen des Halbzeuges erforderlich ist. So können alle Arbeitsschritte vollautomatisch hintereinander ablaufen, bis ein passgenauer, kompletter Schlüssel gefertigt ist. Eine erfindungsgemässe Fertigungsvorrichtung besteht aus einem Steuermodul, einer Bearbeitungsbasis und darauf installierten Module. Die Einheiten können für den mobilen Einsatz in Transportkoffern untergebracht sein. Aufladbare Batterien oder ein Netzanschluss versorgen die Komponenten mit Strom. Das Steuermodul besteht aus einer Recheneinheit und einer Endstufe zur Steuerung der Bearbeitungsbasis und deren Module. Die Bearbeitungsbasis besteht aus drei linearen Achsen an denen ein Halbzeugmodul schwenk-/drehbar montiert werden kann. Dieses Halbzeugmodul besitzt Spannbacken zur Fixierung eines Halbzeuges. Zudem kann das Halbzeugmodul mit einer Drehachse ausgestattet sein, mittels der das Halbzeug gedreht werden kann. Auf dem Tisch der Bearbeitungsbasis können mehrere Fräsmodule, bestehend aus Fräsmotoren, Spindeln und eingespannten Fräsern installiert sein. Diese Fräsmodule lassen sich, je nach Bedarf, auf verschiedenen Modulsteckplätzen des Tischs der Bearbeitungsbasis installieren oder entfernen. Die Module und/oder die Modulsteckplätze können drehVschwenkbar auf dem Tisch gelagert sein. Unter anderem sind folgende Fräsmodule zur Bearbeitung des Halbzeuges denkbar: Schaftfräsermodule, bestückt mit verschieden ausgestalteten Schaftfräsern zum Fräsen von Bohrmulden, Außenkonturen, Schlüsselspitze, Schlüsselanschlag, Bahnen und Gravur, Scheibenfräsermodule, bestückt mit verschieden ausgestalteten Scheibenfräsern zum Fräsen von Zacken, Einschnitten, Chubb- Zuhaltungen, Profilfräsmodule, bestückt mit verschiedenen Minischeibenfräsern zum Fräsen von Profilen, Nuten. Das Steuermodul und die Bearbeitungsbasis können mittels eines Kabels verbunden werden, um die Steuersignale von der Endstufe des Steuermoduls auf die Achsen, Motoren der Bearbeitungsbasis und deren Module zu übertragen. Die Endstufe berechnet aus dem, in der Recheneinheit gespeicherten, Datensatz des Schlüssels die erforderlichen Maschinendaten zur Steuerung der Bearbeitungsbasis. Das Halbzeugmodul ist mit den drei linear verfahrbaren Achsen der Bearbeitungsbasis verbunden und kann mittels dieser Achsen in allen räumlichen Dimensionen verfahren werden.

Zum Fertigen eines Schlüssels wird ein Halbzeug lagerichtig mit dem Kopf und der Spitze in das Halbzeugmodul eingespannt und fixiert. Die Endstufe des Steuermoduls steuert die linearen Achsen nun so, dass das Halbzeug zum ersten Fräsmodul, dem Profilfräsmodul gefahren wird. Die Profilfräser oder Minischeibenfräser in der Frässpindel des Profilfräsmoduls ragen in einen Kühlmittelbehälter, gefüllt mit Kühlmittel. Nun wird das Halbzeug entsprechend der Profildaten des Schlüssel-Datensatzes so an dem Fräser entlanggeführt, dass Stück für Stück das entsprechende Profil in die beiden freiliegenden Breitseiten des Halbzeuges gefräst wird. Das Kühlmittel kühlt und schmiert hierbei den Fräser und das Halbzeug, und verhindert Überhitzung und Verschleiß. Danach positioniert die Bearbeitungsbasis das Halbzeugmodul zur Startposition des Scheibenfräsermodules. Dort wird in den freistehenden Brustbereich/Rückenbereich des Halbzeuges die benötigten Zuhaltungszacken eingefräst. Als nächstes folgt das Fräsen der Mulden in das Halbzeug mittels der Schaftfräsermodule. Sieht der Datensatz des Schlüssels einen abgerundeten Rücken an dem Schlüsselduplikat vor, so wird das Halbzeug an dem Schaftfräsermodul entsprechend mit einem Spezialfräser bearbeitet. Danach folgt die Gravur auf dem Kopf des nach wie vor fixierten Halbzeuges. Es folgt nun das Fräsen der Stärke und Breite des Schlüssel-Anschlags und das Anbringen der Schlüsselspitze. Nun kann der fertiggestellte Schlüssel aus dem Halbzeugmodul ausgespannt werden. Eine manuelle Nachbearbeitung ist nicht mehr notwendig. Alle Arbeitsschritte der Module in der Bearbeitungsbasis erfolgten vollautomatisch hinter einander, gesteuert durch das Steuermodul. Soll ein weiteres Duplikat gefertigt werden, so muss lediglich ein neues Halbzeug in dem Halbzeugmodul fixiert werden und der Vorgang mittels Tastendruck an dem Steuermodul neu gestartet werden. So lassen sich schnell und kostengünstig Schlüssel herstellen. Insbesondere können mittels nur einer Aufnahme mehrere Duplikate hergestellt werden, da die zur Herstellung eines Duplikats nötigen Informationen abgespeichert werden. Fehler durch falsches Umspannen oder falsches Neupositionieren sind ausgeschlossen, weil das Halbzeug während der kompletten Bearbeitung in gleicher Weise am Kopf und der Spitze eingespannt bleibt. Der Bediener kann während der Bearbeitung andere Tätigkeiten ausführen, weil der komplette Fertigungsvorgang automatisch abläuft.

Bei einer Ausbildung eines erfinderischen Halbzeugmodules kann das, mit dem Kopf und mit der Spitze eingespannte Halbzeug um seine Längsachse gedreht werden. Dies ermöglicht weitere Möglichkeiten der fräsenden Bearbeitung, da hiermit das Halbzeug in jeden beliebigen Winkel zu den Fräsern gestellt werden kann.

Für den Transport der Bearbeitungseinheit ist sichergestellt, dass das Kühlmittel nicht unkontrolliert aus dem Kühlmittelbehälter austritt. Hierfür kann der Kühlmittelbehälter mit einem Deckel verschlossen werden, wobei der Fräser zuvor aus dem Bereich des Behälters heraus gefahren wird. Denkbar ist auch, das Kühlmittel aus dem Kühlmittelbehälter abzusaugen, zum Beispiel mittels einer großen Spritze. Der Transportkoffer der Bearbeitungseinheit kann während des Betriebes geschlossen werden, um Geräusche zu dämpfen, und sicherzustellen, dass keine Späne oder Kühlmittel nach Außen gelangen.

Figurenbeschreibung

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie anhand der Figuren 1 bis 28.

Figur 1 zeigt das erfindungsgemässe Verfahren als vereinfachtes Schaubild. Hierbei wird die Ausbildung der Oberfläche des Schlüssels 10 mit seiner Umrisskontur 1 1 , den aus Einschnitten gebildeten Zuhaltungen 14, und dem Profil 12 von den Aufnahmeverfahren in Form der Laserlinientriangulation 2, der mechanischen Tastglieder 3 und/oder der Kamera 4 aufgenommen. Der aus dieser Aufnahme resultierende Datensatz 20 besitzt Fehler 7 an den Zuhaltungen 24, Fehler 6 am Profil 22, und Fehler 5 an der Umrisskontur 21 . Die Fehler werden hierbei durch eine entsprechende Software ermittelt, wobei beispielsweise eine Plausibilitätskontrolle durchgeführt wird. Durch die Datenoptimierung 55 wird die fehlerhafte Umrisskontur 21 des Datensatzes 20 manuell oder mittels Software mit den in der Datenbank 1 gespeicherten, fehlerfreien Umrisskonturen 31 verglichen, um den passenden, Datensatz zu ermitteln. Nun können die Fehler 5 durch fehlerfreie Stellen der Umrisskontur 31 berichtigt werden, oder die komplette, fehlerfreie Umrisskontur 31 weiterverwendet werden. In gleicher Weise können die Fehler 6 im Profil 22 durch die fehlerfreien Profilquerschnitte 33 und/oder durch die fehlerfreien Profilteilbereiche 37 berichtigt oder ausgetauscht werden. Die Fehler 7 der Zuhaltungen 24 werden mit fehlerfreien Zuhaltungen 34 abgeglichen. Der so berichtigte, fehlerfreie Datensatz 40 wird nun verwendet um mittels computergesteuerter Fertigung 9 eine passende Schlüsselkopie 50 zu fertigen. Die Datensammlung 46 enthält Daten der Oberfläche von Schlüsseln, die auch dazu verwendet werden können um einen Datensatz 40 zu erzeugen. Auch können die aus der Datenoptimierung (55) resultierenden Daten in eine Datensammlung (46) gespeichert werden.

Figur 2 zeigt eine Variante der Datenoptimierung 55 des erfindungsgemässen Verfahrens ohne Unterstützung einer, mit Daten anderer Schlüssel gefüllten, Datenbank. Der Datensatz 20 des aufgenommenen Schlüssels (1 0) besitzt unter anderem Fehler 6 an Teilbereichen des Profils 22. Wird bei der Datenoptimierung 55 der längs zum Schlüssel verlaufende Datensatz des Profils 22 in einzelne Datensätze des Profilquerschnitts 23, 26 geteilt, so besitzen einige Datensätze 23 Fehler 6, andere Datensätze 26 sind jedoch fehlerfrei. Durch eine manuelle oder softwaregesteuerte Überlagerung der Datensätze 23, 26 lassen sich auf einfache Weise die Fehler 6 ermitteln und diese Bereiche des Profils durch fehlerfreie Bereiche ersetzen. Der so berichtigte Datensatz 43 des Profilquerschnitts kann nun zur Fertigung des Profils der passenden Schlüsselkopie verwendet werden.

Figur 3 zeigt eine Variante der Datenoptimierung 55 des erfindungsgemässen Verfahrens mit Unterstützung einer, mit Daten anderer Schlüssel gefüllten, Datenbank 1 . Der mit Fehlern 6 behaftete Profilquerschnitt 23 stammt aus der Aufnahme der Oberfläche eines Schlüssels. Die Datenbank 1 enthält fehlerfreie Datensätze 33, 36 von Profilquerschnitten vermessener Referenzschlüssel oder zuvor gefertigter Schlüsselkopien die gepasst hatten. Der Profilquerschnitt 23 wird bei der Datenoptimierung 55 manuell oder von einer intelligenten Software mit den Profilquerschnitten 33, 36 verglichen. Der Profilquerschnitt 36 kann so als passender Querschnitt ermittelt werden. Der Datensatz 43 des Profilquerschnitts kann nun ganz einfach aus dem Datensatz 36, oder aus dem durch den Datensatz 36 berichtigten Datensatz 23 erzeugt werden. Nun kann dieser Datensatz 43 dazu verwendet werden mittels computergesteuerter Fertigung eine Schlüsselkopie zu erstellen, oder einen bereits gefertigten Schlüsselrohling mit identischem Profil zu ermitteln.

Figur 4 zeigt eine weitere Variante der Datenoptimierung 55 des erfindungsgemässen Verfahrens. Der Profilquerschnitt 23 der Aufnahme des Schlüssels besteht aus mehreren Profilteilbereichen 17, 18, hier in Form von Nuten. Der Teilbereich 17 ist durch den Fehler 6 verfälscht. Die Datenbank 1 der Datenoptimierung 55 enthält fehlerfreie Profilteilbereiche 38, 37 verschiedener Ausführungen. Um den Fehler 6 zu berichtigen wird einfach der Profileilbereich 17 mit den Profilteilbereichen 38, 37 in der Datenbank verglichen. Dort findet sich der Profilteilbereich 38, der von der Form und Dimensionierung dem Profilteilbereich 17 entspricht. Nun kann der Fehler 6, der von der Norm des Profilteilbereiches abweicht, ganz einfach berichtigt werden.

Figur 5 zeigt eine detaillierte Datenoptimierung 55 des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Zuhaltungen 24, des aus der Aufnahme des Schlüssels resultierenden Datensatzes 20, hier als Einschnitte ausgebildet, besitzen Fehler 7 die eine direkte Verwendung des Datensatzes für die Fertigung einer Schlüsselkopie ausschließen. In der Datenbank 1 der Datenoptimierung 55 sind bekannte, fehlerfreie Datensätze von Zuhaltungen 34 und Zuhaltungsrastern 39 gespeichert. Der Datensatz 20 wird mit den fehlerfreien Datensätzen der Zuhaltungsraster 39 verglichen um die Abstände der Zuhaltungen 24 zueinander zu berichtigen. Zudem werden die einzelnen Zuhaltungen 24 mit den Datensätzen 34 der verschiedenen Ausbildungen der Zuhaltungen abgeglichen. Als Resultat erhält man einen Datensatz 40 mit fehlerberichtigten Zuhaltungen 44, den man für die computergesteuerte Fertigung verwenden kann. Figur 6 zeigt eine Datenoptimierung von Zuhaltungen 25, 29 die als Bohrmulden ausgestaltet sind. Der Datensatz 20 einer Aufnahme des Schlüssels enthält Zuhaltungen 25, 29 in Form von sogenannten Bohrmulden. Die Originalgestaltung diese Art von Zuhaltung 25 ist normalerweise rund. Die unförmigen Zuhaltungen 29 im Datensatz 20 wurden durch die Aufnahmeverfahren fehlerhaft abgebildet. Eine Datenoptimierung 55 dieser Bohrmulden 29 kann entweder durch den Vergleich mit anderen, fehlerfreien, runden Zuhaltungen 25 des gleichen Datensatzes 20 erfolgen, oder durch einen Abgleich mit fehlerfreien Datensätzen in einer Datenbank. Zudem lässt sich die Tiefe der Bohrmulden 25 aufgrund von Tiefen referenzen 51 in der Datenbank bestimmen. Dazu muss lediglich der Typ des aufgenommenen Schlüssels bestimmt werden. Dies kann sehr einfach erfolgen, da auf dem Schlüsselkopf in der Regel der Hersteller vermerkt ist. Mit den Kenntnissen über den Typ des Schlüssels lässt sich die Tiefe der Bohrmulden 25 ermitteln. Die Bohrmulden 25 sind konisch in die Oberfläche des Schlüssels gefräst. Durch die in der Datenbank hinterlegten Tiefen referenzen 51 lässt sich anhand des Durchmessers der Bohrmulden 25 die Tiefe bestimmen, auch wenn der Datensatz 20 nur von einem zweidimensionalen Aufnahmeverfahren herrührt.

Figur 7 zeigt eine hierarchisch aufgebaute Datenbank 1 der Datenoptimierung 55 des erfindungsgemässen Verfahrens. Sie dient dazu, zu dem Datensatz des aufgenommenen Schlüssels die entsprechenden Referenzen zu ermitteln. Hierzu wird das in den Schlüsselkopf eingeprägte Fabrikat des aufgenommenen Schlüssels mit den Fabrikaten 52 in der Datenbank 1 verglichen. Aufgrund der Kopfform 53 und der Ausbildung des Schlüsselschaftes 54 lässt sich dann der aufgenommene Datensatz zu einer bestimmten Schlüssel-Serie zuordnen. Das aufgenommene Profil muss dann lediglich mit den wenigen Profilquerschnitten 33 der ermittelten Serie abgeglichen werden. Nun ist der aufgenommene Schlüssel exakt einem fehlerfreien Referenzschlüssel der Datenbank 1 zugeordnet. Ein entsprechender Schlüsselrohling kann dann auf einfache Weise ermittelt werden, oder die Fehler des aufgenommenen Datensatzes durch die Referenz der Datenbank 1 berichtigt werden um eine passgenaue Schlüsselkopie zu fertigen.

Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfinderischen Fertigungsvorrichtung 300 in perspektivischer Ansicht. Die Bearbeitungsbasis 301 besteht aus einem Tisch 302 mit den Linearachsen X-Achse 303, Y-Achse 304 und Z-Achse 305. Die X-Achse 303 besitzt einen Motor 306, den Riemenantrieb 309 und den Spindelantrieb 312. Die Y-Achse 304 besteht aus dem Motors 307, dem Riemenantrieb 310 und dem Spindelantrieb 313, die Z-Achse 305 aus dem Motor 308, dem Riemenantrieb 31 1 und dem Spindelantrieb 314. Auf der Z- Achse 305 sitzt eine Kamera 323. Auf dem Tisch 302 sind mehrere Modulsteckplätze 315, 316, 317, 318, 319 zusammen mit deren Steckkontakten 321 und je vier Arretierstiften 322 angeordnet. Auf der Z-Achse 305 ist ein Modulsteckplatz 320 zusammen mit Steckkontakten 321 und vier Arretierstiften 322 angeordnet. Das Steuermodul 350 ist mittels dem Kabel 354 mit der Bearbeitungsbasis 301 verbunden und besteht aus der Recheneinheit 351 , dem Bildschirm 355, der Endstufe 352 und den Batterien 353.

Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fertigungsvorrichtung 300 in perspektivischer Ansicht. Die Bearbeitungsbasis 301 ist mit einer beispielhaften Variation aufgesteckter Module bestückt. Auf dem Modulsteckplatz 315 des Tischs 302 ist ein Scheibenfräsermodul 550 installiert, auf dem Modulsteckplatz 316 ein Profilfräsmodul 600, auf dem Modulsteckplatz 317 ein Kontrollmodul 450, auf dem Modulsteckplatz 318 ein Schaftfräsermodul 400. Der Modulsteckplatz 319 ist frei, und kann optional mit einem weiteren, beliebigen Modul bestückt werden. Auf dem Modulsteckplatz 320 der Z-Achse 305 ist das Halbzeugmodul 500 fixiert. Alle Modulsteckplätze 315, 316, 317, 318, 319, 320 sind so ausgebildet, dass jegliches Modul auf jedem beliebigen Modulsteckplatz installiert werden kann. Auf der Z-Achse 305 ist zusätzlich eine Kamera 323 angebracht. Das Steuermodul 350 ist mittels dem Kabel 354 mit der Bearbeitungsbasis 301 verbunden und besteht aus der Recheneinheit 351 , dem Bildschirm 355, der Endstufe 352 und den Batterien 353. So lassen sich die beiden Einheiten getrennt in mobile Tragekoffer unterbringen, und die elektronischen Bauteile des Steuermoduls 350 sind vor Frässpänen und Kühlmittel der Bearbeitungsbasis 301 geschützt. Ein Halbzeug 130 ist in dem Halbzeugmodul 500 fixiert. Figur 10 zeigt den Modulsteckplatz 318 in Verbindung mit dem Schaftfräsermodul 400. Das Schaftfräsermodul 400 besteht aus einer Montageplatte 401 mit 4 Fixierbohrungen 402, einer Steckbuchse 405, einem Verbindungskabel 403, einem Motor 404. Der Modulsteckplatz 318 besitzt 4 Arretierstifte 322 und elektrische Steckkontakte 321 .

Figur 1 1 zeigt eine beispielhafte Ausbildung eines Schaftfräsermoduls 400. In der Montageplatte 401 sind vier Fixierbohrungen 402 und eine Steckbuchse 405 angebracht. Der Motor 404 ist durch ein Kabel 403 mit den Steckkontakten der Steckbuchse 405 verbunden. Der Motor 404 treibt über den Zahnriemen 407 und die Zahnriemenräder 406 die drei Frässpindeln 408 an. In die Frässpindeln 408 sind die Schaftfräser 409, 410, 41 1 eingesetzt. Zur automatischen Identifizierung tragen die Fräser einen Strichcode 412, 413, 414.

Figur 12 zeigt eine beispielhafte Ausbildung eines Scheibenfräsermoduls 550. In der Montageplatte 551 sind vier Fixierbohrungen 552 und eine Steckbuchse 555 angebracht. Der Motor 554 ist durch ein Kabel mit den Steckkontakten der Steckbuchse 555 verbunden. Der Motor 554 treibt über den Zahnriemen 557 und die Zahnriemenräder 556 die zwei Frässpindeln 558 an. In die Frässpindeln 558 sind die Scheibenfräser 559, 560 eingesetzt, die mit den Strichcodes 561 , 562 gekennzeichnet sind. Figur 13 zeigt eine beispielhafte Ausbildung eines Profilfräsmoduls 600. In der Montageplatte 601 sind vier Fixierbohrungen 602 und eine Steckbuchse 605 angebracht. Der Motor 604 ist durch ein Kabel mit den Steckkontakten der Steckbuchse 605 verbunden. Der Motor 604 treibt über den Zahnriemen 607 und die Zahnriemenräder 606 die Frässpindel 608 an. In die Frässpindel 608 sind die Minischeibenfräser 609, 610 eingesetzt. Die Frässpindel 608 und die beiden Minischeibenfräser 609, 610 sind in die Kühlflüssigkeit 612 des Kühlmittelbehälters 61 1 eingetaucht.

Figur 14 zeigt eine beispielhafte Ausbildung eines Kontrollmoduls 450. In der Montageplatte 451 sind vier Fixierbohrungen 452 und eine Steckbuchse 455 angebracht. Der Sensor 454 ist durch ein Kabel 453 mit den Steckkontakten der Steckbuchse 455 verbunden. Die Kontrollnadel 457 ist an dem Kontrollbalken 456 fixiert. Der Kontrollbalken 456 ist mittels der Drehachse 458 drehbar gelagert.

Die Figuren 15, 16, 17 zeigen eine beispielhafte Ausbildung eines Halbzeugmoduls 500 zum Einsatz in der Bearbeitungsbasis 301 der erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung 300. Hierbei zeigt die Figur 15 das Halbzeugmodul 500 schräg von Vorn, die Figur 17 einen vergrößerten Ausschnitt davon, und die Figur 16 zeigt das Halbzeugmodul 500 schräg von Hinten. In der ontageplatte 501 sind vier Fixierbohrungen 502 und eine Steckbuchse 505 angebracht. Der Drehmotor 504, der Bremsmotor 505 und Sensoren sind durch das Verbindungskabel 503 mit den elektrischen Kontakten der Steckbuchse 505 verbunden. Das Kopfende des Halbzeugs 130 ist mit seinen Passungen 133 an den Passstiften 520 ausgerichtet und so in dem Spannbacken 518 mittels einer Feststellschraube lagerichtig fixiert. Das Spitzenende des Halbzeuges 130 ist mit seiner Passung 134 an dem Passstift 521 ausgerichtet uns so in dem Spannbacken 519 mittels einer Feststellschraube fest eingespannt. Mit der Achse des Drehmotors 504 ist auf der einen Seite die Zahnriemenscheibe 508, auf der anderen Seite die Zahnriemenscheibe 509 fest verbunden. Der Drehmotor 504 ist durch die Zahnriemenscheibe 508 ,den Zahnriemen 510 und die Zahnriemenscheibe 506 mit dem drehbar gelagerten Spannbacken 518 formschlüssig verbunden. In gleicher Weise ist der Drehmotor 504 durch die Zahnriemenscheibe 509, den Zahnriemen 51 1 und die Zahnriemenscheibe 507 mit dem drehbar gelagerten Spannbacken 519 synchronisiert verbunden. Die Bremsspindel 513 des Bremsmotors 512 ist mit der an den Drehachsen 517 schwenkbar gelagerten Bremsschwinge 516 verbunden. An der Bremsschwinge 51 6 sind die mit je einem Bremszahn 522 ausgerüsteten Bremsblöcke 514, 515 angebracht.

Figur 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugmoduls 500 während der Bearbeitung des Halbzeuges 130 mittels eines Schaftfräsermoduls 400. Vom Schaftfräsermodul 400 sind die Montageplatte 401 , die Steckbuchse 405, drei Frässpindeln 408, die Schaftfräser 409, 410, 41 1 , Zahnriemenräder 406, Zahnriemen 407 und der Motor 404 zu sehen. Vom Halbzeugmodul 500 ist die Montageplatte 501 , die Steckbuchse 505, der Zahnriemen 51 1 , das Zahnriemenrad 507, der Bremsmotor 512, die Bremsschwinge 51 6 und der Bremsblock 515 sichtbar. Figur 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugmoduls 500 während der Bearbeitung des Halbzeuges 130 mittels eines Scheibenfräsermoduls 550. Vom Scheibenfräsermodul 550 zu sehen sind Montageplatte 551 , Frässpindeln 558, Zahnriemenscheiben 556, Motor 554, Zahnriemen 557, Scheibenfräser 559, 560. Vom Halbzeugmodul 500 sind Montageplatte 501 , Spannbacken 518, 519, Drehmotor 504, Zahnriemenräder 508, 509, 506, 507, Zahnriemen 510, 51 1 , Bremsmotor 512, Bremsschwinge 516, Bremsblöcke 514, 515 dargestellt.

Figur 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugmoduls 500 während der Bearbeitung des Halbzeuges 130 mittels eines Profilfräsmoduls 600. Vom Profilfräsmodul 600 sichtbar sind Montageplatte 601 , Motor 604, Zahnriemen 607, Zahnriemenräder 606, Frässpindel 608, Minischeibenfräser 609, 610. Vom Halbzeugmodul 500 sind Montageplatte 501 , Drehmotor 504, Zahnriemenräder 509, 507, Zahnriemen 51 1 , Bremsmotor 512, Bremsschwinge 516, Bremsblock 515 sichtbar.

Figur 21 zeigt einen, mittels dem automatisierten, erfindungsgemässen Verfahrens und einer erfindungsgemässen Fertigungsvorrichtung, aus einem Halbzeug 130 gefertigten Schlüssel. Hierbei wurde in das Halbzeug das Profil 136, die Zacken 135, die Mulden 137 gefräst, der Anschlag 131 angepasst, der Rücken 139 abgerundet und die Aufschrift 181 eingraviert. Zum Schluss wurde das Halbzeug mit der Spitze 187 versehen. Das Halbzeug 130 war hierbei mittels der Passungen 133 und 134 in dem Halbzeugmodul 500 fixiert. Figur 22 zeigt einen Kombifräser 410 zum Einsatz in einem Schaftfräsermodul 400 der Bearbeitungsbasis 301 . Durch den Einsatz von Kombifräsern 410 unterschiedlicher Gestaltung können Fräsmodule auf der Bearbeitungsbasis 301 eingespart werden, da mehrere Schließungsmerkmale mit dem gleichen Fräser gefräst werden können. Mit dem Kombifräser 410 können beispielsweise 5 verschiedene Arbeitsschritte durchgeführt werden: Mit dem Rückenfräsbereich 183 kann der Rücken des Halbzeuges abgerundet werden, mit dem Muldenfräsbereich 185 lassen sich Mulden in das Halbzeug fräsen, mit dem Gravierbereich 186 kann die Aufschrift in das Halbzeug graviert werden, und mit dem Konturfräsbereich 184 kann die Kontur des Halbzeugschaftes angeglichen, und die Spitze gefräst werden. Figur 23 zeigt, lediglich zum besseren Verständnis der Fachbegriffe, ein Ausführungsbeispiel eines handelsüblichen Schlüssels 170. Um eine passgenaues Duplikat eines Schlüssels 170 herzustellen, müssen folgende Merkmale der Vorlage mit dem Duplikat übereinstimmen: Die Länge, Breite und Stärke des Halmes 171 , das Profil 175 auf den Breitseiten 172, die runde Form des Rückens 173, die Zacken 176 an der Brust 174 und eventuell am Rücken

173, die Mulden 177 in den Breitseiten 172, Rücken 173 und eventuell Brust

174, die Breite und Höhe des Anschlags 178 und die Ausgestaltung der Spitze 179. Auch die Gravur 180 im Kopf sollte, zur sicheren Zuordnung, identisch sein.

Die Figuren 24, 25, 26 zeigen eine erfinderische Aufnahmevorrichtung 190. Die Recheneinheit 199 dient zur Steuerung der elektronischen Komponenten und zur Berechnung der Daten. Der Schlüssel 204 kann in der Schlüsselhalterung 196 fixiert werden. Der Tiefenanschlag 202 dient dazu, den Schlüssel 204 in der Höhe richtig auszurichten. Der federbeaufschlagte Klemmbacken 198 drückt den Schlüssel 204 gegen den Festbacken 209 und fixiert ihn dadurch. Mittels des Drehtellers 197 lässt sich die Schlüsselhalterung 196 um die eigene Achse drehen. Die Kamera 191 dient zur Ablichtung des Schlüssels wobei der Schlüssel mittels der Linearachse 206 bewegt werden kann. Mittels der Beleuchtungsfolie 200 kann der Schlüssel zum Ablichten beleuchtet werden. Die Abtasteinheit 192 besteht aus einem Abtastbalken 194, der mittels des Drehgelenkes 205 schwenkbar gelagert ist. Das Abtastblech 193 ist fest mit dem Abtastbalken 194 verbunden. Die Schalter 208 schalten sobald das Abtastblech 193 beim Abtasten des Schlüsselprofiles auf den Schlüssel trifft und sich dadurch der Abtastbalken 194 um das Drehgelenk 205 schwenkt. Die Linearachse 195 bewegt die Abtasteinheit 192 nach Links und Rechts. Auf dem Display 207 können Informationen zur Bedienung der Aufnahmevorrichtung von der Recheneinheit 199 angezeigt werden.

Figur 27 zeigt eine Schlüsselhalterung 196 der erfinderischen Aufnahmevorrichtung. Der Schlüssel 204 ist zwischen dem Festbacken 209 und dem Klemmbacken 198 fixiert. Der Spannhebel 203 dient zum Öffnen des Klemmbackens 198. Der Schlüssel 204 wird immer so weit nach unten gedrückt bis sein Anschlag auf dem Tiefenanschlag 202 aufliegt. Mittels des Drehtellers 197 kann die Schlüsselhalterung 196 gedreht werden. Der Klemmbacken 198 besitzt einen Ausbruch 201 damit bei der Ablichtung des Schlüssel mittels der Kamera möglichst wenig Bereiche des Schlüssels durch den Klemmbacken 198 verdeckt sind. Auch der Festbacken 209 besitzt zwei dieser Ausbrüche.

Figur 28 zeigt einen Spannadapter 650 zum Spannen von Halbzeugen 130, deren Spitze bereits abgeschnitten ist, in ein Halbzeugmodul 500. Dazu wird das Halbzeug 130 mittels des Spannelements 654 und den Spannschrauben 655 in dem Spannadapter 650 fixiert. Der Spannadapter 650 wird nun zusammen mit dem Halbzeug 130 mit den Passungen 651 an den Passstiften 520, und mit der Passung 652 an dem Passstift 521 des Halbzeugmoduls 500 lagerichtig ausgerichtet und mittels der Spannschrauben der Spannbacken 518, 519 fixiert. Das Halbzeug 130 liegt nun in dem Bereich des Freischnittes 653 des Spannadapters 650 frei und kann nun beispielsweise in der Fertigungsvorrichtung 300 an den Zacken nachbearbeitet werden.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:

Um einen Datensatz der Oberflächenkontur eines Schlüssels 204 zu erzeugen, wird der Schlüssel 204 in die Schlüsselhalterung 196 eingespannt. Hierfür wird der federbeaufschlagte Klemmbacken 198 mittels des Spannhebels 203 gelöst, und der Schlüssel 204 eingelegt. Nach dem Loslassen des Spannhebels 203 hält der federbeaufschlagte Klemmbacken 198 den Schlüssel 204 fix in seiner Position. Der Schlüssel 204 wird nun nach unten gedrückt, bis der Schlüsselanschlag auf dem Tiefenanschlag 202 aufliegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Halm und das Profil des Schlüssels 204 ein fest definiertes Maß oberhalb der Schlüsselhalterung 196 frei liegt. Nun wird der Messvorgang mittels Tastendruck auf dem Display 207 gestartet, wobei die Recheneinheit 199 alle elektronischen Komponenten der Aufnahmevorrichtung 190 steuert. Die Abtasteinheit 192 fährt nun mittels der Linearachse 195 nach rechts bis sich das am Abtastbalken 194 fixierte Abtastblech 193 am linken Anfang des Schlüsselhalmes befindet. Wird nun der in der Schlüsselhalterung 196 fixierte Schlüssel 204 mittels der Linearachse 206 Richtung Abtastblech

193 gefahren, so schaltet der um das Drehgelenk 205 gelagerte Abtastbalken

194 einen der Schalter 208, sobald das Abtastblech 193 auf das Profil des Schlüsselhalmes trifft. Anhand der Positionen der Linearachsen 195, 206 kann so die Ausbildung des Schlüsselprofils an diesem Punkt berechnet werden. Wird nun stufenweise das Profil des Schlüssels 204 in dieser Weise abgetastet, so kann die Oberflächenkontur des gesamten Profils des Schlüssels 204 aufgenommen werden. Nun wird mittels der Kamera 191 die Oberfläche des Schlüssels 204 mehrfach aufgenommen. Hierbei wird der Schlüssel 204 mittels des Drehtellers 197 jeweils um einen fest definierten Wert weiter gedreht. Die Recheneinheit 199 berechnet nun aus des mittels der Abtasteinheit 192 aufgenommenen Profils und des durch die Kamera 191 aufgenommenen Bildes des Schlüssels 204 einen Datensatz, der die gesamte Oberflächenkontur des Schlüssels widerspiegelt.

Dieser Datensatz kann nun in elektronischer Form gespeichert werden, oder zur Fertigung eines Schlüsselduplikates verwendet werden. Findet die Recheneinheit einen passenden, handelsüblichen Schlüsselrohling mit entsprechendem Profil, so wird die Kennung dieses Rohlings auf dem Display 207 angezeigt. In diesem Falle kann eine Sonderanfertigung des Schlüsselprofils entfallen. Die durch die Aufnahme bedingten Fehler 5, 6, 7 in dem Datensatz 20 werden nun mittels der Datenoptimierung 55 der vorliegenden Erfindung beseitigt, und so ein fehlerfreier elektronischer Datensatz 40 der Oberflächenkontur erzeugt, der dem Schlüssel 204, 10 entspricht.

Um einen Schlüssel, basierend auf einen elektronischen Datensatz 40 zu fertigen wird ein Halbzeug 130 mittels der Fertigungsvorrichtung 300 entsprechend bearbeitet. Alle zur Fertigung benötigten Module 400, 450, 500, 550, 600 sind so aufgebaut, dass sie schnell und einfach an beliebigen Modulsteckplätzen 315, 316, 317, 318, 319, 320 der Bearbeitungsbasis 301 installiert, und nach Bedarf wieder ausgebaut werden können. Auch das Steuermodul 350 kann durch lösen des Verbindungskabels 354 auf einfache Weise gegen andere Steuermodule ausgetauscht werden. Durch diesen modularen Aufbau ist es möglich, jeden erdenklichen Schlüssel zu fräsen, indem einfach die benötigten Module entsprechend der zu fräsenden Schließmerkmale des Schlüssels in der Bearbeitungsbasis 301 installiert werden. Die Fertigungsvorrichtung 300 ist dadurch für die Zukunft perfekt ausgestattet, da beim Aufkommen neuer Schließmerkmale entsprechend notwendige Fertigungsmodule entwickelt werden können, und diese dann ganz einfach in die Bearbeitungsbasis 301 eingebaut werden können.

Mit dem Tisch 302 der Bearbeitungsbasis 301 der Fertigungsvorrichtung 300 sind drei linear verfahrbare Achsen 303, 304, 305 verbunden. Durch Drehen des Motors 306 kann mittels des Riemenantriebs 309 und des Spindelantriebs 312 die X-Achse 303 nach links oder rechts linear verfahren werden. Der Motor 307, Riemenantrieb 310, Spindelantrieb 313 verfährt die Y-Achse 304 linear vor oder zurück. Der Motor 308, Riemenantrieb 31 1 , Spindelantrieb 314 verfahren die Z-Achse 305 hoch oder runter. Durch diese 3 Linearachsen 303, 304, 305 kann der Modulsteckplatz 320 an jede beliebige Stelle der Bearbeitungsbasis 301 gefahren werden. Auf dem Tisch 302 befinden sich mehrere Modulsteckplätze 315, 316, 317, 318, 319 mit deren Steckkontakten 321 und jeweils vier Arretierstiften 322. An der Z-Achse 305 ist der Modulsteckplatz 320 mit seinen Steckkontakten 321 und vier Arretierstiften 322 befestigt. Auf den Modulsteckplätzen 315, 316, 317, 318, 319 kann auf beliebige Weise jedes der Module Schaftfräsermodul 400, Kontrollmodul 450, Scheibenfräsermodul 550, Profilfräsmodul 600 installiert werden. Auf dem Modulsteckplatz 320 wird vorzugsweise ein Halbzeugmodul 500 installiert. Die Module 400, 450, 500, 550, 600 werden hierzu mittels der Fixierbohrungen 402, 452, 502, 552, 602 ihrer Montageplatten 401 , 451 , 501 , 551 , 601 auf die Passstifte 322 der Modulsteckplätze 315, 316, 317, 318, 318, 319, 320 gesteckt, wodurch die Module 400, 450, 500, 550, 600 lagerichtig fixiert einrasten oder mittels Schraubverbindungen fixiert werden. Die Kontakte der Steckbuchsen 405, 455, 505, 555, 605 greifen hierbei in die entsprechenden elektrischen Steckkontakte 321 der entsprechenden Modulsteckplätze 315, 31 6, 317, 318, 319, 320 ein. Die Steckbuchsen 405, 455, 505, 555, 605 sind mittels Kabeln 403 mit den Motoren 404, 554, 604, 504, 512, Sensoren 454 und anderen elektronischen Komponenten der jeweiligen Module 400, 450, 500, 550, 600 verbunden. Durch das Kabel 354 ist das Steuermodul somit mit jedem auf der Bearbeitungsbasis 301 angeordneten Modul elektrisch verbunden, um an diese Module 400, 450, 500, 550, 600 Steuerbefehle zu senden oder Daten zu empfangen. Jedes der Module 400, 450, 500, 550, 600 besitzt eine elektronische Kennung die beim Aufstecken auf einen Modulsteckplatz automatisch an das Steuermodul 350 übertragen wird. So erhält die Recheneinheit Informationen darüber wo sich welches Modul befindet und welche besonderen Setupwerte die entsprechenden Module benötigen. Über die Kamera 323 ist die Recheneinheit in der Lage die Strichcodes 412, 413, 414, 561 , 562 der Fräser 409, 41 0, 41 1 , 559, 560 zu lesen und so zu erkennen wo welcher Fräser eingespannt ist. Zudem kann der Fräsvorgang von der Kamera 323 gefilmt werden um mittels Ferndiagnose Fehler in der Fertigungsvorrichtung zu analysieren. Das Schaftfräsermodul 400 besitzt einen Motor 404 der mittels der Zahnriemenräder 406 und dem Zahnriemen 407 die drei Frässpindeln 408 antreibt. In diese Frässpindeln 408 sind die Schaftfräser 409, 410, 41 1 , ausgestattet mit verschiedener Schneidengeometrie, eingesetzt. So kann mit diesem Schaftfräsermodul 400 eine Vielzahl verschiedener Fräsungen in das Halbzeug 130 eingebracht werden. Der Schaftfräser 409 kann Bohrmulden 137 in verschiedenen Größen fräsen, der Schaftfräser 410 eignet sich zum Fräsen des Rückens 139, des Anschlags 131 , der Spitze 187, mit dem Schaftfräser 41 1 kann man die Kennung 181 eingravieren. Durch die Vielzahl der verschiedenen Fräser 409, 410, 41 1 lassen sich die unterschiedlichsten Schlüssel fertigen ohne dass ein Auswechseln der Fräser notwendig ist. Die Schaftfräser 409, 410, 41 1 sind mit entsprechenden Strichcodes 412, 413, 414 ausgestattet. So kann die Recheneinheit 351 über die Kamera 323 die Lage und Position aller Fräser 409, 410, 41 1 , 559, 560, 609, 610 erkennen.

Das Scheibenfräsermodul 550 treibt die beiden Frässpindeln 558 mittels der Zahnriemenräder 556, des Zahnriemens 557 und des Motors 554 an. Der in die Frässpindel 558 eingespannte Scheibenfräser 559 kann in das Halbzeug 130, nach unten verjüngt zulaufende, Zacken 135 einfräsen. Der Scheibenfräser 560 eignet sich für das Fräsen von geraden Einschnitten.

Das Profilfräsmodul 600 ist mit dem Motor 604 ausgerüstet um mittels der Zahnriemenscheiben 606 und des Zahnriemens 607 die Frässpindel 608 anzutreiben. In die Frässpindel 608 sind zwei unterschiedliche Minischeibenfräser 609, 610 eingespannt. Mit diesen beiden Minischeibenfräsern 609, 610 lässt sich jedes beliebige Profil 136 in das Halbzeug 130 fräsen. Die Minischeibenfräser 609, 610 und das Halbzeug 130 sind hierbei in die Kühlflüssigkeit 612 des Kühlmittelbehälters 61 1 eingetaucht um die Fräser 609, 610 und das Halbzeug 130 zu schmieren und zu kühlen.

Das Kontrollmodul 450 besitzt einen Kontrollbalken 456, der an der Drehachse 458 drehbar gelagert ist. Die Kontrollnadel 457 ist fest mit dem Kontrollbalken 456 verbunden. Wird nun das Halbzeug 130 in Richtung Kontrollnadel 457 bewegt, so schwenkt der Kontrollbalken 456 Richtung Sensor 454, sobald das Halbzeug 130 die Kontrollnadel 457 berührt. Das Signal des Sensors 454 wird von der Recheneinheit 351 erfasst. Wird das Halbzeug 130 vor und nach einem Fräsvorgang auf diese Weise abgetastet, so lässt sich die Tiefe der Fräsung kontrollieren und zudem die Lage eines neu eingespannten Fräsers ermitteln. So kann sich die Fertigungsvorrichtung 300 auf einfache Weise selbst kalibrieren.

Das Halbzeugmodul 500 dient zum Halten und Führen eines Halbzeuges 130 während der Bearbeitung auf der Bearbeitungsbasis 301 . Das Halbzeug 130 wird mittels seiner Passungen 133 an den Passstiften 520 des Spannbackens 518 ausgerichtet, und mittels einer Schraube fixiert. Zudem wird das Halbzeug 130 mittels seiner Passung 134 an dem Passstift 521 des Spannbackens 519 ausgerichtet und mit einer Schraube fixiert. Beide Spannbacken 518, 519 sind in dem Halbzeugmodul 500 drehbar gelagert und mit den Zahnriemenrädern 506, 507 verbunden. Auf der durchgehenden Achse des Drehmotors 504 sitzen die beiden Zahnriemenräder 508, 509, die mit den beiden Zahnriemen 51 0, 51 1 mit den Zahnriemenrädern 506, 507 verbunden sind. Durch die Drehung des Drehmotors 504 kann das Halbzeug 130 um seine Längsachse gedreht werden. Der Bremsmotor 512 kann mittels der Bremsspindel 513 die um die Drehachsen 51 7 drehbar gelagerte Bremsschwinge 51 6 vor und zurück schwenken. Die an der Bremsschwinge 516 befestigten Bremsblöcke 514, 515 bewegen sich dadurch auf und ab. Wird nun die Bremsschwinge 516 nach hinten geschwenkt, so heben sich die Bremsblöcke 514, 515, und das Halbzeug 130 kann durch den Drehmotor 504 frei gedreht werden. Wird die Bremsschwinge 51 6 nach vorn geschwenkt, so senken sich die Bremsblöcke 514, 515. Die Bremszähne 522 der Bremsblöcke 514, 515 greifen hierbei in die entsprechende Verzahnung der Zahnriemenräder 506, 507 und arretiert dadurch das Halbzeug 130 um seine Längsdrehachse. Die Zahnriemenräder 506, 507 besitzen vorzugsweise 24 Zähne, sodass sich das Halbzeug 130 in 15-Grad-Schritten um seine Längsachse drehen und arretieren lässt. Das Halbzeug 130 kann somit mittels der Fräsmodule 400, 550, 600 bearbeitet werden während es um die Längsachse gedreht wird, oder während es in einer der 15-Grad-Positionen arretiert ist. Das Halbzeugmodul 500 kann mittels zweier Umhausungen um die Komponenten der Riemenantriebe 508, 51 0, 506 und 509, 51 1 , 507 wasserdicht ausgestaltet werden, um das Eindringen von Kühlflüssigkeit 612 zu verhindern. Die Recheneinheit 351 des Steuermoduls 350 berechnet die benötigten Fertigungsschritte für das Fertigen eines Schlüssels aufgrund eines in der Recheneinheit 351 des Steuermoduls 350 vorliegenden Datensatzes, und gibt diese Informationen an die Endstufe 352 zur Steuerung der Motoren der Bearbeitungsbasis weiter. Das Kabel 354 verbindet das Steuermodul mit der Bearbeitungsbasis 301 und ist an die Motoren 306, 307, 308 der Linearachsen und deren Sensoren angeschlossen. Zudem sind alle Steckkontakte 321 der Modulsteckplätze 315, 316, 317, 318, 319, 320 mit dem Kabel 354 verbunden. Alle Motoren und Sensoren, der auf den Steckplätzen aufgesteckten Module 550, 600, 450, 400, 500, sind über deren Steckbuchsen 405, 455, 505, 555, 605 mit dem Kabel 354 und somit mit dem Steuermodul 350 verbunden. Mittels der Batterien 353 kann die gesamte Fertigungsvorrichtung 300 mit Strom versorgt werden und ist dadurch auch für den mobilen Einsatz geeignet.

Soll nun ein Schlüssel anhand eines in der Recheneinheit 351 vorliegenden Fertigungsdatensatzes 40 gefertigt werden, so prüft die Recheneinheit 351 ob alle für die Fertigung dieses Schlüssels benötigten Module 550, 600, 450, 400, 500 und die benötigten Fräser auf der Bearbeitungsbasis 301 installiert sind. Wenn nicht, wird der Benutzer auf dem Bildschirm 355 des Steuermoduls 350 aufgefordert die entsprechenden Module/Fräser auf der Fertigungsbasis 301 zu installieren. In diesem Falle steuert das Steuermodul 350 die automatische Kalibrierung der Module und Fräser. Nun wird ein Halbzeug 130 in das Halbzeugmodul 500 eingespannt und der Bearbeitungsvorgang am Steuermodul gestartet. Durch die Vielzahl der Module und Fräser ist es möglich, das einmal eingespannte Halbzeug 130 während des kompletten Fertigungsverfahrens eingespannt zu lassen, ohne dass ein Umspannen oder Nachjustieren das Halbzeuges 130 notwendig ist. Die komplette Fertigung des Schlüssels läuft vollautomatisch ab. Das Halbzeug 130 wird durch den Drehmotor 504 in die richtige Position gedreht und durch den Bremsmotor 512 in seiner Lage fixiert. Das Halbzeug 130 wird nun durch Verfahren der Linearachsen 303, 304, 305 über den Kühlmittelbehälter 61 1 des Profilfräsmoduls 600 positioniert und in die Kühlflüssigkeit 612 eingetaucht. Der Motor 604 wird gestartet um die Frässpindel 608 und die Minischeibenfräser 609, 610 in Rotation zu versetzen. Durch Verfahren der Linearachsen 303, 304, 305 kann nun das benötigte Profil 136 in das Halbzeug 130 gefräst werden. Die zweite Seite des Profils 136 kann danach entweder auf der gegenüberliegenden Seite der Minischeibenfräser 609, 610 gefräst werden, oder das Halbzeug 130 wird um 180 Grad in dem Halbzeugmodul 500 gedreht.

Nun wird das Halbzeug 130 mittels der Linearachsen 303, 304, 305 in die Nähe des Scheibenfräsermoduls 550 gefahren um dort von den Scheibenfräsern 559, 560 bearbeitet zu werden. Auch hier kann auf einfache Weise das Halbzeug 130 mittels des Drehmotors 504 gedreht werden um Zacken 135 oder gerade Einschnitte in beide Seiten des Halbzeuges 130 zu fräsen.

Nun wird das Halbzeug 130 in die Nähe des Schaftfräsmoduls 400 positioniert um dort in entsprechender Weise durch die Schaftfräser 409, 41 0, 41 1 bearbeitet zu werden. Durch Drehen des Halbzeuges 130 mittels des Drehmotors 504 können in das Halbzeug 130 mit dem Schaftfräser 409 an beliebiger Stelle Bohrmulden 137 gefräst werden. Der Schaftfräser 41 1 kann durch seinen kombinierten Aufbau genutzt werden um den Rücken 139, den Anschlag 131 , die Spitze 187 des Halbzeuges/Schlüssels 130 zu fertigen. Der Schaftfräser 41 1 kann eine Kennung in den Kopf das Halbzeuges 130 gravieren.

Sollten zusätzliche Fräser für das Fertigen des Schlüssels benötigt werden, so kann vor dem Starten der Fertigung ein zusätzliches Fräsmodul 400, 550 auf dem freien Modulsteckplatz 319 installiert werden. Die Fertigung ist nun abgeschlossen und das komplett bearbeitete Halbzeug 130 entspricht nun dem in dem Steuermodul 350 vorliegenden Datensatz eines Schlüssels . Während der ganzen Fertigung konnte das Halbzeug 130 in seiner Aufspannung verbleiben, was sonst übliche Umspann-Toleranzen verhindert.

Jederzeit kann das Fräsergebnis in dem Halbzeug 130 durch das Kontrollmodul 450 überprüft werden. Das Halbzeug 130 wird dazu vor der Fräsung mit der entsprechenden Stelle gegen die Kontrollnadel 457 gefahren bis der Sensor 454 durch die Auslenkung des Kontrollbalkens 456 ausgelöst wird. Nach dem Fräsen wird dies wiederholt und so durch einen Vergleich der Auslenkposition das Fräsergebnis durch einen Soll/Ist-Vergleich kontrolliert.

Die folgende Vorgehensweise beschreibt das automatische Setup eines Moduls beispielhaft anhand des Schaftfräsermoduls 400 auf dem Modu Isteckplatz 318 des Tisches 302. Die Montageplatte 401 des Moduls 400 wird so auf den Modulsteckplatz 318 gesteckt, dass die vier Fixierbohrungen 402 in die vier Arretierstifte 322 einrasten. Mittels einer optionalen Verschraubung ist auf diese Weise das Schaftfräsermodul 400 fix mit dem Tisch 302 der Bearbeitungsbasis 301 verbunden. Gleichzeitig stellen die Kontakte der Steckbuchse 405 elektrischen Kontakt mit den Steckkontakten 321 her. Über diese elektronische Verbindung sendet das Schaftfräsermodul 400 seine Kennung und seine individuellen Setupdaten, die in einem Speicherchip abgelegt sind, an die Recheneinheit 351 des Steuermoduls 350. Das Steuermodul 350 weist nun auf seinem Bildschirm 355 den Benutzer an, ein Halbzeug 130 in das Halbzeugmodul 500 einzuspannen. Automatisch fährt die Bearbeitungsbasis 301 das Halbzeug 130 zum Kontrollmodul 450 um die Oberfläche des Halbzeuges 130 abzutasten. Die Werte werden in der Recheneinheit 351 zwischengespeichert. Nun fährt die an der Z-Achse 305 befestigte Kamera 323 über das Schaftfräsermodul 400 und liest den Strichcode 412, 413, 414 der Schaftfräser 409, 410, 41 1 ein, und erkennt dadurch die Bauart dieser Schaftfräser. Nun wird mit den Schaftfräsern 409, 410, 41 1 jeweils ein bestimmter Bereich des Halbzeuges 130 überfräst. Die so überfrästen Stellen werden erneut automatisch in dem Kontrollmodul 450 vermessen. Diese Werte werden mit den zuvor gespeicherten Werten verglichen um so, die Einspannposition und die Geometrie der Schaftfräser 409, 410, 41 1 in den jeweiligen Frässpindeln 408 zu berechnen und in die Recheneinheit 351 einzubuchen. Das Schaftfräsermodul 400 ist nun automatisch, vollständig kalibriert und kann verwendet werden.

Bezugzeichenliste Datenbank 50 Schlüssel

Laserlinientriangulation 51 Tiefenreferenz Mechanisches Tastglied 52 Fabrikat

Kamera 53 Serie

Fehler Umrisskontur 54 Schaftausbildung Fehler Profil 55 Datenoptimierung Fehler Zuhaltung

Computergesteuerte Fertigung 130 Halbzeug

131 Anschlag

Schlüssel 132 Halm

Umrisskontur 133 Passung

Profil 134 Passung

Zuhaltung 135 Zacken

Profilteilbereich 136 Profil

Profilteilbereich 137 Mulden

138 Kontur

Datensatz 139 Rücken

1 Umrisskontur

Profil 170 Schlüssel

Profilquerschnitt 171 Halm

Zuhaltung 172 Breitseite

Zuhaltung 173 Rücken

Profilquerschnitt 174 Brust

Zuhaltung 175 Profil

176 Zacken

Datensatz 177 Mulden

1 Umrisskontur 178 Anschlag

3 Profilquerschnitt 179 Spitze

4 Zuhaltung 180 Gravur

6 Profilquerschnitt 181 Gravur

7 Profilteilbereich 183 Rückenfräsbereich8 Profilteilbereich 184 Konturfräsbereich9 Zuhaltungsraster 185 Muldenfräsbereich

186 Gravierbereich0 Datensatz 187 Spitze

3 Profilquerschnitt

4 Zuhaltung

5 Zuhaltung

6 Datensammlung Aufnahmevorrichtung 350 Steuermodul Kamera 351 Recheneinheit Abtasteinheit 352 Endstufe

Abtastblech 353 Batterie

Abtastbalken 354 Kabel

Linearachse 355 Bildschirm

Schlüsselhalterung

Drehteller 400 Schaftfräsermodul Klemmbacken 401 Montageplatte Recheneinheit 402 Fixierbohrung Beleuchtungsfolie 403 Verbindungskabel Ausbruch 404 Motor

Tiefenanschlag 405 Steckbuchse Spannhebel 406 Zahnriemenrad Schlüssel 407 Zahnriemen Drehgelenk 408 Frässpindel Linearachse 409 Schaftfräser Display 410 Schaftfräser Schalter 411 Schaftfräser Festbacken 412 Strichcode

413 Strichcode

Fertigungsvorrichtung 414 Strichcode Bearbeitungsbasis 450 Kontrollmodul Tisch 451 Montageplatte X-Achse 452 Fixierbohrung Y-Achse 453 Verbindungskabel Z-Achse 454 Sensor

Motor 455 Steckbuchse Motor 456 Kontrollbalken Motor 457 Kontrollnadel Riemenantrieb 458 Drehachse Riemenantrieb

Riemenantrieb

Spindelantrieb

Modulsteckplatz

Steckkontakte

Arretierstift

Kamera Halbzeugmodul 600 Profilfräsmodul Montageplatte 601 Montageplatte Fixierbohrung 602 Fixierbohrung Verbindungskabel 603 Verbindungskabel Drehmotor 604 Motor

Steckbuchse 605 Steckbuchse Zahnriemenrad 606 Zahnriemenrad Zahnriemenrad 607 Zahnriemen Zahnriemenrad 608 Frässpindel Zahnriemenrad 609 Minischeibenfräser Zahnriemen 610 Minischeibenfräser Zahnriemen 611 Kühlmittelbehälter Bremsmotor 6 2 Kühlflüssigkeit Bremsspindel

Bremsblock 650 Spannadapter Bremsblock 651 Passung

Bremsschwinge 652 Passung

Drehachse 653 Freischnitt

Spannbacken 654 Spannelement Spannbacken 655 Spannschrauben Passstift

Passstift

Bremszahn Scheibenfräsermodul

Montageplatte

Fixierbohrung

Verbindungskabel

Motor

Steckbuchse

Zahnriemenrad

Zahnriemen

Frässpindel

Scheibenfräser

Strichcode

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels (50), gekennzeichnet durch folgende Schritte: der Datensatz (40) eines Schlüssels wird durch die Aufnahme (2, 3, 4) der Oberfläche des Schlüssels (10, 204) mit anschließender Datenoptimierung (55), oder durch Übernahme von Daten aus einer Datensammlung (46) gewonnen

das Halbzeug (130) wird in das Halbzeugmodul (500) eingespannt das Halbzeug (130) wird durch ein und dieselbe Fertigungsvorrichtung (300) derart bearbeitet, dass zumindest zwei unterschiedliche, Schließmerkmale (131 , 132, 135, 136, 137, 139, 187, 181 ) in das Halbzeug (130) eingeformt werden, um den Schlüssel (50) zu fertigen.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme der Oberfläche des Schlüssels (10, 204) mittels Laserlinientriangulation (2), mechanischer Tastglieder (3), einer Kamera (4) oder einer Kombination dieser Verfahren vorgenommen wird.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Schlüssels (10, 204) mechanisch und optisch aufgenommen wird, um die Daten dieser beiden Verfahren durch eine Recheneinheit (199) zu kombinieren, um einen Datensatz (20) zu erstellen.

Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Schlüssels (10, 204) durch taktile Abtastung mittels eines Abtastblechs (193) aufgenommen wird, und die Oberfläche des Schlüssels (10, 204) mittels einer Kamera (191 ) aufgenommen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel (10, 204) bei der optischen Erfassung axial gedreht wird.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Datenoptimierung (55) Fehler und/oder Abweichungen des Datensatzes (20) berichtigt werden, und/oder fehlende Daten in dem Datensatz (20) aufgefüllt werden.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten der Datenoptimierung (55) aus einer Datenbank (1 ), und /oder von dem aufgenommenen Datensatz (20) stammen.

Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenoptimierung (55) manuell und/oder mittels einer Software in einem Rechner erfolgt, welcher das computergesteuerte Fertigungsverfahren (9) in der Maschine antreibt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehler (6) des Profils (22) des aufgenommenen Datensatzes (20) mittels fehlerfreier Profilquerschnitte (26) des aufgenommenen Datensatzes (20), mittels Profilquerschnitten (33, 36) und/oder mittels Profilteilbereichen (37, 38) der Datenbank (1 ) optimiert werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehler (7) der Zuhaltungen (24) des aufgenommenen Datensatzes (20) mittels fehlerfreier Zuhaltungen (24) des aufgenommenen Datensatzes (20), mittels weiterer Zuhaltungen (34) und/oder mittels eines Zuhaltungsrasters (39) der Datenbank (1 ) berichtigt werden.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass fehlerhafte Zuhaltungen (29) des aufgenommenen Datensatzes (20) mittels fehlerfreier Zuhaltungen (25) berichtigt werden, und/oder fehlende Tiefen der Zuhaltungen (25) mittels Tiefenreferenzen (51 ) ergänzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Datensätze in der Datenbank (1 ) hierarchisch geordnet werden. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenoptimierung (55) bei der Erzeugung des Datensatzes (40) entsprechende Fertigungstoleranzen mit einbezieht.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenoptimierung (55) bei der Erzeugung des Datensatzes (40) entsprechende Toleranzen der Schlüsselserien oder Fabrikate mit einbezieht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten verwendet werden um einen entsprechenden

Schlüsselrohling zu ermitteln.

16. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung des Halbzeuges (130) am Kopf (133) und/oder der Spitze (134) in dem Halbzeugmodul (500) erfolgt, wodurch das Halbzeug (130) während der

Einformung der Schließmerkmale frei zugänglich ist für die Fertigungsvorrichtung (300).

17. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einformen der Schließmerkmale (131 , 132, 135, 136, 137, 139, 187, 181 ) in das Halbzeug (130) mittels Fräsen und/oder Bohren durchgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (130) in verschiedene Richtungen linear und/oder rotierend bewegt werden kann. 19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (130) in dem Halbzeugmodul (500) gedreht werden kann.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Schließmerkmale mittels, auf einer Bearbeitungsbasis (301 ) installierten, Fräsmodulen (400, 550, 600) eingeformt werden, wobei die Fräsmodule (400, 550, 600) auf der Bearbeitungsbasis (301 ) gedreht, gekippt und/oder verfahren werden können.

Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (303, 304, 305) und die Module (400, 450, 500, 550, 600) durch eine Recheneinheit (351 ) und einer Endstufe (352) des Steuermoduls (350), entsprechend der Daten eines Schlüssels in der Recheneinheit (351 ), gesteuert werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Module (350, 400, 450, 500, 550, 600) auf den Modulsteckplätzen (315, 316, 317, 318, 319, 320) der Fertigungsvorrichtung (300) beliebig installiert oder deinstalliert werden können.

Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Schaftfräser (409, 410, 41 1 ) des Schaftfräsermoduls (400) der Anschlag (131 ), Mulden (137), der Rücken (139), die Spitze (187) an beliebigen Stellen des Halbzeuges (130) eingebracht werden können.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Scheibenfräser (559, 560) des Scheibenfräsermoduls (550) verschiedenartig geformte Zacken (135) in das Halbzeug (130) eingebracht werden können.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Minischeibenfräser (609, 610) des Profilfräsmoduls (600) ein Profil (136) auf beliebigen Seiten des Halbzeuges (130) eingebracht werden können.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Halbzeuges (130) mittels der Module (400, 450, 500, 550, 600) vollautomatisch abläuft, und das Halbzeug (130) während der gesamten Bearbeitung in dem

Halbzeugmodul (500) eingespannt bleiben kann.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeugmodul (130) bei der Bearbeitung mittels einem Kühlmittel (612) gekühlt und geschmiert wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (350, 400, 450, 500, 550, 600) in der Fertigungsvorrichtung (300) automatisch ausgerichtet und kalibriert werden, und entsprechend des zu fräsenden Schlüssels durch das

Steuermodul (350) verwaltet werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsvorrichtung (300) mittels der Kamera (323) überwacht werden kann, und die Kamera (323) die

Strichcodes (412, 413, 414, 561 , 562) zur Erkennung und Kalibrierung der Fräser (409, 410, 41 1 , 559, 560) einliest.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage und die Fräsungen des Halbzeuges (130) durch das Kontrollmodul (450) ermittelt werden können.

31 . Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (130) in dem Halbzeugmodul (500) eingespannt und fixiert werden kann, um seine Längsrichtung gedreht werden kann, und die Drehung des Halbzeuges (130) auf mehreren Positionen arretiert werden kann.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsvorrichtung (300) modular aufgebaut ist, und der Benutzer vor der Bearbeitung des Halbzeuges (130) von dem Steuermodul (350) aufgefordert wird, entsprechend benötigte Module (350, 400, 450, 500, 550, 600) oder Fräser (409, 410, 41 1 , 559, 560, 609, 610) zu installieren.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommenen Daten des Schlüssels (10, 204) mittels der Recheneinheit (199) in einen elektronischen Datensatz gespeichert werden.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, 33 dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung eines zum Schlüssel (10, 204) passenden Halbzeugs oder Schlüsselrohlings ermittelt wird.

35. Vorrichtung zur Aufnahme der Oberfläche eines Schlüssels (10, 204) mit einer Abtasteinheit (192) und einer Schlüsselhalterung (196) und einer Recheneinheit (199), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (191 ) vorhanden ist. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselhalterung (196) einen Drehteller (197), eine Klemmbacke (198), einen Tiefenanschlag (202), einen Spannhebel (203), Festbacken (209) umfasst, wobei der Klemmbacken (198) und der Festbacken (209) einen oder mehrere Ausbrüche aufweisen.

37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (192) einen Abtastbalken (194), ein Abtastblech (193), ein Drehgelenk (205) und einen Schalter (208) aufweist.

38. Vorrichtung zur Fertigung eines Schlüssel aus einem Halbzeug (130) gekennzeichnet durch ein Steuermodul (350), eine Bearbeitungsbasis (301 ) ein Halbzeugmodul (500), und ein Profilfräsmodul (600).

Vorrichtung nach Anspruch 38 gekennzeichnet durch ein Schaftfräsermodul (400), ein Kontrollmodul (450), und/oder ein Scheibenfräsermodul (550).

Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (350) eine Recheneinheit (351 ), eine Endstufe (352), einen Bildschirm (355) eine Energieliefereinheit (353), ein Verbindungskabel (354), eine Transportbox, einen Netzanschluss umfasst.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsbasis (301 ) mehrere Bewegungsachsen (303, 304, 305), mehrere Modulsteckplätze (315, 316, 317, 318, 319, 320), eine Kamera (323) umfasst. 42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachsen (303, 304, 305) jeweils durch einen Motor (306, 307, 308), einen Riemenantrieb (309, 310, 31 1 ), einen Spindelantrieb (312, 313, 314) angetrieben werden.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulsteckplätze (315, 316, 317, 318, 319, 320) jeweils Steckkontakte (321 ), und Arretierstifte (322) enthalten.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeugmodul (500) eine Montageplatte (501 ) mit Fixierbohrungen (502), Verbindungskabel (503), Steckbuchse (505), Zahnriemenräder (506, 507, 508, 509), Zahnriemen (510, 51 1 ), Motoren (512, 504), Bremsspindel (513), Bremsblöcke (514, 515) mit Bremszahn (522), Bremsschwinge (516), Drehachsen (517) Spannbacken (518, 519) mit Passstiften (520, 521 ), einen Spannadapter (650) umfasst.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannadapter (650) Passungen (651 , 652), einen Freischnitt (653), ein Spannelement (654) mit Spannschrauben (655) enthält.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftfräsermodul (400) eine Montageplatte (401 ) mit Fixierbohrungen (402), Verbindungskabel (403), Motor (404), Steckbuchse (405), Zahnriemenräder (406), Zahnriemen (407), Frässpindeln (408), Schaftfräser (409, 410, 41 1 ), ausgerüstet mit Strichcode (412, 413, 414) umfasst.

47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftfräser (410) einen Rückenfräsbereich (183), einen Konturfräsbereich (184), einen Muldenfräsbereich (185) und einen Gravierbereich (186) umfasst.

48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollmodul (450) eine Montageplatte (451 ) mit Fixierbohrungen (452), Verbindungskabel (453), Sensoren (454), eine Steckbuchse (455), einen Kontrollbalken (456) mit Kontrollnadeln (457) und Drehachse (458) umfasst. 49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenfräsermodul (550) eine Montageplatte (551 ) mit Fixierbohrungen (552), Verbindungskabel (553), einen Motor (554), eine Steckbuchse (555), Zahnriemenräder (556), Zahnriemen (557), Frässpindeln (558), Scheibenfräser (559, 560) mit Strichcode (561 , 562) umfasst.

50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilfräsmodul (600) eine Montageplatte (601 ) mit Fixierbohrungen (602), Verbindungskabel (603), einen Motor (604), eine Steckbuchse (605), Zahnriemenräder (606), Zahnriemen

(607), eine Frässpindel (608), Minischeibenfräser (609, 610), einen Kühlmittelbehälter (61 1 ) mit Kühlflüssigkeit (612) umfasst.

51 . Computerprogrammprodukt zur Ausführung, Speicherung aller Verfahrensschritte nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 34 zur

Verwendung in einem Rechner zur Herstellung eines Schlüssels aus einem Halbzeug (130).