WO2021105140A1 - Verfahren und vorrichtung zum markieren von aneinanderreihbaren elektrischen geräten - Google Patents

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WO2021105140A1
WO2021105140A1 PCT/EP2020/083245 EP2020083245W WO2021105140A1 WO 2021105140 A1 WO2021105140 A1 WO 2021105140A1 EP 2020083245 W EP2020083245 W EP 2020083245W WO 2021105140 A1 WO2021105140 A1 WO 2021105140A1
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WO
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marking
laser head
support rail
planes
mounting rail
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PCT/EP2020/083245
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Christian DÜLME
Stefan Lorenz
Farhad SARRAFZADEGAN
Jan MARRENBACH
Guido MÄNNCHEN
Detlef Reising
Peter LANGOSCH
Original Assignee
Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
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Priority to PL20816132.3T priority patent/PL4065378T3/pl
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2683Marking plates or tabs

Definitions

  • the invention relates to a method for marking electrical devices which can be lined up and which are arranged on a support rail with the aid of a laser head.
  • the support rail can be pivoted in its longitudinal axis and the laser head is guided so as to be movable at least along the longitudinal axis of the support rail.
  • the invention also relates to a marking device suitable for carrying out the method.
  • Support rails are used to snap on electrical devices in installation technology.
  • pre-assembled support rail sections are often used, which are then installed on site in control cabinets, which have a large number of electrical devices arranged next to one another.
  • electrical devices there are often series of terminals, each of which in turn has a plurality of connections.
  • the individual devices and their connections can be marked, for example by having corresponding marking areas.
  • the publication WO 2010/057768 A1 shows a device with which the support rails can be equipped with electrical devices, in particular series terminals, in an automated manner.
  • a printing unit is provided which prints an electrical device removed from a magazine on its marking surfaces before it is mounted on the mounting rail.
  • the mounting rails are first fitted with the electrical devices and then the devices are marked.
  • the cited document describes a marking device that has a mounting rail receptacle and a laser head that applies the desired markings on Mar k michsfeldern the devices.
  • the mounting device for the support rail is coupled to a linear and pivoting device so that the support rail with the electrical devices can be moved and pivoted in front of the laser head in order to be able to move the marking fields to be labeled into the labeling area of the laser head.
  • mounting rails are used that reach a length in the range from one to over one meter. Chen and can be equipped with a variety of electrical devices. It can be provided that each electrical device is marked at several positions, possibly with different orientations. Overall, a large number of markings can thus be applied for a mounting rail, the marking process itself and the pivoting processes of the mounting rail and movement processes of the laser head being time-consuming.
  • a method according to the invention of the type mentioned is characterized by the following steps: A number of marking instructions are specified, each of which includes a marking content, a position and an alignment of the surface to which the marking content is to be applied. Furthermore, an image of at least one section of the mounting rail and at least one electrical device is provided by an image capture device. On the basis of an evaluation of the image, at least one of the positions at which one of the marking contents is to be applied is then corrected. Then the marking instructions are grouped in marking planes in such a way that all marking instructions of a marking plane can be applied by the laser head without moving the laser head or the mounting rail, the marking planes differing in spatial coordinates and / or parameters for the laser head.
  • a first of the marking planes is selected and - according to the location coordinates of the selected marking plane - the laser head is positioned and / or the mounting rail is pivoted. Markings with the parameters for the laser head according to the marking instructions are applied to this selected marking plane. Then a next one of the marking planes is selected for marking, this selection based on the movements of the Laser head and the mounting rail takes place, which would be necessary to apply Markierun conditions according to the next of the marking level can.
  • the actual position of a marking field that is to be labeled can differ from the intended position, particularly with longer mounting rails equipped.
  • the reasons are unavoidable size tolerances of the individual devices or their not completely gap-free or slightly inclined arrangement on the mounting rail, as well as a change in size caused by temperature and / or ambient humidity.
  • these size tolerances or deviations or gap dimensions can add up in such a way that the actual marking positions deviate from the calculated positions by a few millimeters (mm). Adjusting the positions at which the markings are then applied subsequently using the image prevents incorrect positioning, which means that precisely applied marking, e.g. lettering, can take place.
  • the image is preferably created and evaluated before the step of grouping the marking instructions in marking planes, the grouping then being carried out on the basis of the corrected positions.
  • the corrected position is already taken into account when the markings are allocated to the various marking groups. This ensures that a marking located on the edge of a marking area can actually be created at its corrected position and, as a result of the correction, does not end up in an area that is no longer accessible at the given position of the laser head.
  • the markings are first grouped in so-called marking planes in such a way that markings that can be applied with the same positions of the laser head and mounting rail and the same settings of the laser head are bundled. This prevents unnecessary movements and changes to the settings. In particular, unnecessary movements cost time, which prolongs the marking process.
  • the individual groups are then processed in the most efficient order possible, taking into account the movements to be made when changing to the next marking level, which also avoids unnecessary movements when positioning the laser head or the mounting rail.
  • the steps of positioning the laser head and / or pivoting the mounting rail, applying the markings and selecting the next one of the marking levels are repeated until all the marking levels have been processed.
  • the term “electrical device” is to be understood as any device with a mounting rail receptacle for arrangement on a mounting rail. These are, for example, purely passive series terminal blocks, but also devices with switching or fuse elements, such as automatic circuit breakers, fall under the term “electrical device”, just like devices with electronic components or components that can be mounted on a mounting rail.
  • the next of the marking planes is selected in such a way that pivoting of the mounting rail is preferred to a movement of the laser head in the longitudinal direction.
  • the different movement processes are accordingly weighted differently when the next marking level is selected.
  • priority values are assigned to the remaining, not yet processed marking planes based on the location coordinates of the marking planes, and the next marking plane to be processed is selected using the priority values.
  • a method can be carried out systematically and adapted to the properties of the equipment of the marking device.
  • the location coordinates of the marking planes can be used to determine which movements of the laser head and / or the mounting rail are necessary, with different movements being assigned different priority codes.
  • the priority codes allow the method to be optimally adapted to the properties of the marking device. The priority numbers of necessary movements are then added up in order to obtain the priority value of a marking level.
  • a movement of the laser head in the longitudinal direction is assigned a higher priority code than a pivoting of the mounting rail, if lower priority values are preferred in the selection. the.
  • the pivoting can be carried out more quickly than a movement of the laser head in the longitudinal direction, which is taken into account accordingly by this reflecting priority figures.
  • Movements of the laser head in a direction other than the longitudinal direction can be assigned lower priority codes than a movement of the laser head in the longitudinal direction. Moving the laser head in such other directions of movement serves, for example, to change the distance between the laser head and the devices to be labeled, and to reach areas that are further up or down on the devices.
  • At least two images are created in different pivoting positions of the mounting rail in order to be able to recognize inclined marking fields as well as possible.
  • one or more positions of a marking field for a marking to be applied are advantageously recognized.
  • this can be, for example, a center point of the marking field, the coordinates of which are then used for position correction.
  • at least two positions of the marking field are preferably recognized for a marking to be applied, so that in addition to the position of the marking to be applied, its alignment can also be corrected.
  • the receptacle is mounted pivotably about its longitudinal axis, and the laser head is guided displaceably in at least one longitudinal direction which runs parallel to the longitudinal axis of the receptacle.
  • the device has a control device which is set up to carry out such a method.
  • the device also has an image acquisition device for mapping the mounting rail inserted into the receptacle and the electrical devices arranged thereon.
  • the image capturing device is preferably arranged directly or indirectly on the displaceable slide of the linear guide and is particularly preferably a line camera.
  • the image capturing device enables predefined positions of the markings to be applied to actual conditions. Adjust the units if there are deviations due to tolerances or gaps.
  • a linear guide with a displaceable slide on which the laser head is mounted directly or indirectly is arranged parallel to the recording. Provision can be made for the laser head to be mounted on the slide via one or more further linear guides that run perpendicular to the linear guide.
  • An additional further linear guide in the horizontal direction makes it possible to bring the laser head into a suitable focus distance from the area to be marked, if the laser head does not have internal possibilities to vary the focus distance.
  • An additional linear guide in the vertical direction extends the marking area up and down.
  • the receptacle has a longitudinal support with a receptacle bed for receiving the support rail, which is held by swivel arms eccentrically to an axis of rotation.
  • the receiving bed is preferably arranged about 20 to 30 mm off-center from the center of the axis of rotation.
  • the eccentric pivoting movement of the mount and thus the mounting rail is based on the knowledge that, on average, the center of gravity of the electrical devices to be labeled, especially in the case of terminal blocks, is about 20 to 30 mm above the mounting rail mount of the electrical devices. Due to the fact that the receiving bed is spaced from the axis of rotation by the above-mentioned distance, the electrical devices are rotated on average in their own center of mass, which enables a quick and inertia-free rotational movement as possible. This minimizes the forces that occur when the rotary motion is accelerated. In this way, the highest possible rotational acceleration and thus swiftly executing swivel movement is achieved, which shortens the marking process overall.
  • the receptacle is also advantageously mounted in such a way that it can be pivoted through an angle of rotation greater than 360 ° without a stop.
  • the angle of rotation is preferably also significantly greater than 360 ° and is, for example, 720 °. It can also be provided that any desired angles of rotation are possible without a stop.
  • the rotary feedthrough is designed in such a way that a power supply for the electromagnets can be provided for the entire range of rotation. The so achieved Free pivoting enables the mounting rail to be pivoted in any direction, and thus to switch to white direct labeling positions in every situation on the shortest rotational path. This makes it possible to switch to the next labeling position in any case with a rotary movement of less than 180 °.
  • the laser head has a laser which emits in an ultraviolet (UV) wavelength range.
  • UV wavelength range has the advantage that markings can be applied to almost any plastic surface.
  • the electrical devices to be marked can have fields provided for marking, but these do not have to be provided with a special coating or a special plastic, as is usually necessary for markings with infrared (IR) light. It is also possible to apply markings to areas of the electrical devices that are not specifically designated.
  • the markings applied can also not only be pure color changes, but, when using suitable parameters and focusing the laser radiation, are accompanied by a material removal or a material modification that makes the markings palpable (tactile marking).
  • Fig. 1 -4 an example of a device for marking electrical devices in an isometric view from ver different directions of view and / or with different a set of mounting rails with the electrical devices to be labeled rule;
  • FIG. 5a-c different views of a pivoting device in the
  • Fig. 1 -4 shown marking device
  • FIGS. 5a-c shows a cross-sectional view of a longitudinal member of the pivoting device according to FIGS. 5a-c;
  • 7a, b show an arrangement of electrical devices on a mounting rail, each in an isometric view from different directions of view; 8 shows a flow diagram of a method part for determining marking planes;
  • FIG. 9 shows a flowchart of a method part for determining priorities for the processing of a next marking level
  • marking device for short
  • marking device for short
  • FIGS. 7a to 9 Examples of individual electrical devices that can be lined up and of blocks thereof which can be marked with the device are shown in FIGS. 10a-c, 11 and 12.
  • the marking device is shown in each case with an accommodated support rail 1 onto which a number of electrical devices 2 are snapped. All of the latched devices 2 shown in the figures of this application are terminal blocks. It is understood, however, that other latched electrical or electronic devices, such as fuses or load switches, can be lined up on the mounting rail 1 and marked by the device shown. For the sake of simplicity, the electrical devices 2 are also referred to below as terminal blocks 2.
  • FIG. 1, 2 and 4 show the marking device with differently equipped mounting rails 1.
  • the viewing direction in which the device is shown is the same in the three cases mentioned.
  • Fig. 3 shows the marking device with the Support rail 1 and the terminal blocks 2 according to FIG. 2 from a different viewing direction.
  • the marking device has a pivoting device 10 for receiving and also for performing a pivoting movement of the support rail 1 with the terminal blocks 2.
  • the actual marking (labeling) on the terminal blocks 2 is carried out by a laser arrangement 20.
  • the marking device including the laser arrangement 20 is controlled by a control device, not shown here. In the following, first the pivoting device 10, then the laser arrangement 20 will be described in more detail.
  • the pivoting device 10 has a frame 11 in which a shaped like egg ner swing receptacle 12 is arranged rotatably about its longitudinal axis.
  • the receptacle 12 comprises a longitudinal beam 13 which is arranged eccentrically at both ends via pivot arms 14 compared to an axis of rotation. This axis of rotation is rotatably supported in the bearings in the end parts of the frame 11 and coupled to a drive 16 to correspond.
  • the drive 16 is, for example, an actuator with a position encoder.
  • an optionally reduced-speed DC motor is particularly suitable for the actuator.
  • FIGS. 5a-5c which represent the pivoting device 10 in different views separately from the laser arrangement 20 and without a support rail 1 attached.
  • Fig. 5a shows the pivoting device 10 in an isometric view
  • Fig. 5b in a side view
  • Fig.5c in a plan view.
  • a fixed receiving tab 132 is arranged, under which an end portion of the support rail 1 is pushed in order to fix the support rail on the receiving bed 131 on this side.
  • the opposite end of the support rail 1 is fixed with a comparable on receiving tab 152, which is not fixed, but on a slidable tab 15 ver.
  • the rider 15 is guided longitudinally on the longitudinal beam 13, for which purpose, in this embodiment example, guide rails 135 are provided on the side of the longitudinal beam 13.
  • the Rider 15 is equipped with a quick release lever 151, which allows a locking of the rider 15 on the longitudinal beam 13 to be fixed or released. After releasing the tab 15, it can be moved in the direction of the attached mounting rail 1 until the mounting bracket 152 (see FIGS. 5b, c) attached to the mounting bracket 15 fixes the mounting rail 1 in the mounting bed 131.
  • side guide plates 133 are provided in the longitudinal direction of the longitudinal beam 13 on the side edges of the receiving bed 131, which laterally guide the support rail 1 along its entire length.
  • the side guide plates 133 engage around the support rail 1 laterally in a lower area.
  • the side guide plates 133 are preferably designed as spring steel plates so that they can compensate for tolerances in the width of the support rail 1.
  • the side guide plates 133 are preferably made so thin and only protrude so far beyond the receiving bed 131 that they guide and position the support rail 1, but do not collide with the latched-on electrical devices 2. This is possible because the mounting rail mounts on the electrical devices 2 usually have a small lateral free space at least in the lower region of the mounting rail.
  • the side guide plates 133 are particularly helpful for longer support rails 1, since production and / or transport-related longer support rails 1 tend to bend. Because of this deflection, an exact positioning of the mounting rails and thus the electrical devices to be labeled would not exist or is achieved by the side guide plates 133.
  • a plurality of electromagnets 134 are arranged at a distance from one another in the longitudinal direction of the support rail 13 in the receiving bed 131. After the mounting rail 1 has been placed on, the electromagnets 134 are energized individually, in groups or together, so that they fix the mounting rail 134 firmly and without a gap in the receiving bed 131 due to a deflection.
  • a power supply for the electromagnet 134 takes place via a rotary feedthrough 17, which is preferably arranged on the side of the pivoting device 10 opposite the drive 16.
  • the displaceability of the rider 15 makes it possible to use support rails 1 of different lengths in the pivoting device 10. Due to the type of fixation of the mounting rail described, mounting rails of different heights can also be used.
  • FIG. 4 shows an example with a shorter support rail 1 used. In this case, too, it can be provided that all electromagnets 134 are supplied with current. Alternatively, it can be provided to energize only a number of electromagnets 134 which are in the area of the actually used mounting rail 1.
  • a channel running in the longitudinal direction of the longitudinal member 13 is formed in the longitudinal member 13, through which the cables for energizing the electromagnets 134 can run.
  • the channel 136 is also used to reduce weight in order to minimize the rotational inertia of the receptacle 12 in order to achieve a high rotational acceleration with the lowest possible torque.
  • the receiving bed 131 for the support rail 1 is arranged eccentrically from the axis of rotation during the rotary movement.
  • the distance by which the receiving bed 131 is spaced from the axis of rotation is preferably in the range from 20 to 30 millimeters (mm) and particularly preferably around 23 mm.
  • the reason is that, on average, the center of gravity of the electrical devices 2 to be labeled - especially in the case of terminal blocks - is approximately 23 mm above the mounting rail mount of the electrical devices 2.
  • the electrical devices 2 are rotated on average in their own center of gravity, which enables a quick and as inertia-free rotational movement as possible. This minimizes the forces that occur when the rotary motion is accelerated. In this way, the highest possible rotational acceleration and thus swiveling movement to be carried out quickly is achieved, which overall shortens the marking process.
  • the drive 16 and the rotary feedthrough 17 are preferably designed in such a way that an unlimited angle of rotation when the receptacle 12 is rotated is possible, please include. In this way, the rotary or pivoting movement of the receptacle 12 can take place at any time in any direction, unaffected by any other restrictions.
  • the resulting advantages for the marking process will be explained in more detail later.
  • the laser arrangement 20 is arranged laterally next to the pivoting device 10 in the region of the receptacle 12. The actual marking on the electrical devices 2, i.e.
  • a laser head 21 which carries all the components necessary to apply the label, in particular a laser and deflection and possibly focusing units to the laser beam to be able to deflect the application of the marking, includes.
  • Various techniques can be used to mark the electrical devices 2 with a laser.
  • an infrared laser as the laser of the laser head 21, for example a CO2 laser, which emits light with a wavelength of approximately 10.6 micrometers (pm).
  • an infrared laser it is customary for marking fields sensitive to infrared radiation to be provided on the electrical devices 2 which change color when infrared laser radiation hits, so that a marking can be applied.
  • the marking fields can be in the form of stickers, applied coatings and / or by using a corresponding infrared-sensitive plastic in the electrical devices.
  • a laser head 21 with a laser emitting in the ultraviolet wavelength range of approximately 190 to 380 nanometers (nm), in particular at 355 nm.
  • a laser can be, for example, a Nd: YAG laser or also a CO2 laser with a subsequent frequency tripling.
  • Light in the UV wavelength range has the advantage that markings can be applied to almost any plastic surface.
  • the electrical devices can still have fields provided for marking, but these do not have to be provided with a special coating or a special plastic. It is also possible to apply markings to areas of the electrical devices that are not specifically designated. Through suitable parameters and focusing of the laser radiation, not only pure color changes can be used for marking, but also a material removal or a material modification of the marked material can be achieved, which makes the markings palpable (tactile marking).
  • the laser head 21 is controlled by the control device, not shown here, in order to apply a label within a focus field 4.
  • the Fo kusfeld 4 is shown in Figs. 1-4.
  • the exact size and the distance at which the focus field 4 is located in front of the laser head 21 are dependent on the imaging properties of the laser head 21.
  • the laser head 21 can apply markings, in particular characters, numbers and / or symbols, to areas to be marked.
  • a laser beam generated in the laser head 21 is deflected via a plurality of rotatable or pivotable mirrors in order to reach every point in the focus field 4. Since the mirrors have a low mass inertia, the movement of the mirror and thus the deflection of the laser beam is a faster process compared to other mechanical movements in the system.
  • the focus field 4 is smaller than the maximum length of the mounting rail 1 with the electrical devices 2 to be labeled.
  • the laser arrangement 20 has a linear guide 22 in the longitudinal direction of the side member 13. This direction is also referred to below as the z direction.
  • the linear guide 22 extends over essentially the entire length of the receptacle 12 of the pivoting device 10.
  • the linear guide 22 can be designed, for example, in the form of a spindle or rack and pinion drive. However, other drives are also possible. For the sake of clarity, drive motors of the linear guide 22 are not explicitly shown in the figures.
  • the laser head 21 is fastened to a movable slide of the linear guide 22 by means of a flange, which enables the position of the laser head 21 to be adjusted also in the x and y directions perpendicular to the z direction.
  • a linear guide 23 is provided in the x direction and a linear guide 24 in the y direction.
  • the x-direction runs horizontally and the y-direction runs vertically.
  • the linear guide 23 can optionally be dispensed with and it can be designed as a fold with a fixed distance. If the variety of models of electrical devices 2 to be labeled does not provide for large differences in height between the devices, it may be possible to dispense with a linear guide in the y-direction and the corresponding linear guide 24 can be designed as a fixed holder.
  • the difference in altitude refers to a variation of the distance between the areas to be marked and the mounting rail.
  • the laser arrangement has an image acquisition device 25, for example a camera, in particular a line camera.
  • This can be arranged independently of the laser head 21 in such a way that it is aligned with the pivoting device 10 and thus with an inserted support rail 1.
  • the image capturing device is advantageously arranged such that it can be moved by the linear guide 22 in the x direction along the mounting rail receptacle.
  • the image capturing device can be arranged on the laser head 21 or, as in the present case, it is formed integrally therein. In this case, it can be moved not only in the x-direction, but also in the z-direction and possibly the y-direction.
  • a combination of a line camera, the recorded image line is aligned transversely, in particular perpendicular to the x-direction, and mobility in the x-direction makes it possible to map support rails 1 of each length in an image with a variable number of pixels in the x-direction.
  • the image capture device 25 can be used in various stages of the marking process.
  • the image capture device 25 can be used to map a mounting rail 1 after it has been inserted, possibly in different pivoting positions, to check whether the mounting rail 1 that is set and to be labeled is configured correctly, e.g. whether it is actually the one to be labeled electrical devices 2 in the correct orientation and order. It can also be checked whether the devices 2 are correctly positioned to the effect that the marking areas to which the markings are to be applied are located at the position that is stored for the respective marking. If there are deviations that are within a predeterminable tolerance range, an adaptation of the positions at which the markings are subsequently applied can be adapted to the positions of the marking areas found. This procedure is explained in more detail below.
  • the image acquisition device 25 can be used to monitor the actual marking process.
  • An applied mark can be checked for correctness and / or legibility.
  • a new image of the mounting rail 1 and the electrical devices 2 can be taken up after the markings have been applied.
  • Each individual marking can be checked immediately after or even during its application.
  • the laser head 21 is moved with the aid of the linear guide 22 in such a way that at least some of the markings to be applied are in the area of the focus field 4.
  • marking planes 3 are drawn, indicating the planes in which markings on the various rows of terminals 2 are to be attached.
  • a plurality of equal terminal blocks 2 is arranged on the mounting rail 1, whereby to markie-generating areas on different sides of the terminal blocks 2 at differently high (opposite the mounting rail 1) arranged contacts are arranged. All markings that can be applied to one or more of the terminal blocks 2 without either the receptacle 12 having to be pivoted or the laser head 21 having to be moved are recorded in a marking plane 3.
  • the mounting rail 1 with latched electrical devices 2 which can also be seen in FIG. 5, is provided separately from the marking device in order to better illustrate the various marking levels 3.
  • 7a and 7b show the support rail 1 from different viewing directions in isometric representations.
  • markings 5 that have already been applied to the electrical devices 2, that is to say the terminal blocks 2, are shown by way of example.
  • the markings 5 are for the most part connection markings which are attached to the fields provided for next to connections.
  • Others of the markings 5 relate, for example, to customer-specific identification or order numbers or module designations or the like.
  • the various marking planes 3 are successively brought into the plane of the focus field 4, which is achieved by pivoting the receptacle 12 and, if necessary, by actuating the linear guide 22 in the z direction and / or the linear guide 23 in the x direction / or the linear guide 24 takes place in the z direction. All the markings lying in the marking plane 3, which is then located in the focus field 4, are generated by the laser head 21 applied before a next one of the marking planes 3 is brought into the focus field 4.
  • Fig. 3 shows, due to the arbitrary pivotability of the on acquisition 12 also markings on the underside of the terminal blocks 2 are introduced.
  • the free pivotability also makes it possible to switch to the other side of the terminal blocks 2 via the underside of the side member 13. For example, if on both sides of the terminal blocks 2 obliquely downwardly inclined labeling fields are provided, a rotation over the bottom, i.e. a rotation in which the top of the terminal block 2 does not pass the laser head 21, but the underside of the longitudinal beam 13, would become one Perform a rotary movement of less than 180 ° instead of having to carry out a rotary movement of more than 180 ° over the top.
  • the various marking planes 3 are characterized by their position in space and their dimensions. In summary, these properties are referred to as the location coordinates of a marking plane 3. With regard to the location in space, not only the position, but in particular also an inclination of the marking planes 3, is relevant, since markings, in order not to be distorted and / or blurred, can only be applied to areas that are in view of the Distance to the laser head 21 but also in view of the inclination are in the focus field 4.
  • the control device which controls both the laser head 21 and the linear guides 22-24 and also the drive 16 of the pivoting receptacle 12, receives information about the configuration of the mounting rail 1, ie transmitted via the latched electrical devices 2, as well as information on which device at which position with what inclination wel che mark 5 is to be applied. This information is also collectively referred to as marking instructions in the context of this application.
  • the marking planes 3 are first determined, in which the markings 5 or the underlying marking instructions are summarized.
  • a marking plane 3 thus contains at least one, preferably a plurality of markings 5, all of which are located in this marking plane 3 and which, in addition, do not differ with regard to the marking parameters to be used. divorce.
  • Marking parameters relate to the setting of the laser of the laser head 21, which must be set in order to apply the marking.
  • a marking parameter is, for example, the power of the laser and the marking speed, which together influence the energy input per area of the marking. These marking parameters are essentially dependent on the material to which the marking 5 is applied.
  • Information about the material to be marked is also available with the data record that describes the mounting rail 1 and the electrical devices 2. They can be integrated directly into the marking instructions or accessible via linked product information.
  • FIG. 8 An exemplary embodiment of a method for establishing the various marking planes 3 is shown in FIG. 8 in the form of a flow chart.
  • a first (or, in subsequent repetitions of step 1, a next) marking instruction is initially retrieved from the transmitted information about the markings 5 to be applied.
  • a next step S2 it is determined whether the marking 5 specified by this marking instruction is to be applied to the same electrical device 2 with the same marking parameters as the one last viewed. If this is not the case - as, for example, during the first run of the process - the process branches off to a next step S3, in which it is checked whether the alignment of the area to be marked is the same as in the case of markings 5 previously made. If this is not the case so, the method branches to a next step S4, in which a new marking plane 3 is generated.
  • a next step S9 it is then checked whether there are further marking instructions that are not yet assigned to a marking level 3. If there are no further marking instructions that have not yet been assigned, this process section is completed. If there are further marking instructions that are not yet assigned to a marking level 3, the method branches back to step S1, in which the next marking instruction is called up.
  • step S2 If it is determined in step S2 that the marking instruction currently being considered relates to the same electrical device as the one previously processed and that the same marking parameters are used, the relevant The necessary marking levels have usually already been created and a new marking level does not necessarily have to be opened. In this case, the method is continued in a step S5. Step S5 is also reached when it is established in step S3 that the current marking instruction relates to a different electrical device 2 than the one previously considered, but that marking 5 is to be applied to a surface with the same orientation.
  • step S5 it is queried whether the marking 5 should be made on the same material to be marked or at least on a material that requires the same setting of the laser of the laser head 21. If this is not the case, i.e. if changed marking parameters are to be used, the method branches to step S4, in which a new marking level 3 is generated.
  • step S6 it is checked whether the current marking lies within the focus area of one of the marking planes 3 that have already been created.
  • the background is that the focal plane 4 of the laser head 21 allows a - albeit small - depth of focus up to typically a few millimeters at a distance. Markings which, with the same alignment of the area to be marked and the same required laser parameters, differ by only a few millimeters with regard to the distance between the laser head 21 and the area (or a difference in distance in the range of the depth of focus) can therefore be used in the same marking plane 3 are summarized.
  • step S4 in order to generate a new marking plane.
  • step S7 in which it is checked whether the marking 5 to be applied is possibly shaded.
  • a shading situation can exist, for example, when, from the point of view of the laser head 21, the marking 5 lies behind a protruding part of an adjacent electrical device 2 so that the laser beams cannot even reach the marking area from the present position of the laser head. If there is such a shading situation for the currently viewed marking instruction, branches the method to step S4 to assign the marking instruction to a new marking level.
  • step S8 the current marking instruction is added to this already existing marking level 3.
  • step S9 the method is also continued from step S8 with step S9 in order to consider further marking instructions if necessary.
  • the various marking planes 3 are then successively brought into the plane of the focus field 4, which ar Entry by pivoting the receptacle 12 and, if necessary, by actuating the linear guide 22 in the z direction and / or the line 23 takes place in the x direction and / or the linear guide 24 in the z direction. All in the marking plane 3, which is then located in the focus field 4, the markings are applied by the laser head 21 before the next of the marking planes is brought into the focus field 4.
  • These movements are assigned different priorities, with the evaluation depending on the time involved in carrying out the movement. Since, particularly in the construction of the marking device, as described in connection with FIGS. 1-6, pivoting of the mounting rail 1 can take place significantly faster than moving the laser head along the mounting rail 1, the criterion “no driving” has of the laser head 21 in the z-direction ”has a higher priority than the criterion“ no rotation of the receptacle 12 ”.
  • a priority can also be assigned to the other two degrees of freedom of movement of the laser head 21, that is to say the movement in the x or y direction.
  • the feed speeds of the linear guides 23, 24 for the x and y directions are usually comparable to those of the linear guide 22 for the z direction, the distances to be covered are usually smaller for these two axes of movement. Therefore, the premise “no movement in the z-direction” always has a higher priority than the premise “none Movement in y-direction ”and“ no movement in x-direction ”.
  • the priorities given to the movement of the x and y directions are comparable to those of the pivoting movement and can be sorted in a priority order before or after this.
  • Movements of the laser head in the x direction are often only very small. Movements in the y-direction can be larger, but occur less frequently, since a movement in the y-direction from a normal position is only required for very large devices to be labeled. A priority order of “Pivoting before movement in the x direction before movement in the y direction before movement in the z direction” is therefore preferred.
  • FIG. 9 shows in a flowchart how the priorities can be assigned in an exemplary embodiment with this preferred order of priorities in order to select a next marking level for processing by the marking device.
  • the method iterates through the set of marking levels that have not yet been processed in order to give them a priority value p.
  • the marking level which has the smallest or one of the smallest priority values p after the method shown in FIG. 9 has been completed is processed as the next marking level by the marking device.
  • a next step S12 it is considered whether processing this currently viewed marking plane would result in pivoting of the mounting rail mount. If so, the priority value p is increased in a step S13 by a value of a priority code which is assigned to this movement. Otherwise the priority value p is retained.
  • the priority code for pivoting the mounting rail mount is selected equal to 1 in this example.
  • a next step S14 it is determined whether processing this currently considered marking plane would result in a movement in the x direction. If so, the priority value p is increased in a step S15 by the value 2 of a priority code assigned to this movement, otherwise it retains its value.
  • a next step S16 it is determined whether processing this currently considered marking plane would result in a movement in the y direction. If so, the priority value p is increased in a step S17 by the value 4 of a priority code assigned to this movement, otherwise it retains its value.
  • a next step S18 it is determined whether processing this currently considered marking plane would result in a movement in the z-direction. If so, the priority value p is increased in a step S19 by the value 8 of a priority code assigned to this movement, otherwise it retains its value.
  • step S20 checks whether there are any further marking planes to be processed to which no priority value p has yet been assigned. If so, the method branches back to step S11 in order to assign a priority value p to the next marking level still to be processed.
  • the method branches to a step S21 in which the marking level 3 with the lowest priority value p is selected. If there are several marking planes 3 with the lowest priority value p, any one of these marking planes 3 is selected. The marking process is then continued with this marking level 3.
  • the part of the marking process shown in FIG. 9 is carried out again in order to again record the priorities for all further marking levels 3 based on the then current position of the laser head 21 or the rotary position of the receptacle 12 .
  • the process ends when all marking levels 3 have been processed.
  • the various movements are characterized by priority indicators that represent powers of two.
  • priority indicators that represent powers of two.
  • Such a binary evaluation scheme is advantageous, but other priority indicators can also be assigned.
  • the priority codes are selected in such a way that marking levels are selected when they have a priority value p that is as small as possible. It goes without saying that the method can also be designed in such a way that the highest possible priority value p leads to a selection.
  • the prioritization can also take into account how far the travel distances are in order to set a next marking level.
  • the image capture device is used during the process to record at least one image of relevant sections of the support rail 1 and the devices 2 to be marked. Marking positions can be corrected using the images.
  • the image capturing device is a line camera which is integrated into the laser head 21 or is arranged on it. With the aid of the linear guide 22, the line camera can be moved along the mounting rail 1 in order to image it.
  • the use of a line camera is advantageous in that the mounting rail 1 with the electrical devices 2 can be imaged in this X-direction within any lengthwise section with a correspondingly adapted number of pixels.
  • a coherent section is preferably determined in the x direction in such a way that all the markings to be applied are in a specific pivot position in this one coherent section.
  • Similar images are recorded for further pivot positions of the pivot device 10 until the mounting rail 1 and the electrical devices 2 are recorded in all areas in which markings are to be applied.
  • the areas in the longitudinal direction on both sides are selected, for example, a few percent larger than is necessary according to the marking instructions to ensure that all surfaces on which markings are to be made are included in the illustration.
  • mapping and the evaluation of the images described below preferably take place before the method described in connection with FIG. 8.
  • marking fields special areas are provided on the electrical devices 2 for the markings, which are referred to below as marking fields.
  • these marking fields can be provided with a coating that differs in color from the base material of the housing of the electrical device 2.
  • marking fields can be provided with a coating that differs in color from the base material of the housing of the electrical device 2.
  • marking fields can be provided with separate “markers” are used for marking. These are small plastic plates that can optionally be pre-labeled or, for the procedure described here, unlabeled. The markers are clipped onto the electrical devices at the appropriate point. These markers can also be in the form of so-called marking strips that extend over two or more adjacent marking fields. In the context of this application, a “marking field” is to be understood as any area on which a marking is to be applied.
  • the marking fields generally have a difference in color or brightness compared to the base material of a housing of the electrical devices 2.
  • This difference in color or brightness is used to find the marking fields in the recorded images.
  • evaluation algorithms known per se for edge detection can be used. It is also advantageous to select the image capture device, for example the line camera, or to operate it in such a way that it uses a wavelength range in which contrasts between the marking field and the base material of the housing are particularly noticeable.
  • the center coordinates of the identified marking fields are determined and these are compared with coordinates in accordance with the marking instructions.
  • the comparison is used to assign the actual coordinates to the expected coordinates.
  • criteria are preferably established that limit this assignment affect. For example, maximum permissible displacements can be defined that are, for example, in the range of a few millimeters. If then, for example, the total number of marking fields found is less than the number of marking instructions or if an assignment of the marking fields found to the marking instructions would require shifts that are above the maximum permissible shift, provision can be made for the method to be stopped first . A manual check can be suggested as to whether the mounting rail 1 used with the electrical devices 2 actually corresponds to the one provided in accordance with the marking instructions.
  • 10a-c are examples of electrical devices 2 that can be labeled with the device previously described be shown.
  • Fig. 10a-c are examples of electrical devices 2 that can be labeled with the device previously described be shown.
  • FIGS. 10a, b are two different terminal blocks 30 each shown in an isometric view.
  • Fig. 10c an end bracket 35 is shown in a plan view of its front opposite the support rail.
  • the terminal blocks 30 in FIGS. 10a, b each have a housing 31, on the lower side of which a mounting rail receptacle 32 is formed, with which the housing 31 and consequently the terminal block 30 can be attached to a mounting rail 1, as shown in the figures shown above can be clipped on.
  • the terminal blocks 30 each have a plurality of clamping devices for wires, which in the present case are designed as so-called “push-in terminals”. They each include a wire receptacle 33, that is, an opening into which a wire to be clamped is inserted. The wire is guided through the wire receptacle 33 to a clamping spring 34, which fixes it and makes electrical contact.
  • the series shown henklemmen 30 are not provided marking fields, but formed in the housing 31 receptacles into which the markers 51 can be used. This opens up the possibility of using pre-marked markers 51 or markers 51 which are unlabeled and which are inscribed by the laser arrangement 20 using the device described in the present application or according to the method described here. Furthermore, marker material can also be injected into the marker channels in order to form a comparable integral on the terminal block 30 instead of the clipped-in marker 51. Finally, instead of the receptacles for the markers 51, suitable marking surfaces can also be provided directly on the housing 51.
  • a number of terminal blocks 30 are usually limited between two end brackets 35, one of which is shown in FIG. 10 c, and fixed on the support rail 1.
  • the end bracket 35 also has a marker 51 on which, for example, the function or assignment of the adjacent terminal blocks 30 can be indicated.
  • the marker 51 of the end bracket 35 is characterized by a multiple length (in a direction transverse to the longitudinal extension of the support rail 1) compared to the markers 51 of the terminals of the rows of terminals 30.
  • a comparison of the positions (relative to the mounting rail receptacle 32) of the markers 51 on the terminal blocks 30 and their different alignment illustrates the great flexibility that is required of the marking device when labeling the markers 51.
  • the detection device can improve the quality of the markings applied.
  • the terminal block 30 shown in Fig. 10a has in its height (in a direction perpendicular to the mounting rail mount 32) four marking fields that extend rich due to the large height of the terminal block 30 over a wide range. Due to the viewing angle range of the image capture device, a situation can arise, for example, in which only two, for example the two middle markers 51 are captured.
  • Center coordinates are determined for these markers 51 as described above. They are entered in the form of position crosses 52 in FIG. 10a. A position correction of the marking can be carried out on the basis of these center coordinates, as was explained in the previous sections. Such a position correction would of course also be desirable for the markers 51 which are not within the image area of the image capturing device. In the example of FIG. 10a, these can be, for example, the markers 51 lying below or above the two middle markers 51. However, the position of these markers 51, which are not visible by the image capturing device, is not independent of that of the visible markers 51, since they are located on the same terminal block 30 and are therefore connected to the position of the visible markers 51 due to their design.
  • the position of such invisible markers 51 is extrapolated on the basis of the known construction information about the terminal block 30 (or more generally every electrical device 2 that is marked) with the help of the determined center coordinates of recognized markers 51.
  • FIG. 10 a such extrapolated center point coordinates are shown as position crosses 53 shown in dashed lines.
  • the geometric information about the relevant terminal block 30 can be taken from construction information from a database.
  • markers 51 can be present not only in a plane orientation perpendicular to the mounting rail receptacle 32 and parallel to the mounting rail receptacle 32, but also at any angles in between.
  • markers 51 are in the middle
  • Arranged on the terminal block 30 are two markers 51 which are at an angle of approximately 45 ° to the mounting rail receptacle 32.
  • a camera recording is preferably made in a direction of rotation of the pivoting device 10 in which the obliquely positioned markers 51 are perpendicular to the main viewing direction of the image capture device.
  • Fig. 10c shows with the end bracket 35 a plan view of an electrical device in which the dimensions of the marker 51 clamp 30 significantly exceed those of the previously shown rows.
  • an advantageous development of the method according to the invention provides not to determine the center coordinates of the marker 51 during an image evaluation of the recordings of the image acquisition device, but rather two end region coordinates spaced apart from one another.
  • the determined coordinates are again shown in the figure by position crosses 52 symbolizes.
  • FIG. 11 shows a plurality of terminal blocks 30 which are connected to an end bracket 35.
  • no marker 51 is provided on the end bracket 35, but on the terminal blocks 30, the markers used here also being enlarged in a longitudinal direction of the terminal blocks 30 compared to the markers of the terminal blocks 30 from FIGS. 10a, b.
  • the block of terminal blocks 30 is limited only on one side by the end bracket 35 shown. In such a constellation, it can happen that terminal blocks 30, which are located further away from the end angle 35, are positioned at an angle on the mounting rail 1 and are rotated by an angle ⁇ with respect to the alignment actually desired. Realistically, such a twist is a maximum of one or two degrees. For the sake of better illustration, the rotation by the angle a is shown artificially enlarged by approximately 5 ° in FIG. 11.
  • the rotation shown has an influence both on the calculated position of the marker 51 of the terminal block 30 arranged on the far right, as well as on its alignment. If the markers 51 on the terminal blocks 30 were corrected only via their center coordinates by the image evaluation, a position shift of the marker 51 due to the rotation by the angle a would be compensated, but an applied marking would not be correctly aligned on the marker 51 are applied. It would run perpendicular to the mounting rail 1, but would be applied at an angle to the inclined marker. A correction based on two end area coordinates 51, as shown in FIGS. 10c and 11, respectively, makes it possible to align the labeling with the actual alignment of the marker 51 (or, more generally, of each marker field).
  • FIG. 12 shows an arrangement of a plurality of terminal blocks 30 which abut on one side on one side on an end bracket 35. At the end angle 35 shown opposite lowing side on the support rail 1 no further end angle is provided.
  • the last of the terminal blocks 30 or at least the last terminal block 30 of the arrangement “scrolls” or “leaves”. This means that, although they are seated in the correct position on the support rail 1, in their upper area they incline from their correct position by an angle ⁇ to the side. Such a “scrolling” does not lead to a change in the alignment of the markers 51 or the marking fields, but does lead to a position shift.
  • Support rails are often preconfigured in such a way that blocks of a plurality of terminal blocks 30 and optionally end angles 35 with gaps between these blocks alternate along the support rail.
  • an image evaluation only relates to such a block of terminal blocks. Deviations in the overall positioning of the blocks compared to the intended positions can then easily be corrected for the entire block. The actual position correction then mainly relates to errors that result from an inclined position by an angle ⁇ (according to FIG. 11) or a “leafing out” by an angle ⁇ (according to FIG. 12).

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten (2), die auf einer Tragschiene (1) angeordnet sind, mithilfe eines Laserkopfs (21), wobei die Tragschiene (1) um ihre Längsachse verschwenkbar und der Laserkopf (21) zumindest entlang der Längsachse der Tragschiene (1) verfahrbar geführt ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: - Vorgeben einer Anzahl von Markierungsanweisungen, jeweils umfassend einen Markierungsinhalt und eine Position und eine Ausrichtung der Fläche, auf die der Markierungsinhalt aufzubringen ist; - Erstellen eines Abbilds zumindest eines Abschnitts der Tragschiene (1) und zumindest eines elektrischen Gerätes (2) von einer Bilderfassungseinrichtung, und korrigieren mindestens eine der Positionen, an denen einer der Markierungsinhalte anzubringen ist, anhand einer Auswertung des Abbilds; - Gruppieren der Markierungsanweisungen in Markierungsebenen (3), derart, dass alle Markierungsanweisungen einer Markierungsebene (3) von dem Laserkopf (21) ohne eine Bewegung des Laserkopfs (21) oder der Tragschiene (1) aufgebracht werden können, wobei sich die Markierungsebenen (3) in Ortskoordinaten und/oder Parametern für den Laserkopf (21) unterscheiden; - Auswählen einer ersten der Markierungsebenen (3); - Positionieren des Laserkopfs (21) und/oder Verschwenken der Tragschiene (1) gemäß den Ortskoordinaten der ausgewählten Markierungsebene (3); - Aufbringen von Markierungen (5) gemäß den Markierungsanweisungen der ausgewählten Markierungsebene (3) mit den Parametern für den Laserkopf (21); und - Auswählen einer nächsten der Markierungsebenen (3) zur Markierung anhand der Bewegungen des Laserkopfs (21) und der Tragschiene (1), die notwendig wären, um Markierungen gemäß der nächsten der Markierungsebene (3) aufbringen zu können. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten, die auf einer Tragschiene angeordnet sind, mithilfe eines Laserkopfs. Dabei ist die Tragschiene im ihre Längsachse verschwenkbar und der Laserkopf zumindest entlang der Längsachse der Tragschiene verfahrbar geführt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Markieren.
Tragschienen werden zum Aufrasten von elektrischen Geräten in der Installati onstechnik eingesetzt. Insbesondere im Apparatebau werden häufig vorkonfek tionierte Tragschienenabschnitte, die dann vor Ort in Schaltschränke eingebaut werden, eingesetzt, die eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten elektri schen Geräten aufweisen. Unter den elektrischen Geräten sind häufig Reihen klemmen, von denen jede wiederum eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweist. Um eine Verdrahtung der Anordnung innerhalb des Schaltkastens zu erleich tern, sind die einzelnen Geräte und auch deren Anschlüsse markierbar, bei spielsweise indem sie entsprechende Markierungsflächen aufweisen.
Die Druckschrift WO 2010/057768 A1 zeigt eine Vorrichtung, mit der Trag schienen automatisiert mit elektrischen Geräten, insbesondere Reihenklem men, bestückt werden können. Dabei ist eine Druckeinheit vorgesehen, die ein aus einem Magazin entnommenes elektrisches Gerät an seinen Markierungs flächen bedruckt, bevor es auf der Tragschiene montiert wird.
Aus der Druckschrift WO 2017/125364 A1 ist ein alternativer Ansatz bekannt, bei dem die Tragschienen zunächst mit den elektrischen Geräten bestückt werden und danach die Geräte markiert werden. Zu diesem Zweck beschreibt die genannte Schrift eine Markiervorrichtung, die eine Tragschienenaufnahme aufweist sowie einen Laserkopf, der die gewünschten Markierungen auf Mar kierungsfeldern der Geräte aufbringt. Die Aufnahmevorrichtung für die Trag schiene ist dabei mit einer Linear- und Schwenkvorrichtung gekoppelt, so dass die Tragschiene mit den elektrischen Geräten vor dem Laserkopf verfahren und verschwenkt werden kann, um die zu beschriftenden Markierungsfelder in den Beschriftungsbereich des Laserkopfs bewegen zu können.
In großen Schaltschränken bzw. Schalteinrichtungen werden Tragschienen eingesetzt, die eine Länge im Bereich von einem bis über einem Meter errei- chen und kann mit einer Vielzahl von elektrischen Geräten bestückt sein. Dabei kann vorgesehen sein, jedes elektrische Gerät an mehreren Positionen mit ggf. unterschiedlichen Ausrichtungen zu markieren. Insgesamt kann so eine große Anzahl von Markierungen für eine Tragschiene aufzubringen sein, wobei der Markierungsvorgang selbst und die vorgenommenen Verschwenkvorgänge der Tragschiene und Verfahrvorgänge des Laserkopfs Zeit kosten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Markiervorgang der ein gangs genannten Art zu schaffen, mit dem vorgegebene Markierungen auf die auf einer Tragschiene aufgerasteten elektrischen Geräte in möglichst kurzer Zeit und mit hoher Präzision aufgebracht werden können. Es ist eine weitere Aufgabe, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Markieren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mar kieren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhaf te Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen An sprüche.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Art zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Es wird eine Anzahl von Markierungsanwei sungen vorgegeben, die jeweils einen Markierungsinhalt, eine Position und ei ne Ausrichtung der Fläche, auf die der Markierungsinhalt aufzubringen ist, um fassen. Weiter wird ein Abbild zumindest eines Abschnitts der Tragschiene und zumindest eines elektrischen Gerätes von einer Bilderfassungseinrichtung er stellt. Anhand einer Auswertung des Abbilds wird dann mindestens eine der Positionen, an denen einer der Markierungsinhalte anzubringen ist, korrigiert. Dann werden die Markierungsanweisungen in Markierungsebenen derart grup piert, dass alle Markierungsanweisungen einer Markierungsebene von dem La serkopf ohne eine Bewegung des Laserkopfs oder der Tragschiene aufge bracht werden können, wobei sich die Markierungsebenen in Ortskoordinaten und/oder Parametern für den Laserkopf unterscheiden. Es wird eine erste der Markierungsebenen ausgewählt und - gemäß den Ortskoordinaten der ausge wählten Markierungsebene - der Laserkopf positioniert und/oder die Tragschie ne verschwenkt. Auf diese ausgewählte Markierungsebene werden Markierun gen mit den Parametern für den Laserkopf gemäß den Markierungsanweisun gen aufgebracht. Anschließend wird eine nächste der Markierungsebenen zur Markierung ausgewählt, wobei diese Auswahl anhand der Bewegungen des Laserkopfs und der Tragschiene erfolgt, die notwendig wären, um Markierun gen gemäß der nächsten der Markierungsebene aufbringen zu können.
Insbesondere bei längeren bestückten Tragschienen kann sich die tatsächliche Position eines Markierfeldes, das beschriftet werden soll, von der vorgesehe nen Position unterscheiden. Grund sind unvermeidbare Größentoleranzen der einzelnen Geräte oder auch deren nicht völlig spaltfreie oder leicht schräge An ordnung auf der Tragschiene, sowie eine durch Temperatur und/oder Umge bungsfeuchtigkeit bedingte Größenänderung. Gerade bei längeren Tragschie nen können sich diese Größentoleranzen bzw. -abweichungen oder Spaltmaße so addieren, dass tatsächliche Markierungspositionen von berechneten Positi onen um einige Millimeter (mm) abweichen. Eine Angleichung der Positionen, an denen die Markierungen dann nachfolgend aufgebracht werden, anhand des Abbilds verhindert Fehlpositionierungen, wodurch eine präzise aufgebrach te Markierung, z.B. Beschriftung, erfolgen kann.
Bevorzugt erfolgt dazu das Erstellen und Auswerten des Abbilds vor dem Schritt des Gruppierens der Markierungsanweisungen in Markierungsebenen, wobei das Gruppieren dann anhand der korrigierten Positionen vorgenommen wird. Auf diese Weise wird die korrigierte Position bereits bei der Aufteilung der Markierungen auf die verschiedenen Markierungsgruppen berücksichtigt. Es wird so sichergestellt, dass eine am Rand eines Markierungsbereichs liegende Markierung an ihrer korrigierten Position auch tatsächlich erstellt werden kann und nicht durch die Korrektur in einen bei der gegebenen Position des Laser kopfs nicht mehr zugänglichen Bereich gelangt.
Bei dem Verfahren werden also zunächst die Markierungen in sogenannten Markierungsebenen so gruppiert, dass Markierungen, die jeweils mit gleichen Positionen von Laserkopf und Tragschiene und gleichen Einstellungen des La serkopfs aufgebracht werden können, gebündelt werden. Es werden so unnöti ge Bewegungen und Änderungen der Einstelllungen verhindert. Insbesondere unnötige Bewegungen kosten Zeit, die den Markiervorgang verlängert.
Weiter werden die einzelnen Gruppen dann in einer möglichst effizienten Rei henfolge abgearbeitet, indem bei einem Wechsel zur nächsten Markierungs ebene die vorzunehmenden Bewegungen berücksichtigt werden, wodurch ebenfalls unnötige Bewegungsabläufe beim Positionieren des Laserkopfs bzw. der Tragschiene vermieden werden. Um alle Markierungen effizient in möglichst kurzer Zeit aufzubringen, werden die Schritte des Positionierens des Laserkopfes und/oder Verschwenkens der Tragschiene, des Aufbringens der Markierungen, und des Auswählens einer nächsten der Markierungsebenen wiederholt, bis alle Markierungsebenen ab gearbeitet sind.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist unter dem Begriff „elektrisches Gerät“ jedes Gerät mit einer Tragschienenaufnahme zur Anordnung auf einer Tragschiene zu verstehen. Dieses sind beispielsweise rein passive Reihen klemmen, aber auch Geräte mit Schalt- oder Sicherungselementen, wie z.B. Sicherungsautomaten, fallen unter den Begriff des „elektrischen Geräts“, eben so wie auf eine Tragschiene aufsetzbare Geräte mit elektronischen Bauele menten oder Komponenten.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird die nächste der Markie rungsebenen so ausgewählt, dass ein Verschwenken der Tragschiene gegen über einer Bewegung des Laserkopfs in der Längsrichtung bevorzugt wird. Die unterschiedlichen Bewegungsvorgänge (Verfahren des Laserkopfs bzw. Ver schwenken der Tragschiene) werden demgemäß bei dem Auswählen der nächsten Markierungsebene unterschiedlich gewichtet.
In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens werden zum Auswählen der nächsten der Markierungsebenen den verbleibenden, noch nicht abgearbeite ten Markierungsebenen anhand der Ortskoordinaten der Markierungsebenen Prioritätswerte zugeordnet und die nächste zu bearbeitende Markierungsebene wird anhand der Prioritätswerte ausgewählt. Ein solches Verfahren lässt sich gut systematisch durchführen und an die apparativen Eigenschaften der Mar kierungsvorrichtung anpassen. Beispielsweise kann anhand der Ortskoordina ten der Markierungsebenen ermittelt wird, welche Bewegungen des Laserkopfs und/oder der Tragschiene notwendig sind, wobei unterschiedlichen Bewegun gen unterschiedliche Prioritätskennzahlen zugeordnet sind. Die Prioritätskenn zahlen ermöglichen eine optimale Anpassung des Verfahrens an die Eigen schaften der Markiervorrichtung. Die Prioritätskennzahlen von notwendigen Bewegungen werden dann aufaddiert, um den Prioritätswert einer Markie rungsebene zu erhalten.
In einer Ausgestaltung wird einer Bewegung des Laserkopfes in der Längsrich tung eine größere Prioritätskennzahl zugeordnet als einem Verschwenken der Tragschiene, falls kleinere Prioritätswerte bei dem Auswählen bevorzugt wer- den. Das Verschwenken lässt sich bei geeigneter Ausgestaltung der Markier vorrichtung schneller durchführen als ein Verfahren des Laserkopf in der Längsrichtung, was entsprechend durch dieses widerspiegelnde Prioritäts kennzahlen berücksichtigt wird. Bewegungen des Laserkopfes in einer anderen als der Längsrichtung können dagegen kleinere Prioritätskennzahlen zugeord net werden als einer Bewegung des Laserkopfes in der Längsrichtung. Ein Verschieben des Laserkopfs in solche anderen Bewegungsrichtungen dient z.B. einer Veränderung des Abstands des Laserkopfs von den zu beschriften den Geräten, und um Bereiche zu erreichen, die an den Geräten weiter oben bzw. unten liegen.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens werden mindestens zwei Ab bilder in verschiedenen Schwenkstellungen der Tragschiene erstellt, um auch schräg stehende Markierfelder bestmöglich erkennen zu können.
Vorteilhaft wird bei der Auswertung der mindestens einen Abbildung eine oder mehrere Positionen eines Markierfeldes für eine aufzubringende Markierung er kannt. Das kann bei einem kleinen Markierfeld beispielsweise ein Mittelpunkt des Markierfeldes sein, dessen Koordinaten dann zur Positionskorrektur verwendet werden. Bei einem größeren Markierfeld werden bevorzugt mindestens zwei Po sitionen des Markierfeldes für eine aufzubringende Markierung erkannt, wodurch neben der Position der aufzubringenden Markierung auch ihre Ausrichtung korri giert werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten, die auf einer Tragschiene angeordnet sind, weist eine Aufnahme für die Tragschiene und einen Laserkopf zum Aufbringen der Mar kierung auf den elektrischen Geräten auf. Dabei ist die Aufnahme um ihre Längsachse verschwenkbar gelagert ist, und der Laserkopf in zumindest einer Längsrichtung, die parallel zu der Längsachse der Aufnahme verläuft, verfahr bar geführt ist. Die Vorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die zur Durch führung eines derartigen Verfahrens eingerichtet ist. Weiter weist die Vorrich tung eine Bilderfassungseinrichtung zum Abbilden der in die Aufnahme einge setzten Tragschiene sowie der darauf angeordneten elektrischen Geräte auf.
Bevorzugt ist die Bilderfassungseinrichtung direkt oder indirekt an dem ver schiebbaren Schlitten der Linearführung angeordnet und ist besonders bevor zugt eine Zeilenkamera. Die Bilderfassungseinrichtung ermöglicht es, vorgege bene Positionen der aufzubringenden Markierungen an tatsächliche Gegeben- heiten anzupassen, wenn sich diesbezüglich toleranz- oder spaltbedingte Ab weichungen ergeben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist parallel zu der Aufnah me eine Linearführung mit einem verschiebbaren Schlitten, an dem der Laser kopf direkt oder indirekt montiert ist, angeordnet. Es kann vorgesehen sein, den Laserkopf über eine oder mehrere weitere Linearführungen, die senkrecht zu der Linearführung verlaufen, an dem Schlitten zu montieren. Eine zusätzliche weitere Linearführung in horizontaler Richtung ermöglicht es, den Laserkopf in einen geeigneten Fokusabstand zu der zu markierenden Fläche zu bringen, falls nicht der Laserkopf intern über Möglichkeiten verfügt, den Fokusabstand zu variieren. Eine zusätzliche weitere Linearführung in vertikaler Richtung er weitert den Markierungsbereich nach oben und unten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Aufnahme einen Längsträger mit einem Aufnahmebett zum Aufnehmen der Tragschiene auf, der von Schwenkarmen exzentrisch zu einer Drehachse gehalten ist. Bevorzugt ist das Aufnahmebett dabei etwa 20 bis 30 mm außermittig vom Zentrum der Drehachse angeordnet.
Der exzentrischen Schwenkbewegung der Aufnahme und damit der Tragschie ne beruht auf der Erkenntnis, dass im Durchschnitt der Massenschwerpunkt der zu beschriftenden elektrischen Geräte, insbesondere bei Reihenklemmen, etwa die genannten 20 bis 30 mm über der Tragschienenaufnahme der elektri schen Geräte liegt. Dadurch, dass das Aufnahmebett um den genannten Ab stand von der Drehachse beabstandet ist, werden die elektrischen Geräte im Durchschnitt in ihrem eigenen Massenschwerpunkt gedreht, was eine schnelle und möglichst trägheitslose Drehbewegung ermöglicht. So werden die bei einer Beschleunigung der Drehbewegung auftretenden Kräfte minimiert. Auf diese Weise wird eine möglichst hohe Drehbeschleunigung und damit schnell auszu führende Schwenkbewegung erreicht, was den Markierungsvorgang insgesamt verkürzt.
Weiter vorteilhaft ist die Aufnahme so gelagert, dass sie ohne Anschlag um ei nen Drehwinkel größer als 360° verschwenkbar ist. Bevorzugt ist der Drehwin kel auch deutlich größer als 360° und beträgt beispielsweise 720°. Auch kann vorgesehen sein, dass beliebige Drehwinkel ohne Anschlag möglich sind. Die Drehdurchführung ist dabei so ausgebildet, dass eine Stromversorgung für die Elektromagnete für den gesamten Drehbereich erfolgen kann. Die so erreichte freie Verschwenkbarkeit ermöglicht es, die Tragschiene in beliebiger Richtung zu verschwenken, und so in jeder Situation auf dem kürzesten Drehweg zu wei teren Beschriftungspositionen zu wechseln. Es ist dadurch möglich, in jedem Fall mit einer Drehbewegung von weniger als 180° zu einer nächsten Beschrif tungsposition zu wechseln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Laser kopf einen Laser auf, der in einem ultravioletten (UV) Wellenlängenbereich emittiert. Licht im UV-Wellenlängenbereich bietet den Vorteil, dass Markierun gen auf nahezu jeder Kunststoffoberfläche angebracht werden können. Die zu markierenden elektrischen Geräte können vorgesehene Felder zur Markierung aufweisen, diese müssen jedoch nicht mit einer speziellen Beschichtung oder einem speziellen Kunststoff versehen sein, wie es für Markierungen mit infraro tem (IR) Licht in der Regel nötig ist. Zudem ist es möglich, auch auf nicht extra ausgewiesenen Bereichen der elektrischen Geräte Markierungen anzubringen. Die aufgebrachten Markierungen können zudem nicht nur reine Farbumschläge sein, sondern gehen bei Verwendung geeigneter Parameter und Fokussierung der Laserstrahlung mit einem Materialabtrag oder einer Materialmodifikation einher, die die Markierungen ertastbar macht (taktile Markierung).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 -4 ein Beispiel einer Vorrichtung zum Markieren von elektrischen Geräten in jeweils einer isometrischen Darstellung aus ver schiedenen Blickrichtungen und/oder mit verschiedenen ein gesetzten Tragschienen mit den zu beschriftenden elektri schen Geräten;
Fig. 5a-c verschiedene Ansichten einer Schwenkvorrichtung der in den
Fig. 1 -4 gezeigten Markiervorrichtung;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung eines Längsträgers der Schwenkvorrichtung gemäß den Fig. 5a-c;
Fig. 7a, b eine Anordnung von elektrischen Geräten auf einer Tragschie ne in jeweils einer isometrischen Darstellung aus verschiede nen Blickrichtungen; Fig. 8 ein Flussdiagramm eines Verfahrensteils zum Ermitteln von Markierungsebenen;
Fig. 9 ein Flussdiagramm eines Verfahrensteils zum Ermitteln von Prioritäten für die Bearbeitung einer nächsten Markierungs ebene;
Fig. 10a, b verschiedene Reihenklemmen als Beispiele zu markierender elektrischer Geräte;
Fig. 10c ein Endwinkel als weiteres Beispiel eines zu markierenden elektrischen Gerätes; und
Fig. 11 , 12 jeweils eine Ansicht eines Blocks von Reihenklemmen mit ei- nem Endwinkel mit unterschiedlichen Positionierungsfehlern bei einer der Reihenklemmen.
In den Fig. 1-4 ist ein Beispiel einer Vorrichtung zum Markieren von aneinan- derreihbaren elektrischen Geräten, nachfolgend kurz Markiervorrichtung ge nannt, in jeweils einer isometrischen Darstellung gezeigt. Ein anmeldungsge mäßes Markierverfahren, das mit dieser Vorrichtung durchgeführt werden kann, wird im Zusammenhang mit den Fig. 7a bis 9 beschrieben. Beispiele von ein zelnen aneinanderreihbaren elektrischen Geräten und von Blöcken derselben, die mit der Vorrichtung markiert werden können, sind in den Fig. 10a-c, 11 und 12 wiedergegeben.
Die Markiervorrichtung ist jeweils mit einer aufgenommenen Tragschiene 1 dargestellt, auf die sich eine Anzahl von elektrischen Geräten 2 aufgerastet ist. Alle in den Figuren dieser Anmeldung gezeigten aufgerasteten Geräte 2 sind Reihenklemmen. Es versteht sich jedoch, dass auch andere aufgerastete elekt rische oder auch elektronische Geräte, wie beispielsweise Sicherungen oder Lastschalter, auf die Tragschiene 1 aufgereiht und durch die gezeigte Vorrich tung markiert werden können. Lediglich der einfacheren Darstellung halber werden die elektrischen Geräte 2 nachfolgend auch als Reihenklemmen 2 be zeichnet.
Die Fig. 1 , 2 und 4 zeigen die Markiervorrichtung mit unterschiedlich bestückten Tragschienen 1. Die Blickrichtung, in der die Vorrichtung dargestellt ist, ist in den drei genannten Fällen dieselbe. Fig. 3 zeigt die Markiervorrichtung mit der Tragschiene 1 und den Reihenklemmen 2 gemäß Fig. 2 aus einer anderen Blickrichtung.
Zur Aufnahme und auch zur Durchführung einer Schwenkbewegung der Trag schiene 1 mit den Reihenklemmen 2 weist die Markiervorrichtung eine Schwenkvorrichtung 10 auf. Die eigentliche Markierung (Beschriftung) auf den Reihenklemmen 2 wird von einer Laseranordnung 20 vorgenommen. Die Mar kiervorrichtung einschließlich der Laseranordnung 20 wird von einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung angesteuert. Nachfolgend wird zunächst die Schwenkvorrichtung 10, dann die Laseranordnung 20 detaillierter beschrieben.
Die Schwenkvorrichtung 10 weist einen Rahmen 11 auf, in dem eine in Art ei ner Schaukel ausgebildete Aufnahme 12 drehbar um ihre Längsachse ange ordnet ist. Die Aufnahme 12 umfasst einen sich in Längsrichtung erstreckenden Längsträger 13, der an beiden Enden über Schwenkarme 14 exzentrisch ge genüber einer Drehachse angeordnet ist. Diese Drehachse ist in entsprechen den Lagern in Stirnteilen des Rahmens 11 drehbar gelagert und mit einem An trieb 16 gekoppelt. Der Antrieb 16 ist beispielsweise Stellantrieb mit Positions encoder. Um hohe Drehmomente und entsprechend schnelle Drehbeschleuni gung und damit kurze Positionierzeiten zu erreichen, ist insbesondere ein ggf. drehzahluntersetzter Gleichstrommotor für den Stellantrieb geeignet.
Die Tragschiene mit den Reihenklemmen 2 wird zum Markieren auf den Längs träger 13 aufgesetzt, der zu diesem Zweck ein Aufnahmebett 131 bereitstellt. Dieses Aufnahmebett 131 und weitere Details des Längsträgers 13 sind gut in den Fig. 5a-5c zu erkennen, die die Schwenkvorrichtung 10 in verschiedenen Ansichten separat von der Laseranordnung 20 und ohne aufgesetzte Trag schiene 1 darstellen. Fig. 5a zeigt die Schwenkvorrichtung 10 in einer isometri schen Ansicht, die Fig. 5b in einer Seitenansicht und die Fig.5c in einer Drauf sicht.
An einem Ende des Längsträgers 13 ist eine feste Aufnahmelasche 132 ange ordnet, unter die ein Endabschnitt der Tragschiene 1 geschoben wird, um die Tragschiene an dieser Seite an dem Aufnahmebett 131 festzulegen. Das ge genüberliegende Ende der Tragschiene 1 wird mit einer vergleichbaren Auf nahmelasche 152 fixiert, die jedoch nicht ortsfest, sondern an einem ver schiebbaren Reiter 15 angeordnet ist. Der Reiter 15 ist längs verschiebbar an dem Längsträger 13 geführt, wozu in diesem Ausführungsbeispiel beispielswei se Führungsschienen 135 seitlich am Längsträger 13 vorgesehen sind. Der Reiter 15 ist mit einem Schnellspannhebel 151 ausgestattet, der ein Fixieren bzw. Lösen einer Arretierung des Reiters 15 am Längsträger 13 erlaubt. Nach Lösen des Reiters 15 kann dieser in Richtung der aufgesetzten Tragschiene 1 verschoben werden, bis die am Reiter 15 befestigte Aufnahmelasche 152 (s. Fig. 5b, c) die Tragschiene 1 im Aufnahmebett 131 fixiert.
Zusätzlich sind Seitenführungsbleche 133 in Längsrichtung des Längsträgers 13 an den seitlichen Rändern des Aufnahmebetts 131 vorgesehen, die die Tragschiene 1 entlang ihrer gesamten Länge seitlich führen.
In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch den Längsträger 13 mit einer aufgesetzten Tragschiene 1 dargestellt. Die Seitenführungsbleche 133 umgreifen die Trag schiene 1 seitlich in einem unteren Bereich. Die Seitenführungsbleche 133 sind bevorzugt als Federstahlbleche ausgeführt, so dass sie Toleranzen in der Brei te der Tragschiene 1 ausgleichen können. Die Seitenführungsbleche 133 sind bevorzugt so dünn ausgebildet und ragen nur so weit über das Aufnahmebett 131 hervor, dass sie die Tragschiene 1 zwar führen und positionieren, aber mit aufgerasteten elektrischen Geräten 2 nicht kollidieren. Dieses ist möglich, da die Tragschienenaufnahmen an den elektrischen Geräten 2 üblicherweise ei nen kleinen seitlichen Freiraum zumindest im unteren Bereich der Tragschiene aufweisen. Die Seitenführungsbleche 133 sind insbesondere für längere Trag schienen 1 hilfreich, da produktions- und/oder transportbedingt längere Trag schienen 1 dazu neigen, sich durchzubiegen. Aufgrund dieser Durchbiegung wäre eine exakte Positionierung der Tragschienen und damit der zu beschrif tenden elektrischen Geräte nicht gegeben bzw. wird durch die Seitenführungs bleche 133 erreicht.
Weiter sind in Längsrichtung der Tragschiene 13 im Aufnahmebett 131 eine Mehrzahl von Elektromagneten 134 beabstandet voneinander angeordnet. Nach einem Aufsetzen der Tragschiene 1 werden die Elektromagnete 134 ein zeln, in Gruppen oder gemeinsam bestromt, so dass sie die Tragschiene 134 fest und ohne einen Spalt aufgrund einer Durchbiegung in dem Aufnahmebett 131 fixieren. Eine Stromzuführung für die Elektromagnete 134 erfolgt über eine Rotationsdurchführung 17, die bevorzugt an der dem Antrieb 16 gegenüberlie genden Seite der Schwenkvorrichtung 10 angeordnet ist.
Durch die Verschiebbarkeit des Reiters 15 ist die Möglichkeit gegeben, Trag schienen 1 unterschiedlicher Länge in die Schwenkvorrichtung 10 einzusetzen. Durch die beschriebene Art der Fixierung der Tragschiene können zudem un terschiedlich hohe Tragschienen eingesetzt werden.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel mit einer kürzeren eingesetzten Tragschiene 1. Es kann vorgesehen sein auch in diesem Fall alle Elektromagnete 134 zu bestro- men. Alternativ kann vorgesehen sein, nur eine Anzahl von Elektromagneten 134 zu bestromen, die im Bereich der tatsächlich eingesetzten Tragschiene 1 liegen.
Wie Fig. 6 weiter zeigt, ist ein in Längsrichtung des Längsträgers 13 verlaufen der Kanal in dem Längsträger 13 ausgebildet, durch den Kabel zur Bestromung der Elektromagnete 134 verlaufen können. Der Kanal 136 dient weiterhin der Gewichtsreduzierung, um das Rotationträgheitsmoment der Aufnahme 12 zu minimieren, um mit möglichst geringen Drehmomenten eine hohe Drehbe schleunigung zu erreichen.
Aufgrund der Schwenkarme 14 ist das Aufnahmebett 131 für die Tragschiene 1 bei der Drehbewegung exzentrisch von der Drehachse angeordnet. Bevorzugt liegt der Abstand, um den das Aufnahmebett 131 von der Drehachse beab- standet ist, im Bereich von 20 bis 30 Millimetern (mm) und besonders bevor zugt bei etwa 23 mm. Grund ist, dass im Durchschnitt der Massenschwerpunkt der zu beschriftenden elektrischen Geräte 2 - insbesondere bei Reihenklem men - etwa 23 mm über der Tragschienenaufnahme der elektrischen Geräte 2 liegt. Wird das Aufnahmebett 131 um den genannten Abstand von der Dreh achse beabstandet, werden die elektrischen Geräte 2 im Durchschnitt in ihrem eigenen Massenschwerpunkt gedreht, was eine schnelle und möglichst träg heitslose Drehbewegung ermöglicht. So werden die bei einer Beschleunigung der Drehbewegung auftretenden Kräfte minimiert. Auf diese Weise wird eine möglichst hohe Drehbeschleunigung und damit schnell auszuführende Schwenkbewegung erreicht, was den Markierungsvorgang insgesamt verkürzt.
Bevorzugt sind der Antrieb 16 und die Rotationsdurchführung 17 so ausgebil det, dass ein unbegrenzter Drehwinkel bei der Drehung der Aufnahme 12 mög lich ist. Auf diese Weise kann die Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Aufnahme 12 unbeeinträchtigt von anderenfalls gegebenen Einschränkungen jederzeit in jede Richtung erfolgen. Die sich für den Markierungsprozess ergebenen Vorteil werden später noch detaillierter erläutert. Wie bereits zuvor erwähnt ist, ist seitlich neben der Schwenkvorrichtung 10 im Bereich der Aufnahme 12 die Laseranordnung 20 angeordnet. Die eigentliche Markierung auf den elektrischen Geräten 2, also in dem dargestellten Beispiel auf den Reihenklemmen 2, erfolgt durch einen Laserkopf 21 , der alle zur Auf bringung der Beschriftung notwendigen Komponenten, insbesondere einen La ser sowie Ablenk- und ggf. Fokussiereinheiten, um den Laserstrahl zur Aufbrin gung der Markierung ablenken zu können, umfasst.
Zur Markierung der elektrischen Geräte 2 mit einem Laser können verschiede ne Techniken eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, als Laser des Laserkopfs 21 einen Infrarotlaser einzusetzen, z.B. einen CO2-Laser, der Licht einer Wellenlänge von etwa 10,6 Mikrometern (pm) emittiert. Bei einem Einsatz eines Infrarotlasers ist es üblich, dass auf den elektrischen Geräten 2 für Infra rotstrahlung sensitive Markierfelder vorgesehen sind, die sich beim Auftreffen von infraroter Laserstrahlung verfärben, so dass eine Markierung angebracht werden kann. Die Markierfelder können in Form von Aufklebern, aufgebrachten Beschichtungen und/oder durch abschnittsweise Verwendung eines entspre chend infrarotsensitiven Kunststoffs bei den elektrischen Geräten vorliegen.
Weiter ist es möglich und bevorzugt, einen Laserkopf 21 mit einem im ultravio letten Wellenlängenbereich von etwa 190 bis 380 Nanometern (nm), insbeson dere bei 355 nm emittierenden Laser einzusetzen. Ein solcher Laser kann bei spielsweise ein Nd:YAG-Laser oder auch ein CO2-Laser mit nachgeordnete Frequenzverdreifachung sein. Licht im UV-Wellenlängenbereich bietet den Vor teil, dass Markierungen auf nahezu jeder Kunststoffoberfläche angebracht wer den können. Die elektrischen Geräte können nach wie vor vorgesehene Felder zur Markierung aufweisen, diese müssen jedoch nicht mit einer speziellen Be schichtung oder einem speziellen Kunststoff versehen sein. Zudem ist es mög lich, auch auf nicht extra ausgewiesenen Bereichen der elektrischen Geräte Markierungen anzubringen. Durch geeignete Parameter und Fokussierung der Laserstrahlung können zudem nicht nur reine Farbumschläge zur Markierung genutzt werden, sondern es kann ein Materialabtrag oder ein Materialmodifika tion des markierten Materials erreicht werden, die die Markierungen ertastbar macht (taktile Markierung).
Der Laserkopf 21 ist angesteuert durch die hier nicht dargestellte Steuereinrich tung, um innerhalb eines Fokusfelds 4 eine Beschriftung aufzubringen. Das Fo kusfeld 4 ist in den Fig. 1-4 dargestellt. Die genaue Größe, sowie der Abstand, in dem sich das Fokusfeld 4 vor dem Laserkopf 21 befindet, sind abhängig von den Abbildungseigenschaften des Laserkopfs 21 . Innerhalb des Fokusfelds 4 kann der Laserkopf 21 Markierungen, insbesondere Schriftzeichen, Ziffern und/oder Symbole, auf zu markierenden Flächen aufbringen. In der Regel wird ein im Laserkopf 21 erzeugter Laserstrahl über mehrere dreh- oder schwenkba re Spiegel abgelenkt, um jeden Punkt im Fokusfeld 4 zu erreichen. Da die Spiegel eine geringe Massenträgheit aufweisen, ist die Bewegung der Spiegel und damit die Ablenkung des Laserstrahls verglichen mit anderen mechani schen Bewegungen im System ein schneller Vorgang.
Wie in den Fig. 1 -4 ersichtlich ist, ist das Fokusfeld 4 kleiner als die maximale Länge der Tragschiene 1 mit den zu beschriftenden elektrischen Geräten 2.
Um eine Beschriftung entlang der gesamten Länge der Tragschiene 1 zu er möglichen, weist die Laseranordnung 20 eine Linearführung 22 in Längsrich tung des Längsträgers 13 auf. Diese Richtung wird nachfolgend auch als z- Richtung bezeichnet. Die Linearführung 22 erstreckt sich über die im Wesentli chen gesamte Länge der Aufnahme 12 der Schwenkvorrichtung 10. Die Linear führung 22 kann z.B. in Form eines Spindel- oder Zahnstangenantriebs ausge bildet sein. Es sind jedoch auch andere Antriebe möglich. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Antriebsmotoren der Linearführung 22 in den Figuren nicht explizit dargestellt.
An einem bewegbaren Schlitten der Linearführung 22 ist der Laserkopf 21 über eine Flalterung befestigt, die eine Positionseinstellung des Laserkopfs 21 auch in die senkrecht zur z-Richtung stehenden x- und y-Richtungen ermöglicht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Linearführung 23 in x-Richtung und eine Linearführung 24 in y-Richtung vorgesehen. Die x-Richtung verläuft im dargestellten Beispiel horizontal und die y-Richtung senkrecht.
Durch Verschiebung des Laserkopfs 21 in x-Richtung über die Linearführung 23 kann der Abstand des Laserkopfs 21 von dem zu beschriftenden Bereich verändert werden. Durch die Verschiebung in y-Richtung mit Hilfe der Linear führung 24 können weiter oben bzw. unten liegende zu markierende Bereiche erreicht werden. Falls der Laserkopf 21 über eine interne Möglichkeit der Ver stellung des Fokusabstands verfügt, kann ggf. auf die Linearführung 23 ver zichtet werden und diese als Flalterung mit einem festen Abstand ausgebildet sein. Falls die Modellvielfalt der zu beschriftenden elektrischen Geräte 2 keine großen Höhenunterschiede der Geräte vorsieht, kann unter Umständen auf ei ne Linearführung in y-Richtung verzichtet werden und die entsprechende Line arführung 24 kann als feste Halterung ausgebildet sein. Der Höhenunterschied bezieht sich auf eine Variation des Abstands der zu markierenden Bereiche von der Tragschiene.
Die Laseranordnung weist eine Bilderfassungseinrichtung 25 auf, z.B. eine Kamera, insbesondere eine Zeilenkamera. Diese kann unabhängig von dem Laserkopf 21 so angeordnet sein, dass sie auf die Schwenkvorrichtung 10 und damit eine eingesetzte Tragschiene 1 ausgerichtet ist. Vorteilhaft ist - wie auch bei der hier gezeigten Vorrichtung - die Bilderfassungseinrichtung so angeord net, dass sie von der Linearführung 22 in x-Richtung entlang der Tragschie nenaufnahme verfahrbar ist. Die Bilderfassungseinrichtung kann dazu an dem Laserkopf 21 angeordnet sein oder sie ist, wie vorliegend, integral in diesem ausgebildet. In dem Fall ist sie nicht nur in x-Richtung, sondern auch in z- Richtung und ggf. y-Richtung verfahrbar. Eine Kombination einer Zeilenkamera, deren aufgenommene Bildzeile quer, insbesondere senkrecht zur x-Richtung ausgerichtet ist, und einer Verfahrbarkeit in x-Richtung ermöglicht es, Trag schienen 1 jeder Länge in jeweils einem Bild mit variabler Pixelanzahl in x- Richtung abzubilden.
Die Bilderfassungseinrichtung 25 kann in verschiedenen Stadien des Markie rungsvorgangs eingesetzt werden. Zum einen kann die Bilderfassungseinrich tung 25 genutzt werden, um eine Tragschiene 1 nach dem Einsetzen abzubil den, ggf. in verschiedenen Schwenkstellungen, um zu überprüfen, ob die ein gesetzte und zu beschriftende Tragschiene 1 korrekt konfiguriert ist, z.B. ob sie tatsächlich die zu beschriftenden elektrischen Geräte 2 in der korrekten Orien tierung und Reihenfolge aufweist. Weiter kann überprüft werden, ob die Geräte 2 dahingehend korrekt positioniert sind, dass Markierungsflächen, auf die die Markierungen aufgebracht werden sollen, sich an der Position befinden, die für die jeweilige Markierung gespeichert ist. Wenn sich dabei Abweichungen zei gen, die innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs liegen, kann eine An passung der Positionen, an denen die Markierungen nachfolgend aufgebracht werden, an die aufgefundenen Positionen der Markierungsflächen angepasst werden. Diese Vorgehensweise wird nachfolgend noch detaillierter erläutert.
Zum anderen kann die Bilderfassungseinrichtung 25 eingesetzt werden, um den eigentlichen Markierungsvorgang zu überwachen. Eine aufgebrachte Mar kierung kann auf Korrektheit und/oder Lesbarkeit überprüft werden. Dazu kann ein erneutes Abbild der Tragschiene 1 und den elektrischen Geräten 2 aufge nommen werden, nachdem die Markierungen aufgebracht wurden. Insbeson dere wenn sich die Bilderfassungseinrichtung mit dem Laserkopf 21 mitbewegt, kann eine Prüfung jeder einzelnen Markierung unmittelbar nach oder sogar während ihres Aufbringens erfolgen.
Nachfolgend wird der Markierungsvorgang näher erläutert.
Zum Aufbringen der Markierung auf die elektrischen Geräte 2 der Tragschiene 1 wird der Laserkopf 21 mit Hilfe der Linearführung 22 so verfahren, dass zu mindest ein Teil der aufzubringenden Markierungen im Bereich des Fokusfelds 4 liegen. Beispielsweise sind in der Fig. 1 Markierungsebenen 3 eingezeichnet, die Ebenen angeben, in denen Markierungen auf den verschiedenen Reihen klemmen 2 anzubringen sind. Beim Beispiel der Fig. 1 ist eine Mehrzahl glei cher Reihenklemmen 2 auf der Tragschiene 1 angeordnet, wobei zu markie rende Bereiche auf verschiedenen Seiten der Reihenklemmen 2 an unter schiedlich hoch (gegenüber der Tragschiene 1) angeordneten Kontakten ange ordnet sind. In einer Markierungsebene 3 sind alle Markierungen aufgenom men, die auf eine oder mehrere der Reihenklemmen 2 aufgebracht werden können, ohne dass entweder die Aufnahme 12 verschwenkt oder der Laserkopf 21 verfahren werden muss.
In den Fig. 7a und 7b ist die Tragschiene 1 mit aufgerasteten elektrischen Ge räten 2, die auch in Fig. 5 zu sehen ist, separat von der Markiervorrichtung dar gestellt, um die verschiedenen Markierungsebenen 3 besser veranschaulichen zu können. Die Fig. 7a und 7b geben die Tragschiene 1 jeweils aus unter schiedlichen Blickrichtungen in isometrischen Darstellungen wieder.
In diesen Figuren sind beispielhaft verschiedene bereits aufgebrachte Markie rungen 5 auf den elektrischen Geräte 2, also den Reihklemmen 2, dargestellt. Die Markierungen 5 sind zum großen Teil Anschlussmarkierungen, die auf da für vorgesehenen Feldern neben Anschlüssen angebracht sind. Weitere der Markierungen 5 betreffen z.B. kundenspezifische Identifikations- oder Auftrags nummern oder Baugruppenbezeichnungen o.ä.
Zum Aufbringen der Markierungen 5 werden nacheinander die verschiedenen Markierungsebenen 3 in die Ebene des Fokusfelds 4 gebracht, was durch Ver- schwenken der Aufnahme 12 und ggf. durch Betätigen der Linearführung 22 in z-Richtung und/oder der Linearführung 23 in x-Richtung und/oder der Linear führung 24 in z-Richtung erfolgt. Alle in der Markierungsebene 3, die sich dann im Fokusfeld 4 befindet, liegenden Markierungen werden vom Laserkopf 21 aufgebracht, bevor eine nächste der Markierungsebenen 3 in das Fokusfeld 4 gebracht wird.
Wie Fig. 3 zeigt können aufgrund der beliebigen Verschwenkbarkeit der Auf nahme 12 auch Markierungen an der Unterseite der Reihenklemmen 2 ange bracht werden. Die freie Verschwenkbarkeit ermöglicht es auch, über die Un terseite des Längsträgers 13 auf die andere Seite der Reihenklemmen 2 zu wechseln. Wenn beispielsweise auf beiden Seiten der Reihenklemmen 2 schräg nach unten geneigte Beschriftungsfelder vorgesehen sind, würde ein Drehen über die Unterseite, also eine Drehung, bei der nicht die Oberseite der Reihenklemme 2 den Laserkopf 21 passiert, sondern die Unterseite des Längs trägers 13, zu einer Drehbewegung von weniger als 180° führen, anstelle eine Drehbewegung mit mehr als 180° über die Oberseite ausführen zu müssen.
Die verschiedenen Markierungsebenen 3 sind durch ihre Lage im Raum sowie ihre Abmessungen charakterisiert. Zusammenfassend werden diese Eigen schaften als Ortskoordinaten einer Markierungsebene 3 bezeichnet. Im Hinblick auf die Lage im Raum ist nicht nur die Position, sondern insbesondere auch ei ne Neigung der Markierungsebenen 3, relevant, da Markierungen, um nicht verzerrt und/oder unscharf zu werden, nur auf Flächen aufgebracht werden können, die im Hinblick auf den Abstand zum Laserkopf 21 aber auch im Hin blick auf die Neigung in dem Fokusfeld 4 liegen.
Um die Markierungen 5 auf den elektrischen Geräten 2 der Tragschiene 1 auf zubringen, werden der Steuereinrichtung, die sowohl den Laserkopf 21 als auch die Linearführungen 22-24 und auch den Antrieb 16 der Schwenkauf nahme 12 ansteuert, Informationen über die Konfiguration der Tragschiene 1 , d.h. über die aufgerasteten elektrischen Geräte 2 übermittelt, sowie Informatio nen darüber, auf welchem Gerät an welcher Position mit welcher Neigung wel che Markierung 5 aufzubringen ist. Diese Informationen werden im Rahmen dieser Anmeldung zusammenfassend auch als Markierungsanweisungen be zeichnet.
Um die Markierungen 5 aufzubringen, werden in einem ersten Verfahrensteil zunächst die Markierungsebenen 3 ermittelt, in denen Markierungen 5 bzw. die zugrundeliegenden Markierungsanweisungen zusammengefasst sind. Eine Markierungsebene 3 beinhaltet somit mindestens eine, bevorzugt eine Mehr zahl von Markierungen 5, die alle in dieser Markierungsebene 3 liegen und die sich zudem im Hinblick auf zu verwendende Markierungsparameter nicht unter- scheiden. Markierungsparameter betreffen die Einstellung des Lasers des La serkopfs 21 , die zur Aufbringung der Markierung eingestellt werden müssen. Ein Markierungsparameter ist z.B. die Leistung des Lasers und die Beschrif tungsgeschwindigkeit, die gemeinsam den Energieeintrag pro Fläche der Be schriftung beeinflussen. Diese Markierungsparameter sind im Wesentlichen von dem Material, auf das die Markierung 5 aufgebracht wird, abhängig. Auch Informationen über das zu markierende Material sind mit dem Datensatz, der die Tragschiene 1 und die elektrischen Geräte 2 beschreibt, verfügbar. Sie können unmittelbar mit in die Markierungsanweisungen eingebunden sein oder auch über verlinkte Produktinformationen zugänglich sein.
Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Festlegen der verschiedenen Markierungsebenen 3 ist in Fig. 8 in Form eines Flussdiagramms dargestellt.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst aus den übertragenen Informationen über die aufzubringenden Markierungen 5 eine erste (bzw. in nachfolgenden Wiederholungen des Schrittes 1 eine nächste) Markierungsanweisung abgeru fen.
In einem nächsten Schritt S2 wird ermittelt, ob die von dieser Markierungsan weisung spezifizierte Markierung 5 mit gleichen Markierungsparametern auf dem gleichen elektrischen Gerät 2 aufzubringen ist wie die zuletzt betrachtete. Falls dem nicht so ist - wie z.B. beim ersten Durchlauf des Verfahrens - ver zweigt das Verfahren zu einem nächsten Schritt S3, in dem überprüft wird, ob die Ausrichtung der zu markierenden Fläche die gleiche ist wie bei zuvor vor genommenen Markierungen 5. Ist dem nicht so, verzweigt das Verfahren zu ei nem nächsten Schritt S4, in dem eine neue Markierungsebene 3 erzeugt wird.
In einem nächsten Schritt S9 wird dann überprüft, ob weitere Markierungsan weisungen, die noch keiner Markierungsebene 3 zugeordnet sind, vorliegen Falls keine weiteren noch nicht zugeordneten Markierungsanweisungen vorlie gen, ist dieser Verfahrensabschnitt abgeschlossen. Wenn weitere Markie rungsanweisungen vorliegen, die noch keiner Markierungsebene 3 zugeordnet sind, verzweigt das Verfahren zurück zum Schritt S1 , in dem die nächste Mar kierungsanweisung abgerufen wird.
Falls in dem Schritt S2 festgestellt wird, dass die aktuell betrachtete Markie rungsanweisung dasselbe elektrische Gerät betrifft wie die zuvor bearbeitete und auch die dieselben Markierungsparameter eingesetzt werden, sind die be- nötigten Markierungsebenen in der Regel schon angelegt und es muss nicht unbedingt eine neue Markierungsebene eröffnet werden. Das Verfahren wird in dem Fall in einem Schritt S5 fortgesetzt. Der Schritt S5 wird ebenfalls erreicht, wenn im Schritt S3 festgestellt wird, dass die aktuelle Markierungsanweisung ein anderes als das zuvor betrachtete elektrische Gerät 2 betrifft, jedoch die Markierung 5 auf einer Fläche mit gleicher Ausrichtung aufgebracht werden soll.
In dem folgenden Schritt S5 wird abgefragt, ob die Markierung 5 auf gleichem zu markierenden Material oder zumindest auf einem Material, das gleiche Ein stellung des Lasers des Laserkopfs 21 erfordert, erfolgen soll. Wenn das nicht so ist, d.h. wenn geänderte Markierungsparameter zu verwenden sind, ver zweigt das Verfahren zum Schritt S4, in dem eine neue Markierungsebene 3 generiert wird.
Falls die Markierungsparameter nicht geändert werden müssen, verzweigt das Verfahren zu einem nächsten Schritt S6. In dem Schritt S6 wird überprüft, ob die aktuelle Markierung innerhalb des Fokusbereichs einer der bereits erstellten Markierungsebenen 3 liegt. Flintergrund ist, dass die Fokusebene 4 des Laser kopfs 21 eine - wenn auch kleine - Tiefenschärfe bis zu typischerweise einigen Millimetern im Abstand zulässt. Markierungen, die bei gleicher Ausrichtung der zu markierenden Fläche und gleichen geforderten Laserparametern, sich im Hinblick auf den Abstand des Laserkopfs 21 zur Fläche nur um wenige Millime ter (bzw. einen Abstandsunterschied im Bereich der Tiefenschärfe) unterschei den, können daher in derselben Markierungsebene 3 zusammengefasst wer den.
Falls die aktuelle aufzubringende Markierung 5 jedoch außerhalb des Fokusbe reichs liegt, verzweigt das Verfahren wiederum zum Schritt S4, um eine neue Markierungsebene zu generieren. Falls die aktuelle Markierung in dem Fokus bereich einer bereits bestehenden Markierungsebene 3 liegt, verzweigt das Verfahren zu einem Schritt S7, in dem überprüft wird, ob die aufzubringende Markierung 5 eventuell verschattet ist. Eine Verschattungssituation kann z.B. vorliegen, wenn aus Sicht des Laserkopf 21 die Markierung 5 hinter einem her vorstehenden Teil eines benachbarten elektrischen Geräts 2 liegt, so dass die Laserstrahlen den Markierungsbereich aus der vorliegenden Position des La serkopfes heraus gar nicht erreichen könnten. Falls eine solche Verschattungs situation für die aktuell betrachtete Markierungsanweisung vorliegt, verzweigt das Verfahren zum Schritt S4, um die Markierungsanweisung einer neuen Mar kierungsebene zuzuweisen.
Falls keine Verschattungssituation für die aktuelle Markierungsanweisung be steht, verzweigt das Verfahren zu einem nächsten Schritt S8, in dem die aktuel le Markierungsanweisung dieser bereits bestehenden Markierungsebene 3 zu gefügt wird. Auch vom Schritt S8 wird das Verfahren mit dem Schritt S9 fortge führt, um ggf. weitere Markierungsanweisungen zu betrachten.
Zum eigentlichen Aufbringen der Markierungen 5 auf die elektrischen Geräte 2 werden dann nacheinander die verschiedenen Markierungsebenen 3 in die Ebene des Fokusfelds 4 gebracht, was durch Verschwenken der Aufnahme 12 und ggf. durch Betätigen der Linearführung 22 in z-Richtung und/oder der Line arführung 23 in x-Richtung und/oder der Linearführung 24 in z-Richtung erfolgt. Alle in der Markierungsebene 3, die sich dann im Fokusfeld 4 befindet, liegen den Markierungen werden vom Laserkopf 21 aufgebracht, bevor eine nächste der Markierungsebenen in das Fokusfeld 4 gebracht wird.
Um die Reihenfolge zu ermitteln, in der die generierten Markierungsebenen 3 ausgehend von einer neutralen Startposition des Laserkopfs 21 und auch der Aufnahme 12 angefahren und abgearbeitet werden, werden anmeldungsge mäß die verschiedenen Bewegungen des Laserkopfs 21 bzw. der Aufnahme 12 für die Tragschiene 1 , die für einen Wechsel zur nächsten Markierungsebene notwendig sind, berücksichtigt. Diese Bewegungen werden mit verschiedenen Prioritäten belegt, wobei die Bewertung von der involvierten Zeit für die Durch führung der Bewegung abhängt. Da insbesondere bei dem Aufbau der Markier vorrichtung, wie er im Zusammenhang mit den Fig. 1 -6 beschrieben ist, ein Verschwenken der Tragschiene 1 deutlich schneller erfolgen kann als ein Ver fahren des Laserkopfs entlang der Tragschiene 1 , hat das Kriterium „kein Ver fahren des Laserkopfs 21 in z-Richtung“ eine höhere Priorität als das Kriterium „keine Drehung der Aufnahme 12“.
Auch den anderen beiden Bewegungsfreiheitsgraden des Laserkopfs 21 , also die Bewegung in x- bzw. y-Richtung, kann eine Priorität zugewiesen werden. Wenngleich die Vorschubgeschwindigkeiten der Linearführungen 23, 24 für die x- und y-Richtungen in der Regel mit denen der Linearführung 22 für die z- Richtung vergleichbar sind, sind bei diesen beiden Bewegungsachsen in der Regel die zurückzulegenden Wege kleiner. Von daher hat die Prämisse „keine Bewegung in z-Richtung“ in jedem Fall höhere Priorität als die Prämisse „keine Bewegung in y-Richtung“ und „keine Bewegung in x-Richtung“. Die Prioritäten, die der Bewegung der x- und der y-Richtung eingeräumt werden, sind ver gleichbar mit denen der Verschwenkbewegung und können in einer Prioritäten reihenfolge vor oder nach dieser einsortiert werden.
Bewegungen des Laserkopfs in x-Richtung sind häufig nur sehr klein. Bewe gungen in y-Richtung können größer sein, kommen aber seltener vor, da eine Bewegung in der y-Richtung aus einer Normalstellung heraus nur bei sehr gro ßen zu beschriftenden Geräten benötigt wird. Eine Prioritätenreihenfolge „Ver- schwenken vor Bewegung in x-Richtung vor Bewegung in y-Richtung vor Be wegung in z-Richtung“ ist daher bevorzugt.
In Fig. 9 ist in einem Flussdiagramm dargestellt, wie eine Vergabe der Prioritä ten in einem Ausführungsbeispiel mit dieser bevorzugten Prioritätenreihenfolge erfolgen kann, um eine nächste Markierungsebene zur Abarbeitung durch die Markiervorrichtung auszuwählen.
Das Verfahren iteriert durch die Menge der noch nicht abgearbeiteten Markie rungsebenen, um diese mit einem Prioritätswert p zu versehen. Die Markie rungsebene, die nach Abschluss des in Fig. 9 gezeigten Verfahrens den kleins ten oder einen der kleinsten Prioritätswerte p hat, wird als nächste Markie rungsebene von der Markiervorrichtung abgearbeitet.
In einem nächsten Schritt S11 wird eine erste der noch zu bearbeitenden Mar kierungsebenen ausgewählt und mit einem vorläufigen Prioritätswert p = 1 be legt. In einem nächsten Schritt S12 wird betrachtet, ob ein Bearbeiten dieser aktuell betrachteten Markierungsebene ein Verschwenken der Tragschienen aufnahme zur Folge haben würde. Falls dem so ist, wird der Prioritätswert p in einem Schritt S13 um einen Wert einer Prioritätskennzahl erhöht, der dieser Bewegung zugeordnet ist. Andernfalls wird der Prioritätswert p beibehalten. Die Prioritätskennzahl für das Verschwenken der Tragschienenaufnahme ist in die sem Beispiel gleich 1 gewählt.
In einem nächsten Schritt S14 wird ermittelt, ob ein Bearbeiten dieser aktuell betrachteten Markierungsebene ein Verfahren in x-Richtung zur Folge haben würde. Falls dem so ist, wird der Prioritätswert p in einem Schritt S15 um den Wert 2 einer dieser Bewegung zugeordneten Prioritätskennzahl erhöht, andern falls behält er seinen Wert. In einem nächsten Schritt S16 wird ermittelt, ob ein Bearbeiten dieser aktuell betrachteten Markierungsebene ein Verfahren in y-Richtung zur Folge haben würde. Falls dem so ist, wird der Prioritätswert p in einem Schritt S17 um den Wert 4 einer dieser Bewegung zugeordneten Prioritätskennzahl erhöht, andern falls behält er seinen Wert.
In einem nächsten Schritt S18 wird ermittelt, ob ein Bearbeiten dieser aktuell betrachteten Markierungsebene ein Verfahren in z-Richtung zur Folge haben würde. Falls dem so ist, wird der Prioritätswert p in einem Schritt S19 um den Wert 8 einer dieser Bewegung zugeordneten Prioritätskennzahl erhöht, andern falls behält er seinen Wert.
Nach dem Schritt S18 bzw. S19 wird in einem folgenden Schritt S20 abgeprüft, ob noch weitere zu bearbeitende Markierungsebenen vorliegen, denen noch kein Prioritätswert p zugeteilt wurde. Falls das so ist, verzweigt das Verfahren zurück zum Schritt S11 , um die nächste noch zu bearbeitende Markierungs ebene mit einem Prioritätswert p zu belegen.
Falls alle noch zu bearbeitenden Druckeben mit Prioritätswerten p belegt wur den, verzweigt das Verfahren zu einem Schritt S21 , in dem die Markierungs ebene 3 mit dem kleinsten Prioritätswert p ausgewählt wird. Falls es mehrere Markierungsebenen 3 mit dem kleinsten Prioritätswert p gibt, wird eine beliebi ge dieser Markierungsebenen 3 ausgewählt. Der Markiervorgang wird dann mit dieser Markierungsebene 3 fortgeführt.
Nach Fertigstellung des Markiervorgangs in dieser Markierungsebene 3 wird der in Fig. 9 gezeigte Teil des Markierverfahrens erneut durchgeführt, um wie derum ausgehend von der dann aktuellen Position des Laserkopfs 21 bzw. Drehposition der Aufnahme 12 wiederum die Prioritäten für alle weiteren Mar kierungsebenen 3 zu erfassen. Das Verfahren endet, wenn alle Markierungs ebenen 3 abgearbeitet wurden.
Bei dem gezeigten Bespiel werden die verschiedenen Bewegungen durch Prio ritätskennzahlen charakterisiert, die Zweierpotenzen darstellen. Ein solches bi näres Bewertungsschema ist vorteilhaft, es können jedoch auch andere Priori tätskennzahlen vergeben werden.
Weiter sind die Prioritätskennzahlen so gewählt, dass Markierungsebenen aus gewählt werden, wenn sie einen möglichst kleinen Prioritätswert p aufweisen. Es versteht sich, dass das Verfahren auch so gestaltet sein kann, dass ein möglichst hoher Prioritätswert p zu einer Auswahl führt.
In einer Erweiterung des dargestellten Verfahrens kann die Priorisierung zu sätzlich mitberücksichtigen, wie weit die Verfahrwege sind, um eine nächste Markierungsebene einzustellen. Schließlich ist es auch möglich, bei bekannten Verfahr- und Anfahrgeschwindigkeiten, also bei vollständig bekannter Bewe gungsdynamik der Linearführungen 22 bis 24 bzw. der Schwenkvorrichtung 10 die zu erwartenden Zeiten für den Wechsel von einer zur nächsten Markie rungsebene zu ermitteln. Die Zeiten stellen dann die Prioritätswerte gemäß Fig. 9 dar. Auf diese Weise wird die insgesamt zur Markierung der elektrischen Ge räte 2 der Tragschiene 1 benötigte Zeit bestmöglich minimiert.
Wie zuvor bereits erwähnt können verschiedene Umstände dazu führen, dass sich die Flächen der elektrischen Geräte 2 auf der Tragschiene 1 , auf die die Markierungen angebracht werden sollen, real nicht an den Positionen befinden, an denen sie theoretisch gemäß der Markierungsanweisungen zu erwarten sind.
Anmeldungsgemäß wird während des Verfahrens die Bilderfassungseinrich tung verwendet, um mindestens ein Abbild relevanter Abschnitte der Trag schiene 1 und der zu markierenden Geräte 2 aufzuzeichnen. Anhand der Ab bilder können Markierpositionen korrigiert werden. In einer vorteilhaften Ausge staltung ist die Bilderfassungseinrichtung eine Zeilenkamera, die in den Laser kopf 21 integriert oder an diesem angeordnet ist. Mit Hilfe der Linearführung 22 kann die Zeilenkamera entlang der Tragschiene 1 verfahren werden, um sie abzubilden. Die Verwendung einer Zeilenkamera ist dabei insofern vorteilhaft, als dass die Tragschiene 1 mit den elektrischen Geräten 2 innerhalb eines be liebigen Längsabschnitts mit entsprechend angepasster Pixelanzahl in dieser X-Richtung abgebildet werden kann. Bevorzugt wird dabei ein zusammenhän gender Abschnitt in x-Richtung ermittelt, derart, dass alle aufzubringenden Markierungen in einer bestimmten Schwenkstellung sich in diesem einen zu sammenhängenden Abschnitt befinden. Vergleichbare Abbildungen werden für weitere Schwenkstellungen der Schwenkvorrichtung 10 aufgezeichnet, bis die Tragschiene 1 und die elektrischen Geräte 2 in allen Bereichen, in denen Mar kierungen aufzubringen sind, erfasst sind. Vorteilhaft werden die Bereiche in Längsrichtung auf beiden Seiten um beispielsweise einige Prozent größer ge wählt, als gemäß der Markieranweisungen notwendig ist, um sicherzustellen, dass alle Flächen, auf denen Markierungen angebracht werden sollen, von der Abbildung erfasst sind.
Um die sich aus der Auswertung der Aufnahmen ergebenen Positionskorrektu ren bereits bei der Zuordnung der Markierungen zu Markierebenen berücksich tigen zu können, erfolgt das Abbilden und das nachfolgend beschriebene Aus werten der Abbildungen bevorzugt noch vor dem in Zusammenhang mit Fig. 8 beschriebenen Verfahren.
Für die Markierungen sind auf den elektrischen Geräte 2 in der Regel spezielle Bereiche vorgesehen, die nachfolgend Markierfelder genannt werden. Um eine gute Lesbarkeit zu gewährleisten, können diese Markierfelder mit einer Be schichtung versehen sein, die sich farblich von dem Basismaterial des Gehäu ses des elektrischen Gerätes 2 unterscheidet. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Markierung gesonderte „Markierer“ eingesetzt werden. Dieses sind kleine Kunststoffplättchen, die wahlweise vorbeschriftet sein können oder für das hier beschriebene Verfahren unbeschriftet sind. Die Markierer werden an entsprechender Stelle an die elektrischen Geräte angeclipst. Diese Markie rer können auch in Form sogenannter Markierstreifen vorliegen, die sich über zwei oder mehr nebeneinander liegende Markierfelder erstrecken. Als „Markier feld“ ist im Rahmen dieser Anmeldung jede Fläche zu verstehen, auf die eine Markierung aufgebracht werden soll.
Durch die Beschichtung oder den Einsatz von Markieren weisen die Markierfel der in der Regel einen Färb- oder Helligkeitsunterschied gegenüber dem Ba sismaterial eines Gehäuses der elektrischen Geräte 2 auf. Dieser Färb- oder Helligkeitsunterschied wird zur Auffindung der Markierfelder in den aufgenom menen Abbildungen genutzt. Dazu bieten sich beispielsweise an sich bekannte Auswertealgorithmen zur Kantendetektion an. Weiter ist es vorteilhaft, die Bil derfassungseinrichtung, also beispielsweise die Zeilenkamera, so auszuwählen oder so zu betreiben, dass sie einen Wellenlängenbereich nutzt, in dem Kon traste zwischen dem Markierfeld und dem Basismaterial des Gehäuses beson ders deutlich hervortreten.
Bei der Auswertung der Abbildungen werden von erkannten Markierfeldern de ren Mittelpunktskoordinaten bestimmt und diese mit Koordinaten gemäß den Markieranweisungen verglichen. Anhand des Vergleichs wird eine Zuordnung der tatsächlichen Koordinaten zu den erwarteten Koordinaten vorgenommen. Bevorzugt sind dabei Kriterien festgelegt, die die Grenzen dieser Zuordnung betreffen. Beispielsweise können maximal zulässige Verschiebungen definiert sein, die z.B. im Bereich von einigen Millimetern liegen. Wenn dann beispiels weise insgesamt die Anzahl der aufgefundenen Markierfelder kleiner ist als die Anzahl der Markierungsanweisungen oder wenn eine Zuordnung der aufgefun denen Markierfelder zu den Markieranweisungen Verschiebungen erfordern würde, die über der maximal zulässigen Verschiebung liegen, kann vorgesehen sein, dass das Verfahren zunächst gestoppt wird. Es kann eine manuelle Über prüfung angeregt werden, ob die eingesetzte Tragschiene 1 mit den elektri schen Geräten 2 tatsächlich der gemäß den Markieranweisungen vorgesehe nen entspricht.
Sind zwei Markierfelder so nah beieinander angeordnet, beispielsweise weil sie nebeneinander auf einem Markiererstreifen liegen, dass sie nahtlos ineinander übergehen, können diese Markierfelder durch den beschriebenen Kantendetek tionsmodus nicht voneinander unterschieden werden. Dieses kann im Auswer teverfahren dahingehend berücksichtigt werden, dass ein größeres aufgefun denes Markierfeld automatisch in zwei oder mehr Markierfelder der zu erwar tenden Größe aufgeteilt wird, wobei zu jedem der Markierfelder entsprechend ein Mittelpunkt berechnet wird. Weiter kann vorgesehen sein, dass in einem Fall, in dem einzelne Markierfelder nicht sicher erkannt werden, die tatsächli chen Positionen dieser Markierfelder anhand ermittelter Positionen umliegen der Markierfelder berechnet werden. Auf diese Weise kann insbesondere dann vorgegangen werden, wenn aufgrund der Markieranweisungen bekannt ist, dass die Materialkombination dieser Markierfelder zu dem Basismaterial des Gehäuses keinen ausreichenden Kontrast für eine sichere Erkennung bietet.
Insgesamt wird durch die genannten zusätzlichen Schritte des Abbildens der Tragschiene 1 und der elektrischen Geräte 2, des Analysierens der Abbildun gen, des Ermittelns der tatsächlichen Positionen von Markierfeldern und des Berücksichtigens dieser tatsächlichen Positionen bei dem Aufbringen der Mar kierung das Markierverfahren zuverlässiger gestaltet werden, so dass es auto matisiert mit geringsten Ausschussraten durchgeführt werden kann.
In den Fig. 10a-c sind beispielhaft elektrische Geräte 2, die mit der zuvor be schriebenen Vorrichtung beschriftet werden können, dargestellt. In den Fig.
10a, b sind zwei verschiedene Reihenklemmen 30 in jeweils einer isometri schen Darstellung gezeigt. In Fig. 10c ist ein Endwinkel 35 in einer Aufsicht auf seine der Tragschiene gegenüberliegenden Front gezeigt. Die Reihenklemmen 30 in den Fig. 10a, b weisen jeweils ein Gehäuse 31 auf, an dessen unterer Seite eine Tragschienenaufnahme 32 ausgebildet ist, mit der das Gehäuse 31 und mithin die Reihenklemme 30 an eine Tragschiene 1 , wie sie in den zuvor gezeigten Figuren dargestellt ist, aufgeclipst werden kann.
Die Reihenklemmen 30 weisen jeweils eine Mehrzahl von Klemmeinrichtungen für Drähte auf, die vorliegend als sog. „Push-in-Klemmen“ ausgebildet sind. Sie umfassen jeweils eine Drahtaufnahme 33, also eine Öffnung, in die ein zu klemmender Draht eingeführt wird. Der Draht wird durch die Drahtaufnahme 33 zu einer Klemmfeder 34 geführt, die ihn festlegt und elektrisch kontaktiert.
Zur Beschriftung der verschiedenen Anschlüsse sind bei den gezeigten Rei henklemmen 30 nicht vorgegebene Markierungsfelder vorgesehen, sondern in dem Gehäuse 31 Aufnahmen ausgebildet, in die Markierer 51 eingesetzt wer den können. Dieses eröffnet die Möglichkeit, vormarkierte Markierer 51 einzu setzen oder Markierer 51 , die unbeschriftet sind und die mit der in der vorlie genden Anmeldung beschriebenen Vorrichtung bzw. nach dem hier beschrie benen Verfahren von der Laseranordnung 20 beschriftet werden. Des Weiteren kann Markierermaterial auch in die Markiererkanäle eingespritzt werden, um anstelle des eingeclipsten Markierers 51 einen vergleichbaren integral an der Reihenklemme 30 auszubilden. Schließlich können geeignete Markierflächen anstelle der Aufnahmen für die Markierer 51 auch unmittelbar an dem Gehäuse 51 vorhanden sein.
Beim Anordnen von Reihenklemmen 30 auf einer Tragschiene wird eine Anzahl von Reihenklemmen 30 üblicherweise zwischen zwei Endwinkel 35, von denen einer in Fig. 10 c gezeigt ist, begrenzt und auf der Tragschiene 1 fixiert. Auch der Endwinkel 35 weist einen Markierer 51 auf, auf dem beispielsweise die Funktion oder Zuordnung der sich angrenzenden Reihenklemmen 30 angege ben werden kann. Der Markierer 51 des Endwinkels 35 zeichnet sich durch ei ne vielfache Länge (in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Trag schiene 1 ) aus verglichen mit den Markierern 51 der Anschlüsse der Reihen klemmen 30.
Ein Vergleich der Positionen (relativ zur Tragschienenaufnahme 32) der Mar kierer 51 an den Reihenklemmen 30 sowie ihre unterschiedliche Ausrichtung verdeutlicht die große Flexibilität, die der Markiervorrichtung beim Beschriften der Markierer 51 abverlangt wird. Nachfolgend werden Weiterbildungen des Markierverfahrens beschrieben, die in Verbindung mit der zuvor erwähnten Bil- derfassungseinrichtung die Qualität der aufgebrachten Markierungen verbes sern kann.
Die in Fig. 10a gezeigte Reihenklemme 30 weist in ihrer Höhe (in einer Rich tung senkrecht zur Tragschienenaufnahme 32) vier Markierfelder auf, die auf grund der großen Bauhöhe der Reihenklemme 30 sich über einen weiten Be reich erstrecken. Bedingt durch den Blickwinkelbereich der Bilderfassungsein richtung kann beispielsweise eine Situation eintreten, in der nur zwei, bei spielsweise die beiden mittleren Markierer 51 erfasst werden.
Zu diesen Markierern 51 werden wie zuvor beschrieben Mittelpunktskoordina ten bestimmt. Sie sind in Form von Positionskreuzen 52 in Fig. 10a eingetra gen. Anhand dieser Mittelpunktskoordinaten kann eine Positionskorrektur der Markierung erfolgen, wie in den vorherigen Abschnitten erläutert wurde. Eine derartige Positionskorrektur wäre natürlich auch für die Markierer 51 , die nicht innerhalb des Bildbereichs der Bilderfassungseinrichtung liegen, wünschens wert. Im Beispiel der Fig. 10a können das z.B. die unterhalb bzw. oberhalb der beiden mittleren Markierer 51 liegenden Markierer 51 sein. Die Position dieser von der Bilderfassungseinrichtung nicht sichtbaren Markierer 51 ist jedoch nicht unabhängig von der der sichtbaren Markierer 51 , da sie sich auf der gleichen Reihenklemme 30 befinden und somit hinsichtlich ihrer Position konstruktions bedingt mit der Position der sichtbaren Markierer 51 verbunden sind.
In einer Weiterbildung des Markierverfahrens wird die Position solcher nicht sichtbaren Markierer 51 (oder allgemeiner Markierfelder) aufgrund der bekann ten Konstruktionsinformationen über die Reihenklemme 30 (oder allgemeiner jedes elektrische Gerät 2, das markiert wird) mithilfe der ermittelten Mittel punktskoordinaten von erkannten Markierern 51 extrapoliert. In der Fig. 10a sind solche extrapolierten Mittelpunktskoordinaten als gestrichelt dargestellte Positionskreuze 53 wiedergegeben.
Die geometrischen Informationen über die betreffende Reihenklemme 30 kön nen dabei aus Konstruktionsinformationen aus einer Datenbank entnommen werden.
Fig. 10b zeigt, dass Markierer 51 (bzw. allgemein jede Art von Markierfeldern) nicht nur in einer Ebenenausrichtung senkrecht zur Tragschienenaufnahme 32 und parallel zur Tragschienenaufnahme 32 vorhanden sein können, sondern auch in beliebigen Winkeln dazwischen. Beim vorliegenden Beispiel sind mittig auf der Reihenklemme 30 zwei Markierer 51 angeordnet, die in einem Winkel von etwa 45° zur Tragschienenaufnahme 32 stehen. Um eine gute Erkennung der Mittelpunktskoordinaten zu ermöglichen (diese sind wiederum über Positi onskreuze 52 symbolisiert) wird bevorzugt eine Kameraaufnahme bei einer Drehrichtung der Schwenkvorrichtung 10 vorgenommen, in der die schräg ge stellten Markierer 51 senkrecht zur Hauptblickrichtung der Bilderfassungsein richtung stehen.
Fig. 10c zeigt mit dem Endwinkel 35 eine Draufsicht auf ein elektrisches Gerät, bei dem die Abmessungen des Markierers 51 die der zuvor gezeigten Reihen klemmen 30 deutlich übersteigen.
Bei einem solchen Markierer 51 sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Verfahrens vor, bei einer Bildauswertung der Aufnahmen der Bilderfassungsvorrichtung nicht die Mittelpunktskoordinaten des Markierers 51 zu bestimmen, sondern beabstandet voneinander zwei Endbereichskoordina ten. Die ermittelten Koordinaten sind wiederum in der Figur durch Positions kreuze 52 symbolisiert.
Ein Vorteil dieser Vorgehensweise wird am Beispiel der Fig.11 erläutert.
Die Fig. 11 zeigt eine Mehrzahl von Reihenklemmen 30, die sich an einen Endwinkel 35 anschließen. In dem gezeigten Beispiel ist an dem Endwinkel 35 kein Markierer 51 vorgesehen, wohl aber an den Reihenklemmen 30, wobei die hier verwendeten Markierer ebenfalls in einer Längsrichtung der Reihenklem men 30 gegenüber den Markierern der Reihenklemmen 30 aus den Fig. 10a, b vergrößert sind. Der Block der Reihenklemmen 30 ist nur an einer Seite von dem gezeigten Endwinkel 35 begrenzt. In einer solchen Konstellation kann es Vorkommen, dass Reihenklemmen 30, die weiter weg vom Endwinkel 35 lie gen, schräg auf der Tragschiene 1 positioniert sind und gegenüber der eigent lich gewünschten Ausrichtung eine Verdrehung um einen Winkel a aufweisen. Realistisch liegt eine solche Verdrehung maximal im Bereich von einem oder zwei Grad. Der besseren Darstellung halber ist in Fig. 11 die Verdrehung um den Winkel a mit etwa 5° künstlich vergrößert dargestellt.
Die gezeigte Verdrehung hat einen Einfluss sowohl auf die berechnete Position des Markierers 51 der ganz rechts angeordneten Reihenklemme 30, als auch auf seine Ausrichtung. Würden die Markierer 51 auf den Reihenklemmen 30 nur über ihre Mittel punktskoordinaten durch die Bildauswertung korrigiert, wäre zwar eine Positi onsverschiebung des Markierers 51 aufgrund der Verdrehung um den Winkel a kompensiert, dennoch würde eine aufgebrachte Markierung von ihrer Ausrich tung her nicht korrekt auf den Markierer 51 aufgebracht werden. Sie würde zwar senkrecht zur Tragschiene 1 verlaufen, damit aber schräg auf dem schrägstehenden Markierer aufgebracht werden. Eine Korrektur anhand von zwei Endbereichskoordinaten 51 , wie in den Fig. 10c bzw. Fig. 11 gezeigt, er möglicht es, die Beschriftung in ihrer Ausrichtung der tatsächlichen Ausrichtung des Markierers 51 (bzw. allgemeiner eines jeden Markiererfelds) folgen zu las sen.
Ein weiterer typischer Effekt der Positionierung von Reihenklemmen in einem Bereich, der von einem Endwinkel 35 weiter entfernt ist, ist das sog. Auffächern des Endbereichs. Dieses ist in Fig. 12 dargestellt. Fig. 12 zeigt eine Anordnung von mehreren Reihenklemmen 30, die an einer Seite an einer Seite an einem Endwinkel 35 anliegen. An der dem dargestellten Endwinkel 35 gegenüberlie genden Seite ist auf der Tragschiene 1 kein weiterer Endwinkel vorgesehen.
Als Folge „blättern“ oder „blättert“ die letzten der Reihenklemmen 30 bzw. zu mindest die letzte Reihenklemme 30 der Anordnung auf. Das bedeutet, dass sie zwar auf der Tragschiene 1 an der richtigen Position sitzen, sich in ihrem oberen Bereich jedoch aus ihrer korrekten Position um einen Winkel ß zur Seite neigen. Ein solches „Aufblättern“ führt zwar nicht zu einer Änderung der Aus richtung der Markierer 51 bzw. der Markierfelder, wohl aber zu einer Positions verschiebung.
Tragschienen werden häufig so vorkonfiguriert, dass entlang der Tragschiene sich Blöcke mehrerer Reihenklemmen 30 und gegebenenfalls Endwinkeln 35 mit Lücken zwischen diesen Blöcken abwechseln. Beim Auswerteverfahren kann vorgesehen sein, dass sich eine Bildauswertung jeweils nur auf einem derartigen Block an Reihenklemmen bezieht. Abweichungen in der Gesamtpo sitionierung der Blöcke gegenüber den vorgesehenen Positionen können dann leicht für den gesamten Block korrigiert werden. Die eigentliche Positionskor rektur bezieht sich dann vor allem auf Fehler, die aus einer Schrägstellung um einen Winkel a (gemäß Fig. 11) oder ein „Aufblättern“ um einen Winkel ß (ge mäß Figur 12) ergeben. Bezugszeichen
1 Tragschiene
2 elektrisches Gerät
3 Markierungsebene
4 Fokusfeld
5 Markierung
51 Markierer
52, 53 Position
10 Schwenkvorrichtung
11 Rahmen
12 Aufnahme
13 Längsträger
131 Aufnahmebett
132 feste Aufnahmelasche
133 Seitenführungsblech
134 Elektromagnet
135 Führung
136 Kanal
14 Schwenkarm
15 verschiebbarer Reiter
151 Schnellspannhebel
152 verschiebbare Aufnahmelasche
16 Antrieb
17 Rotationsdurchführung
20 Laseranordnung
21 Laserkopf
22 Linearführung (in z-Richtung)
23 weitere Linearführung (in x-Richtung)
24 weitere Linearführung (in y-Richtung)
25 Bilderfassungseinrichtung
30 Reihenklemme
31 Gehäuse
32 Tragschienenaufnahme
33 Anschlusskanal
34 Klemmenfeder
35 Endwinkel a, ß Fehlstellungswinkel
S1-S9 Verfahrensschritt
S11-S21 Verfahrensschritt

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten (2), die auf einer Tragschiene (1) angeordnet sind, mithilfe eines Laser kopfs (21), wobei die Tragschiene (1) um ihre Längsachse verschwenkbar und der Laserkopf (21) zumindest entlang der Längsachse der Tragschie ne (1 ) verfahrbar geführt ist, mit den folgenden Schritten:
- Vorgeben einer Anzahl von Markierungsanweisungen, jeweils umfas send einen Markierungsinhalt und eine Position und eine Ausrichtung der Fläche, auf die der Markierungsinhalt aufzubringen ist;
- Erstellen eines Abbilds zumindest eines Abschnitts der T ragschiene (1 ) und zumindest eines elektrischen Gerätes (2) von einer Bilderfas sungseinrichtung, und korrigieren mindestens eine der Positionen, an denen einer der Markierungsinhalte anzubringen ist, anhand einer Auswertung des Abbilds;
- Gruppieren der Markierungsanweisungen in Markierungsebenen (3), derart, dass alle Markierungsanweisungen einer Markierungsebene (3) von dem Laserkopf (21) ohne eine Bewegung des Laserkopfs (21) oder der Tragschiene (1) aufgebracht werden können, wobei sich die Mar kierungsebenen (3) in Ortskoordinaten und/oder Parametern für den Laserkopf (21) unterscheiden;
- Auswählen einer ersten der Markierungsebenen (3);
- Positionieren des Laserkopfs (21) und/oder Verschwenken der Trag schiene (1) gemäß den Ortskoordinaten der ausgewählten Markie rungsebene (3);
- Aufbringen von Markierungen (5) gemäß den Markierungsanweisungen der ausgewählten Markierungsebene (3) mit den Parametern für den Laserkopf (21); und
- Auswählen einer nächsten der Markierungsebenen (3) zur Markierung anhand der Bewegungen des Laserkopfs (21) und der Tragschiene (1), die notwendig wären, um Markierungen gemäß der nächsten der Mar kierungsebene (3) aufbringen zu können.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Schritte des Positionierens des Laserkopfes (21) und/oder Verschwenkens der Tragschiene, des Aufbrin- gens der Markierungen, und des Auswählens einer nächsten der Markie rungsebenen (3) wiederholt werden, bis alle Markierungsebenen (3) abge arbeitet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die nächste der Markierungs ebenen (3) so ausgewählt wird, dass ein Verschwenken der Tragschiene (1) gegenüber einer Bewegung des Laserkopfs (21) in der Längsrichtung bevorzugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zum Auswählen der nächsten der Markierungsebenen (3) die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- Zuordnen von Prioritätswerten (p) der verbleibenden Markierungsebe nen (3) anhand der Ortskoordinaten der Markierungsebenen (3); und
- Auswählen einer nächsten der Markierungsebenen (3) zur Markierung anhand der Prioritätswerte (p).
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem anhand der Ortskoordinaten der Markierungsebenen (3) ermittelt wird, welche Bewegungen des Laserkopfs (21) und/oder der Tragschiene (1) notwendig sind, wobei unterschiedlichen Bewegungen unterschiedliche Prioritätskennzahlen zugeordnet sind, wo bei Prioritätskennzahlen von notwendigen Bewegungen aufaddiert werden, um den Prioritätswert (p) zu erhalten.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem einer Bewegung des Laserkopfes (21) in der Längsrichtung eine größere Prioritätskennzahl zugeordnet wird als einem Verschwenken der Tragschiene (1), falls kleinere Prioritätswerte (p) bei dem Auswählen bevorzugt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem einer Bewegung des Laserkopfes (21) in einer anderen als der Längsrichtung eine kleinere Prioritätskenn zahl zugeordnet wird als einer Bewegung des Laserkopfes (21) in der Längsrichtung.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Erstellen und Auswerten des Abbilds vor dem Schritt des Gruppierens der Markierungs anweisungen in Markierungsebenen (3) erfolgt, wobei das Gruppieren dann anhand der korrigierten Positionen vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem mindestens zwei Abbilder in verschiedenen Schwenkstellungen der Tragschiene (1) erstellt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem in dem Schritt des Auswertens der mindestens einen Abbildung eine oder mehrere Positionen eines Markierfeldes für eine aufzubringende Markierung erkannt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem in dem Schritt des Auswertens der mindestens einen Abbildung mindestens zwei Positionen eines Markierfeldes für eine aufzubringende Markierung erkannt werden, wobei neben der Position der Markierung auch ihre Ausrichtung korrigiert wird.
12. Vorrichtung zum Markieren von aneinanderreihbaren elektrischen Geräten (2), die auf einer T ragschiene (1 ) angeordnet sind, wobei die Vorrichtung eine Aufnahme (12) für die T ragschiene (1 ) und einen Laserkopf (21 ) zum Aufbringen einer Markierung auf den elektrischen Geräten (2) aufweist, wobei die Aufnahme (12) um ihre Längsachse verschwenkbar gelagert ist, und der Laserkopf (21) in zumindest einer Längsrichtung, die parallel zu der Längsachse der Aufnahme (12) verläuft, verfahrbar geführt ist, wobei die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die eine Bilderfassungs einrichtung (25) zum Abbilden der in die Aufnahme (12) eingesetzten Tragschiene (1) sowie der darauf angeordneten elektrischen Geräte (2) aufweist und die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der An sprüche 1 bis 11 eingerichtet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der parallel zu der Aufnahme (12) eine Linearführung (22) mit einem verschiebbaren Schlitten, an dem der Laser kopf (21) direkt oder indirekt montiert ist, angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Laserkopf (21 ) über eine oder mehrere weitere Linearführungen (23, 24), die senkrecht zu der Linearfüh rung (22) verlaufen, an dem Schlitten montiert ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Aufnahme (12) einen Längsträger (13) mit einem Aufnahmebett (131 ) zum Aufneh men der Tragschiene (1) aufweist, der von Schwenkarmen (14) exzent risch zu einer Drehachse gehalten ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der das Aufnahmebett (131 ) 20 bis 30 mm exzentrisch der Drehachse angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der die Aufnahme (12) ohne Anschlag um einen beliebigen Drehwinkel verschwenkbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der der Laserkopf (21) einen Laser aufweist, der in einem UV-Wellenlängenbereich emittiert.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei der die Bilderfas sungseinrichtung (25) direkt oder indirekt an dem verschiebbaren Schlitten der Linearführung (22) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Bilderfassungseinrichtung (25) eine Zeilenkamera ist.
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