DE102004049507A1 - Marking device with stamping head for marking components has stamping head fixed to carrier able to rotate on intermediate carrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Markiervorrichtung mit einem Prägekopf, der eine entlang einer Achse des Prägekopfes hin und her bewegliche Prägespitze aufweist, und mit einer Stelleinrichtung zum Verstellen des Prägekopfes in einer zur Achse des Prägekopfes senkrechten Verstellebene, sowie ein Verfahren zum Verstellen eines solchen Prägekopfes beim Markieren von Werkstücken mit zweidimensionalen Codes oder Klarschrift.The The invention relates to a marking device with a stamping head, the one along an axis of the embossing head back and forth Has embossing lace, and with an adjusting device for adjusting the embossing head in one to the axis of the embossing head vertical adjustment plane, as well as a method for adjusting a such embossing head when marking workpieces with two-dimensional codes or plain text.
So
eine Markiervorrichtung und das entsprechende Verfahren sind aus
der
Solche X-Y-Linearführungen und die dazugehörigen Antriebe haben einen großen Platzbedarf in der Verstellebene und einen auskragenden Masseschwerpunkt. Da der Schlitten für die eine Richtung die gesamte Anordnung aus Linearführungen, Schlitten und Zahnstangenantrieb für die andere Richtung stabil tragen und bewegen muss, sind die zu bewegenden Massen groß, was die Verstellgeschwindigkeit begrenzt. Außerdem benötigt man aufwändig herzustellende Abdeckungen.Such X-Y linear guides and the associated ones Drives have a big one Required space in the adjustment plane and a projecting center of mass. Since the sled for one direction the entire arrangement of linear guides, slide and rack drive for the other direction has to carry and move stably, they are too big, moving masses, which limits the adjustment speed. In addition, you need consuming to produce Covers.
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere, robuste und aus weniger Bauteilen bestehende Markiervorrichtung und ein Verfahren zum schnellen und energiesparenden Verstellen eines Prägekopfes bereitzustellen.Of the Invention is based on the object, a more compact, robust and consisting of fewer components marking device and a method for fast and energy-saving adjustment of a stamping head provide.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Markiervorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Exzenter-Mechanik ist der Prägekopfträger exzentrisch an einem Zwischenträger gelagert, der wiederum exzentrisch an einer Basis gelagert ist, wobei die Arbeitsrichtung des Prägekopfes und die Drehachsen achsparallel sind.These Task is in a generic marking by the characterizing features of claim 1 solved. In the eccentric mechanism according to the invention the embossing head carrier is eccentric on an intermediate carrier stored, which in turn is eccentrically mounted on a base, the working direction of the embossing head and the axes of rotation are axially parallel.
Eine besonders kompakte und robuste Bauweise wird ermöglicht, wenn der Prägekopfträger ein innerer, vorzugsweise zylinderförmiger Exzenter ist und der Zwischenträger ein äußerer Exzenter, vorzugsweise ringförmiger Exzenter ist, an dem der innere Exzenter gelagert ist bzw. in den der innere Exzenter radial eingebettet ist. Diese Rundteile können bei gleicher Stabilität mit geringerem Gewicht hergestellt werden als langgestreckte gerade Bauteile, z.B. aus Leichtmetall, und wegen der kleineren bewegten Massen gibt es weniger Schwingungsprobleme, so dass die Prägefrequenz hoch sein kann. Insbesondere hat man es nicht mit einander mehr oder weniger addierenden Wirkkräften in den X- und Y-Richtungen zu tun, sondern mit tangential umlaufenden Wirkrichtungen, wobei sich die Wirkkräfte teilweise gegenseitig kompensieren.A particularly compact and robust design is made possible when the embossing head carrier an inner, preferably cylindrical Eccentric is and the subcarrier an outer eccentric, preferably annular Eccentric is, on which the inner eccentric is mounted or in the the inner eccentric is embedded radially. These round parts can be added same stability be made lighter than elongated straight Components, e.g. made of light metal, and because of the smaller moving masses There are fewer vibration problems, so the embossing frequency can be high. In particular, you do not have it with each other anymore or less adding forces in the X and Y directions, but with tangential orbiting Effective directions, with the forces of action partially compensate each other.
Die zum Antrieb erforderlichen Drehbewegungen können sehr viel leichter erzeugt werden als Linearbewegungen. Insbesondere kann man rotatorische Antriebe platzsparend in die Markiervorrichtung integrieren, in einer bevorzugten Ausführungsform als einen inneren Torquemotor-Ring, der in einem ringförmigen Spalt zwischen dem inneren Exzenter und dem äußeren Exzenter angeordnet und dafür eingerichtet ist, den inneren Exzenter und den äußeren Exzenter relativ zueinander zu drehen, und einen äußeren Torquemotor-Ring, der den äußeren Exzenter umgibt und dafür eingerichtet ist, den äußeren Exzenter relativ zu der Basis zu drehen.The Rotational motions required to drive can be much more easily generated be as linear movements. In particular, one can rotary Space-saving drive integration into the marking device, in a preferred embodiment as an inner torque motor ring, in an annular gap arranged between the inner eccentric and the outer eccentric and set up for it is, the inner eccentric and the outer eccentric relative to each other to turn, and an outer torque motor ring, the outer eccentric surrounds and for that is set up, the outer eccentric to rotate relative to the base.
Noch mehr Platz und Aufwand lassen sich sparen, wenn man nur einen Torquemotor-Ring mit Innen- und Außenwicklungen verwendet, der in einem ringförmigen Spalt zwischen dem inneren Exzenter und dem äußeren Exzenter angeordnet, drehfest mit der Basis verbunden und dafür eingerichtet ist, den inneren Exzenter und den äußeren Exzenter unabhängig voneinander zueinander zu drehen.Yet more space and effort can be saved, if only one torque motor ring with inner and outer windings used in an annular Gap between the inner eccentric and the outer eccentric arranged rotatably connected to the base and is set up, the inner Eccentric and the outer eccentric independently to turn each other.
Torquemotoren, d.h. die Kombination von Hohlwellen- und Linearmotoren, speziell rotatorische Direktantriebe, die wie ein permanent erregter Synchronmotor aufgebaut sind und bei niedriger Drehzahl ein hohes Drehmoment erzeugen, sind für die Erfindung besonders geeignet, da sie den Verzicht auf Gewindespindeln mit Lagern, auf Linearführungen, auf Gehäuse und auf Faltenbälge gestatten. Es gibt praktisch nur ineinander gesteckte Drehteile, Motorelemente, maximal 3 × 2 Wälzlager, einen Kabelstrang und den zentralen Prägekopf mit seinen Anschlüssen. Zur Abdichtung genügen ein Wellendichtring unten und eine Deckelscheibe oben. Somit werden die Teilezahl und die Materialkosten reduziert, und die Fertigung und Montage wird vereinfacht.Torquemotoren, ie the combination of hollow shaft and linear motors, especially rotary direct drives, which are constructed as a permanent magnet synchronous motor and generate high torque at low speed, are particularly suitable for the invention, since they waive threaded spindles with bearings on linear guides , allow on housing and bellows. There are practically only nested turned parts, motor elements, a maximum of 3 × 2 bearings, a cable harness and the central embossing head with its connections. For sealing, a shaft seal at the bottom and a cover disc at the top are sufficient. Consequently The number of parts and the material costs are reduced, and the manufacturing and assembly is simplified.
Anstelle von Torquemotoren kann man aber auch Synchronmotoren, Servomotoren mit Messsystemen oder als besonders kostengünstige Variante Schrittmotoren verwenden, nötigenfalls unter Zwischenschaltung von Getriebeelementen.Instead of Torque motors can also be used for synchronous motors and servomotors with measuring systems or as a particularly cost-effective variant stepper motors use, if necessary with the interposition of transmission elements.
Wenn die beiden Exzenter jeweils um 360° drehbar sind, kann man z.B. ein quadratisches Schriftfeld erzeugen, dessen Diagonale durch den Gesamthub der beiden Exzenterhübe begrenzt wird. Wenn dies nicht ausreicht, oder zur Vorpositionierung des Prägekopfes auf einem Werkstück, kann man zusätzliche Linearverstelleinrichtungen zur Verstellung der Baugruppe aus Prägekopf und Exzentern in der X- und/oder Y-Richtung vorsehen. Die Linearverstelleinrichtungen müssen nur gelegentlich betätigt werden, um die Baugruppe mit Prägekopf und Exzentern eine Schriftfeldbreite weit zu verstellen. Dabei spielen Schwingungsprobleme keine Rolle.If the two eccentrics are each rotatable through 360 °, you can, for. create a square font field whose diagonal through the total stroke the two eccentric strokes is limited. If that is not enough, or to pre-position the embossing head on a workpiece, you can add extra Linearverstelleinrichtungen for adjusting the assembly of stamping head and Provide eccentrics in the X and / or Y direction. The linear adjustment devices have to only occasionally operated be to the assembly with embossing head and eccentrics to adjust a title field width far. Play it Vibration problems do not matter.
Wenn man ohnehin mindestens eine Linearverstelleinrichtung vorsieht, kommt man auch mit einer einzigen exzentrischen Prägekopflagerung aus, wie in der alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 9 angegeben. Diese Ausführungsform kann man eher auf Basis von erprobten und kostengünstigen Bauteilen für Markiervorrichtungen wie z.B. Zahnriemen und Schrittmotoren realisieren, wenngleich sie weniger kompakt und schwingungsarm ist als die Ausführungsform von Anspruch 1.If anyway, at least one linear adjustment device is provided, you also come with a single eccentric Prägekoplagagerung as in the alternative embodiment of the invention according to claim 9 indicated. This embodiment You can rather on the basis of proven and cost-effective Components for Marking devices such as e.g. Realize toothed belt and stepper motors, although less compact and less vibration than the embodiment of claim 1.
Das Arbeitsprinzip der Erfindung, welches ein schnelles und energiesparendes Verstellen des Prägekopfes ermöglicht, ist im Verfahrensanspruch 12 angegeben.The Working principle of the invention, which is a fast and energy-saving Adjustment of the embossing head allows is indicated in the method claim 12.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG Drawing. Show:
Die
Markiervorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel ist in
Die
Markiervorrichtung enthält
einen konischen Prägekopf
Der
Prägekopf
Der
Schlitten
Seitlich
am Schlitten
Durch
geeignetes Drehen des Prägekopfträgers
Eine
Steuerung der Schrittmotoren
Wie
aus
Im
zweiten Ausführungsbeispiel
sitzt der Prägekopf
Wie
in
Die
Torquemotor-Ringe
Die
richtige Ansteuerung der Torquemotor-Ringe
Die
Software und zugehörige
Elektrik erzeugen eine bzw. richten sich nach einer Master-Slave-Hierarchie
von äußeren Exzenter
Im
zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Linearverstelleinrichtung des ersten Ausführungsbeispiel, die
den Schlitten
Wenn technische Merkmale in den Ansprüchen mit Bezugszeichen versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich zum besseren Verständnis der Ansprüche vorhanden. Dementsprechend stellen solche Bezugszeichen keine Einschränkungen des Schutzumfangs solcher Elemente dar, die nur exemplarisch durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.If technical features in the claims are provided with reference numerals, these reference numerals are only for a better understanding of claims available. Accordingly, such reference numerals are not limited the scope of such elements, the only by way of example such reference numerals are indicated.
Claims (12)
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2004
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