DE102004049507A1

DE102004049507A1 - Marking device with stamping head for marking components has stamping head fixed to carrier able to rotate on intermediate carrier

Info

Publication number: DE102004049507A1
Application number: DE102004049507A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dipl.-Ing. Nedele (FH); Günther Dr.-Ing. Ende
Original assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Current assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: DE102004049507B4

Abstract

The marking device has a stamping head (2) with a stamping tip (4) moving reciprocally along its axis. There is a setting device to set the head in a plane parallel to the head axis. The stamping head is fixed to a stamping head carrier (40) which can turn on an intermediate carrier at a spacing from the axis of the stamping head and parallel to it. The intermediate carrier can rotate on a base (8, 32).

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 DE 102 57 178 A1 bekannt. Als Stelleinrichtung dienen gekoppelte Schlitten mit Linearführungen und Zahnstangenantrieb, mit denen der Prägekopf in den X- und Y-Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems verfahrbar ist, dessen Z-Richtung der Hubrichtung des Prägekopfes entspricht.Such a marking device and the corresponding method are from the DE 102 57 178 A1 known. Serve as an adjuster coupled slide with linear guides and rack drive, with which the embossing head is movable in the X and Y directions of a Cartesian coordinate system whose Z-direction corresponds to the stroke direction of the embossing head.

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 EP 0 371 896 A1 ist außerdem eine Markiervorrichtung bekannt, bei der der Prägekopf nach Art eines Pendels um einen gewissen Drehwinkel um eine Achse schwenkbar ist, die in einem relativ großen Abstand vom Prägekopfes senkrecht zur Arbeitsrichtung des Prägekopfes liegt. Da sich der Abstand des Prägekopfes von der zu bearbeitenden Fläche in Abhängigkeit vom Drehwinkel ändert, ist die Größe der markierbaren Fläche sehr beschränkt, das erzeugte Zeichenbild ungleichmäßig und die Bauhöhe der Markiervorrichtung unverhältnismäßig groß. Außerdem muss beim Verstellen des Prägekopfes ein großes Drehmoment überwunden werden.From the EP 0 371 896 A1 In addition, a marking device is known in which the embossing head is pivotable in the manner of a pendulum about a certain angle of rotation about an axis which lies at a relatively large distance from the embossing head perpendicular to the working direction of the embossing head. Since the distance of the embossing head from the surface to be processed changes depending on the angle of rotation, the size of the markable surface is very limited, the generated character image uneven and the height of the marking disproportionately large. In addition, when adjusting the embossing head, a large torque must be overcome.

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:

1a und 1b Perspektivansichten eines ersten Ausführungsbeispiels mit einem Exzenter und Schrittmotoren; 1a and 1b Perspective views of a first embodiment with an eccentric and stepper motors;

2a und 2b Perspektivansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels mit zwei Exzentern und integrierten Torquemotoren; 2a and 2 B Perspective views of a second embodiment with two eccentrics and integrated torque motors;

3a, 3b und 3c je eine detailliertere Ansicht von unten, eine Seitenansicht und eine Perspektivansicht der Prägekopf-Verstellbaugruppe von 2a und 2b; und 3a . 3b and 3c a more detailed view from below, a side view and a perspective view of the embossing head adjustment assembly of 2a and 2 B ; and

4 eine schematische Ansicht der Prägekopf-Verstellbaugruppe eines dritten Ausführungsbeispiels von unten. 4 a schematic view of the embossing head adjustment assembly of a third embodiment from below.

Die Markiervorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel ist in 1a und 1b aus einander entgegengesetzten Richtungen perspektivisch gezeigt, d.h. die auf dem Zeichnungsblatt eingezeichneten X-, Y- und Z-Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems sind in 1a und 1b koaxial.The marking device in the first embodiment is in 1a and 1b are shown perspectively in opposite directions, ie the X, Y and Z directions of a Cartesian coordinate system drawn on the drawing sheet are in 1a and 1b coaxial.

Die Markiervorrichtung enthält einen konischen Prägekopf 2, der eine entlang seiner Symmetrieachse hin und her bewegliche Prägespitze 4 aus Hartmetall zum Prägen oder Sticheln von Vertiefungen in ein nicht gezeigtes Werkstück enthält. Der Antrieb der Prägespitze 4 ist in den Prägekopf 2 integriert und kann zum Beispiel elektromagnetisch oder pneumatisch sein. Die Symmetrieachse bzw. Arbeitsrichtung des Prägekopfes verläuft entlang der Z-Achse des Koordinatensystems.The marking device contains a conical embossing head 2 , the one to be moved back and forth along its axis of symmetry Prägespitze 4 made of hard metal for embossing or engraving recesses in a workpiece, not shown. The drive of the embossed lace 4 is in the embossing head 2 integrated and can be, for example, electromagnetic or pneumatic. The symmetry axis or working direction of the embossing head runs along the Z axis of the coordinate system.

Der Prägekopf 2 sitzt auf einer ebenen Seite eines zylindrischen Prägekopfträgers 6, der um seine Mittelachse drehbar an einem Schlitten 8 gelagert ist, wobei die Mittelachse des Prägekopfträgers 6 entlang der Z-Achse des Koordinatensystems verläuft. Der Prägekopf 2 sitzt achsparallel, aber in einem gewissen Abstand von der Drehachse des Prägekopfträgers 6, d.h. exzentrisch dazu.The embossing head 2 sits on a flat side of a cylindrical embossing head carrier 6 which rotates about its central axis on a carriage 8th is mounted, wherein the central axis of the embossing head carrier 6 along the Z axis of the coordinate system. The embossing head 2 sits parallel to the axis, but at a certain distance from the axis of rotation of the embossing head carrier 6 , ie eccentric to it.

Der Schlitten 8 enthält eine rechteckige Platte, die sich in der X-Y-Ebene erstreckt und auf ihrer dem Prägekopf 2 abgewandten Seite angeformte Blöcke enthält, von denen einer verschiebbar auf einer Linearführung 10 sitzt, die an einer nicht gezeigten Prägemaschine oder anderen Basis zu befestigen ist. Ein anderer am Schlitten 8 angeformter Block enthält eine Gewindebohrung, durch die eine Spindel 12 mit einer Spindelmutter, die nicht dargestellt ist, hindurchgeht, die sich bezüglich der Prägemaschine oder anderen Basis ortsfest, aber drehbar entlang der X-Achse erstreckt und über Zahnscheiben 14, 16 und einen Zahnriemen 18 an einen Schrittmotor 20 gekoppelt ist, so dass der Schlitten 8 mittels des Schrittmotors 20 entlang der X-Achse beweglich ist.The sled 8th contains a rectangular plate that extends in the XY plane and on its embossing head 2 on the opposite side contains molded blocks, one of which is slidable on a linear guide 10 sits, which is to be attached to an embossing machine or other base, not shown. Another on the sled 8th molded block contains a threaded hole through which a spindle 12 with a spindle nut, not shown, which is stationary relative to the embossing machine or other base but rotatable along the X-axis and via toothed pulleys 14 . 16 and a timing belt 18 to a stepper motor 20 is coupled, so the carriage 8th by means of the stepper motor 20 along the X-axis is movable.

Seitlich am Schlitten 8 ist ein weiterer Schrittmotor 22 befestigt, der eine Zahnscheibe 24 antreibt, die sich in derselben Ebene wie der zylindrische Prägekopfträger 6 erstreckt. Ein Zahnriemen 26 verläuft um die Zahnscheibe 24 und den mit einer entsprechenden Verzahnung versehenen Außenumfang des Prägekopfträgers 6 herum, um den Prägekopfträger 6 mittels des Schrittmotors 22 drehen zu können.Laterally on the sledge 8th is another stepping motor 22 attached, the one toothed disc 24 drives, which are in the same plane as the cylindrical embossing head carrier 6 extends. A toothed belt 26 runs around the toothed disc 24 and provided with a corresponding toothing outer circumference of the embossing head carrier 6 around, around the embossing head carrier 6 by means of the stepper motor 22 to be able to turn.

Durch geeignetes Drehen des Prägekopfträgers 6 und Linearverschieben des Schlittens 8 kann der Prägekopf 2 an beliebige Stellen in einem langgestreckten Oval manövriert werden, das sich in der X-Y-Ebene erstreckt. Dabei sind einzelne Stellen in einem rechteckigen Raster anzufahren, um Werkstücke mit zweidimensionalen Codes oder Klarschrift zu codieren.By suitable turning of the embossing head carrier 6 and linear displacement of the carriage 8th can the embossing head 2 anywhere in a Langge stretched oval, which extends in the XY plane. In this case, individual points are to be approached in a rectangular grid in order to code workpieces with two-dimensional codes or plain text.

Eine Steuerung der Schrittmotoren 20 und 22, um diese Stellen nacheinander anzufahren, muss geeignet überlagerte Drehbewegungen des Prägekopfträgers 6 und Linearverschiebungen des Schlittens 8 hervorrufen, was etwas komplizierter als die Steuerung zweier orthogonaler geradliniger Bewegungen ist, aber mittels Software unschwer zu erreichen ist.A control of the stepper motors 20 and 22 in order to approach these locations one after the other, suitably superimposed rotary movements of the embossing head carrier must be performed 6 and linear displacements of the carriage 8th which is somewhat more complicated than controlling two orthogonal rectilinear motions, but which is easily accomplished by software.

Wie aus 2a und 2b ersichtlich, hat die darin gezeigte Markiervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels mit dem ersten Ausführungsbeispiel einige Elemente gemeinsam, welche mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und hier nicht nochmals erläutert werden. Der Schrittmotor 22, die Zahnscheibe 24 und der Zahnriemen 26 des ersten Ausführungsbeispiels sind im zweiten Ausführungsbeispiel nicht vorhanden.How out 2a and 2 B can be seen, the marking device shown in the second embodiment shown in the first embodiment has some elements in common, which are designated by the same reference numerals and will not be explained again here. The stepper motor 22 , the toothed disc 24 and the timing belt 26 of the first embodiment are not present in the second embodiment.

Im zweiten Ausführungsbeispiel sitzt der Prägekopf 2 auf einer ebenen Seite einer zylinderförmigen Verstellbaugruppe 30, die an Stelle des Prägekopfträgers 6 in 1a und 1b am gleichen Ort auf dem Schlitten 8 befestigt ist.In the second embodiment, the embossing head sits 2 on a flat side of a cylindrical adjustment assembly 30 , in place of the embossing head carrier 6 in 1a and 1b in the same place on the sled 8th is attached.

Wie in 2a und 2b und detaillierter in 3a, 3b und 3c gezeigt, enthält die Verstellbaugruppe 30 ein topfförmiges Gehäuse 32, in dem mittels äußerer Lager 34 (3c) ein topfförmiger äußerer Exzenter 36 drehbar gelagert ist, der ein exzentrisches Sackloch aufweist, in dem mittels innerer Lager 38 ein innerer Exzenter 40 drehbar gelagert ist, der eine freiliegende ebene Seite hat, auf der der Prägekopf 2 exzentrisch befestigt ist. In einem ringförmigen Spalt zwischen dem Gehäuse 32 und dem äußeren Exzenter 36 ist in äußerer Torquemotor-Ring 42 am Gehäuse 32 befestigt, und in einem ringförmigen Spalt zwischen dem äußeren Exzenter 36 und dem inneren Exzenter 40 ist ein innerer Torquemotor-Ring 44 am äußeren Exzenter 36 befestigt.As in 2a and 2 B and more detailed in 3a . 3b and 3c shown, contains the adjustment assembly 30 a pot-shaped housing 32 in which by means of external bearings 34 ( 3c ) a cup-shaped outer eccentric 36 is rotatably mounted, which has an eccentric blind hole, in which by means of inner bearings 38 an inner eccentric 40 is rotatably mounted, which has an exposed flat side on which the embossing head 2 is mounted eccentrically. In an annular gap between the housing 32 and the outer eccentric 36 is in outer torque motor ring 42 on the housing 32 attached, and in an annular gap between the outer eccentric 36 and the inner eccentric 40 is an inner torque motor ring 44 on the outer eccentric 36 attached.

Die Torquemotor-Ringe 42 und 44 enthalten Wicklungen, die zur Platzgewinnung für die Exzenterkonturen segmentiert sind und über nicht gezeigte Zuleitungen mit Strom versorgt werden, der Magnetfelder erzeugt, die mit nicht gezeigten Permanentmagneten wechselwirken, die rings um die äußeren Exzenter 36 und inneren Exzenter 40 angebracht sind. Durch geeignete und bekannte Ansteuerung der Torquemotor-Ringe 42 und 44 können die darin liegenden Exzenter 36 und 40 gedreht werden. Insbesondere wird der äußere Exzenter 36 durch den äußeren Torquemotor-Ring 42 relativ zum Gehäuse 32 gedreht, und der innere Exzenter 40 wird durch den inneren Torquemotor-Ring 44 relativ zum äußeren Torquemotor-Ring 42 gedreht. Mittels der zwei kombinierten Exzenterbewegungen kann der Prägekopf 2 an beliebige Stellen in einem Kreis oder einer Ellipse in der X-Y-Ebene manövriert werden, wobei wie im ersten Ausführungsbeispiel einzelne Stellen in einem rechteckigen Raster angefahren werden, um Werkstücke mit zweidimensionalen Codes zu codieren.The torque motor rings 42 and 44 include windings, which are segmented for space for the eccentric contours and are supplied via leads, not shown, which generates magnetic fields that interact with permanent magnets, not shown, which surrounds the outer eccentric 36 and inner eccentric 40 are attached. By suitable and known control of the torque motor rings 42 and 44 can the eccentric located therein 36 and 40 to be turned around. In particular, the outer eccentric 36 through the outer torque motor ring 42 relative to the housing 32 turned, and the inner eccentric 40 is through the inner torque motor ring 44 relative to the outer torque motor ring 42 turned. By means of the two combined eccentric movements, the embossing head 2 be maneuvered to arbitrary locations in a circle or an ellipse in the XY plane, where as in the first embodiment, individual points are approached in a rectangular grid to code workpieces with two-dimensional codes.

Die richtige Ansteuerung der Torquemotor-Ringe 42 und 44 erfolgt mit Hilfe von Software, die eine Koordinatentransformation vornimmt, die denjenigen ähnelt, die man für Bogenschriften, beim Zirkularfräsen und bei Verzahnungsmaschinen verwendet.The correct control of the torque motor rings 42 and 44 is done by means of software that performs a coordinate transformation similar to that used for sheet-fed, circular milling and gear cutting machines.

Die Software und zugehörige Elektrik erzeugen eine bzw. richten sich nach einer Master-Slave-Hierarchie von äußeren Exzenter 36 zum inneren Exzenter 40, so dass der größere Wirkradius des Torquemotor-Rings 42 bei gleichem Haltemoment als Festlager für die kinematischen Kräfte dient, die der innere Torquemotor-Ring 44 erzeugt. Bei der Auslegung der Elektrik ist auf geringe Rotationsbeanspruchung der Stromzuleitungen zu achten, und die nötigen Drehrichtungswechsel können von der Software vorgenommen werden.The software and associated electrical equipment generate or orient themselves according to a master-slave hierarchy of outer eccentrics 36 to the inner eccentric 40 , so that the larger effective radius of the torque motor ring 42 at the same holding moment serves as a fixed bearing for the kinematic forces, the inner torque motor ring 44 generated. When designing the electrical system, attention must be paid to low rotational stress on the power supply lines, and the required direction of rotation changes can be made by the software.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Linearverstelleinrichtung des ersten Ausführungsbeispiel, die den Schlitten 8, die Linearführung 10, die Spindel 12, die Zahnscheiben 14 und 16, den Zahnriemen 18 und den Schrittmotor 20 enthält, nicht nötig, wenn die Exzentrizitäten groß genug sind, um ein rechteckiges Raster mit der gewünschten Größe anzufahren. Typische Abmessungen sind zum Beispiel eine Verstellbaugruppe 30 in Form eines gedrungenen Zylinders von etwa 160 mm Durchmesser und Exzentrizitäten zur Realisierung eines Schriftfeldes von z.B. 16 × 16 mm. Die vorgeschaltete zusätzliche Linearverstelleinrichtung ist aber nützlich, um langgestreckte Beschriftungen zu erzeugen, wobei einfach ein quadratisches Schriftfeld neben das andere gesetzt wird. Entsprechend kann man noch eine vorgeschaltete Linearverstelleinrichtung für die Richtung quer dazu vorsehen, falls gewünscht. Solche zusätzlichen Linearverstelleinrichtungen können auch zur Positionierung des Prägekopfes auf einem Werkstück vor dem Prägen dienen.In the second embodiment, the linear adjustment device of the first embodiment, which is the carriage 8th , the linear guide 10 , the spindle 12 , the toothed discs 14 and 16 , the timing belt 18 and the stepper motor 20 not necessary if the eccentricities are large enough to approach a rectangular grid of the desired size. Typical dimensions are, for example, an adjustment assembly 30 in the form of a squat cylinder of about 160 mm diameter and eccentricities for the realization of a writing field of eg 16 × 16 mm. However, the upstream additional linear actuator is useful for creating elongated labels simply by placing one square label box next to the other. Accordingly, one can still provide an upstream linear adjustment device for the direction transverse thereto, if desired. Such additional Linearverstelleinrichtungen can also serve to position the embossing head on a workpiece before embossing.

4 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel schematisch eine Verstellbaugruppe 30' von unten, welche die Verstellbaugruppe 30 des zweiten Ausführungsbeispiels ersetzen kann und ähnlich aufgebaut ist, mit dem Unterschied, dass statt zweier Torquemotor-Ringe 42 und 44 ein einziger Torquemotor-Ring 46 vorgesehen ist, der in einem Spalt zwischen einem äußeren Exzenter 36' und einem inneren Exzenter 40' liegt und Wicklungen und Zuleitungen sowohl für den äußeren Exzenter 36' als auch den inneren Exzenter 40' aufweist. Um sowohl den äußeren Exzenter 36' als auch den inneren Exzenter 40' unabhängig voneinander drehen zu können, ist der Torquemotor-Ring 46 drehfest mit dem Gehäuse 32' oder einer anderen Basis gekoppelt. Die Exzenter 36' und 40' sind mittels nicht eingezeichneter Wälzlager am Gehäuse 32' gelagert. Auf dem inneren Exzenter 40' ist exzentrisch der Prägekopf 2' befestigt. Mehrere achsparallele Bohrungen 48 in den Exzentern 36' und 40' ermöglichen den Zutritt von Kühlluft zur Ableitung der vom Torquemotor-Ring 46 erzeugten Wärme. 4 shows as a third embodiment schematically a Verstellbaugruppe 30 ' from below, which is the adjustment assembly 30 of the second embodiment and is constructed similarly, with the difference that instead of two torque motor rings 42 and 44 a single torque motor ring 46 is provided in a gap between an outer eccentric 36 ' and an inner eccentric 40 ' lies and windings and leads for both the outer eccentric 36 ' as well as the inner eccentric 40 ' having. To both the outer eccentric 36 ' as well as the inner eccentric 40 ' to rotate independently of each other, is the torque motor ring 46 rotatably with the housing 32 ' or another base. The eccentrics 36 ' and 40 ' are by means not shown bearings on the housing 32 ' stored. On the inner eccentric 40 ' is eccentric the embossing head 2 ' attached. Several axially parallel holes 48 in the eccentrics 36 ' and 40 ' allow the entry of cooling air for the discharge of the torque motor ring 46 generated heat.

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

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, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägekopf (2) an einem Prägekopfträger (40) befestigt ist, der um eine in einem Abstand von der Achse des Prägekopfes und parallel dazu verlaufende erste Drehachse drehbar an einem Zwischenträger (36) gelagert ist, der um eine in einem Abstand von der ersten Drehachse und parallel dazu verlaufende zweite Drehachse drehbar an einer Basis (8, 32) gelagert ist.Marking device with an embossing head having a reciprocating tip which can be moved back and forth along an axis of the embossing head, and with an adjusting device for adjusting the embossing head in an adjustment plane perpendicular to the axis of the embossing head, characterized in that the embossing head ( 2 ) on a stamping head carrier ( 40 ) is mounted, which is rotatable about an at a distance from the axis of the embossing head and parallel thereto extending first axis of rotation on an intermediate carrier ( 36 ) which is rotatable on a base about a second axis of rotation spaced apart from the first axis of rotation and parallel thereto. 8th . 32 ) is stored.

Markiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägekopfträger ein innerer Exzenter (40) ist, an dem der Prägekopf befestigt (2) ist, und der Zwischenträger ein äußerer Exzenter (36) ist, an dem der innere Exzenter gelagert ist.Marking device according to claim 1, characterized in that the embossing head carrier an inner eccentric ( 40 ) is attached to which the embossing head ( 2 ), and the intermediate carrier is an outer eccentric ( 36 ) is, on which the inner eccentric is mounted.

Markiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Exzenter (40) zylinderförmig ist und der äußere Exzenter (36) ringförmig ist und den inneren Exzenter radial umgibt.Marking device according to claim 2, characterized in that the inner eccentric ( 40 ) is cylindrical and the outer eccentric ( 36 ) is annular and radially surrounds the inner eccentric.

Markiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie integrierte Antriebe (42, 44; 46) zum Drehen des inneren und des äußeren Exzenters relativ zu der Basis (8, 32) und/oder zueinander aufweist.Marking device according to one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises integrated drives ( 42 . 44 ; 46 ) for rotating the inner and outer eccentric relative to the base ( 8th . 32 ) and / or each other.

Markiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierten Antriebe einen inneren Torquemotor-Ring (44), der in einem ringförmigen Spalt zwischen dem inneren Exzenter (40) und dem äußeren Exzenter (36) angeordnet und dafür eingerichtet ist, den inneren Exzenter und den äußeren Exzenter relativ zueinander zu drehen, und einen äußeren Torquemotor-Ring (42) aufweisen, der den äußeren Exzenter umgibt und dafür eingerichtet ist, den äußeren Exzenter relativ zu der Basis (8, 32) zu drehen.Marking device according to claim 4, characterized in that the integrated drives an inner torque motor ring ( 44 ), which in an annular gap between the inner eccentric ( 40 ) and the outer eccentric ( 36 ) and adapted to rotate the inner eccentric and the outer eccentric relative to each other, and an outer torque motor ring ( 42 ) which surrounds the outer eccentric and is adapted to the outer eccentric relative to the base ( 8th . 32 ) to turn.

Markiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierten Antriebe einen Torquemotor-Ring (46) aufweisen, der in einem ringförmigen Spalt zwischen dem inneren Exzenter (40) und dem äußeren Exzenter (36) angeordnet, drehfest mit der Basis (8, 32) gekoppelt und dafür eingerichtet ist, den inneren Exzenter und den äußeren Exzenter unabhängig voneinander zu drehen.Marking device according to claim 4, characterized in that the integrated drives a torque motor ring ( 46 ), which in an annular gap between the inner eccentric ( 40 ) and the outer eccentric ( 36 ), rotatable with the base ( 8th . 32 ) and adapted to independently rotate the inner eccentric and the outer eccentric.

Markiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis einen ersten Schlitten (8) umfasst, der auf einer ersten Linearführung (10) in einer ersten Richtung in der Verstellebene verfahrbar ist.Marking device according to one of the preceding claims, characterized in that the base comprises a first carriage ( 8th ) mounted on a first linear guide ( 10 ) is movable in a first direction in the adjustment plane.

Markiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linearführung (10) auf einem zweiten Schlitten angebracht ist, der auf einer zweiten Linearführung in einer zweiten, zu der ersten Richtung senkrechten Richtung in der Verstellebene verfahrbar ist.Marking device according to claim 7, characterized in that the first linear guide ( 10 ) is mounted on a second carriage which is movable on a second linear guide in a second direction perpendicular to the first direction in the adjustment plane.

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, wobei die Stelleinrichtung mindestens einen ersten Schlitten umfasst, der auf einer ersten Linearführung in einer ersten Richtung in der Verstellebene verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägekopf (2) an einem Prägekopfträger (6) befestigt ist, der um eine in einem Abstand von der Achse des Prägekopfes und parallel dazu verlaufende Drehachse drehbar an dem Schlitten (8) gelagert ist.Marking device with an embossing head having a reciprocating tip reciprocating along an axis of the embossing head, and with an adjusting device for adjusting the embossing head in an adjustment plane perpendicular to the axis of the embossing head, wherein the adjusting device comprises at least one first slide, which on a first linear guide in a first direction in the adjustment plane is movable, characterized in that the embossing head ( 2 ) on a stamping head carrier ( 6 ), which is rotatable about the carriage at a distance from the axis of the embossing head and parallel to it ( 8th ) is stored.

Markiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägekopfträger (6) ein zylinderförmiges Glied ist, dessen Mittelachse die Drehachse ist und an dem der Prägekopf (2) exzentrisch befestigt ist, wobei das zylinderförmige Glied gestaltet ist, von einem an dem Schlitten (8) befestigten Motor (22) zur Drehung angetrieben zu werden.Marking device according to claim 9, characterized in that the embossing head carrier ( 6 ) is a cylindrical member whose central axis is the axis of rotation and on which the embossing head ( 2 ) is mounted eccentrically, wherein the cylindrical member is designed, from one to the carriage ( 8th ) attached motor ( 22 ) to be driven to rotate.

Markiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (22) ein Schrittmotor ist.Marking device according to claim 10, characterized in that the engine ( 22 ) is a stepper motor.

Verfahren zum Verstellen eines Prägekopfes, der eine entlang einer Achse des Prägekopfes hin und her bewegliche Prägespitze aufweist, beim Markieren von Werkstücken mit zweidimensionalen Codes, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägekopf (2) um mindestens eine in einem Abstand von der Achse des Prägekopfes und parallel dazu verlaufende Drehachse geschwenkt wird, um ihn zu verstellen.A method of adjusting an embossing head having a reciprocating tip reciprocating along an axis of the embossing head when marking workpieces with two-dimensional co-ordinates of, characterized in that the embossing head ( 2 ) is pivoted about at least one at a distance from the axis of the embossing head and parallel thereto axis of rotation to adjust it.