Um die Information wieder fehlerfrei rücklesen zu können, kommt der Präzision bei der Anbringung der geprägten Punkte eine hohe Bedeutung zu. Dabei sind die exakte Form, Größe und Tiefe der Punkte wichtige Qualitätsmerkmale. Dies hängt un- mittelbar mit der Art der Lesetechnik solcher eingeprägter bzw. eingeschlagener Codierungen mittels CCD-Kameras zusam- men. Eine Beleuchtung von oben oder der Seite muss aus der jeweiligen Vertiefung über entsprechende Reflexionen einen Hell-Dunkel-Kontrast erzeugen, was sehr viel schwieriger ist als bei in einer Ebene befindlichen gedruckten Schwarz-weiß- Flächen, für die der Code ursprünglich entwickelt wurde. Eine abweichende Form oder Größe der einzelnen Vertiefungen kann dabei leicht eine Reflexion erzeugen oder eben auch in uner- wünschter Weise nicht erzeugen, was zu einer unerwünschten Informations-Verfälschung führen kann. In der Luft-und Raum- fahrtindustrie kommen bei kritischen, hochbelasteten Bautei-. len noch verschärfte Anforderungen hinzu, die auf eine Ver- meidung der Verringerung der mechanischen Festigkeit durch Kerbwirkung abzielen.

Um die geforderte Präzision zu erreichen, muss das üblicher- weise als Hartmetallnadel ausgebildete Schlagwerkzeug einer- seits sehr schnell, jedoch andererseits mit genau definierter und reproduzierbarer Energie auf das metallische Werkstück aufschlagen. Als der gewünschten Präzision entgegenstehend sind viele Bedingungen zu berücksichtigen. Zum Beispiel bei elektrischem Antrieb kann sich die Temperatur der Kupferwick- lung der Elektromagnetanordnung im Betrieb erhöhen, wodurch der Stromfluss und damit die Energieaufnahme des Elektromag- neten verringert wird. Bei längerer Stillstandszeit der Mar- kiervorrichtung klebt das als Magnetanker ausgebildete oder mit einem Magnetanker verbundene oder in Wirkverbindung ste- hende Schlagwerkzeug, sodass sich die Schlagenergie beim ers- ten Punkt reduzieren kann. Prinzipiell bewirkt eine zu lang- same Schlagbewegung eine ovale Verformung der Vertiefung, wenn sich die Schlageinheit während der Kodierung weiterbe- wegt. Andererseits verursacht eine zu schnelle Schlagge- schwindigkeit eine große Streuung der Schlagtiefe, da bereits ganz geringe Unterschiede, zum Beispiel durch überlagerte me- chanische Schwingungen im Schlagwerk, zu geringfügig unter- schiedlicher Energieabgabe des Schlagsystems beim Bilden der Vertiefung führen. Weiterhin beeinflussen auch die Material- eigenschaften des Werkstücks die Bildung der Vertiefung.

Schließlich führen noch mechanische Toleranzen zu Fehlern, wenn dadurch die Bewegung des Magnetankers den magnetisch im Wesentlichen linearen Bereich überschreitet.

Bei bekannten Anordnungen ist lediglich das Ein-und Aus- schalten des Stroms für die Elektromagnetanordnung vorgese- hen. Dabei dienen Freilauf-Dioden oder andere Überspannungs- schutzeinrichtungen zum Schutz gegen Überspannung beim Aus- schalten der Elektromagnetanordnung als induktiver Last. Be- kannt sind auch Vorwiderstände vor der Elektromagnetanord- nung, um über die Erhöhung der Zeitkonstante einen schnelle- ren Stromanstieg oder-abfall in der Magnetspule zu erzeugen.

Bei diesen Einfachsystemen kann außer der einmaligen Dimensi- onierung nach dem Einschalten des Stroms nur noch der Ab- schaltzeitpunkt variiert werden, während sich der gesamte zeitliche Verlauf der Arbeitsbewegung ausschließlich aus der Dimensionierung und den augenblicklichen Randbedingungen er- gibt. Mit derartigen Systemen ist die geforderte Präzision nicht erreichbar.

Bei der Steuerung von Magnetventilen ist es zwar bekannt, nach dem zunächst für eine schnelle Bewegung erforderlichen hohen Einschaltstrom auf einen niedrigeren Haltestrom zurück- zuschalten. Diese Umschaltung erfolgt jedoch erst nach dem Schalten des Ventils, also nach der Bewegung des Ventil- glieds, und dient dazu, einerseits Energie zu sparen und zum anderen die Erwärmung des Magnetventils zu reduzieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bewegung eines von einer Elektromagnetanordnung angetriebenen Schlagwerk- zeugs so zu verbessern, dass als Vertiefungen ausgebildete Markierungen mit wesentlich höherer Präzision gebildet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Markiervorrich- tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise kann erfindungsgemäß der Stromfluss durch die Elektromagnetanordnung für die Beschleunigungsphase und die anschließende Bewegungsphase des Schlagwerkzeugs ver- schieden eingestellt werden. Dies führt einerseits zu einer schnellen Beschleunigung, wobei nach der Umschaltung auf den niedrigeren Strom der Bewegungsphase das Schlagwerkzeug defi- niert gegen das Werkstück bewegt wird. Dies führt zu einer großen Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit der gebildeten Vertiefung. Aufgrund der durch den niedrigeren Strom während der Bewegungsphase im Wesentlichen gleichförmigen Bewegung ist eine größere Toleranz für den Abstand der Markiervorrich- tung zum Werkstück zulässig. Bei den bekannten Vorrichtungen führt ein größer werdender Abstand infolge der längeren Be- schleunigungsphase zu einer stärker ausgeprägten Vertiefung.

Durch den niedrigeren Strom während der Bewegungsphase wird auch eine unkontrollierbare, rein ballistische"Freiflug- Phase"des Schlagwerkzeugs bis zum Auftreffen auf der Werk- stück-Oberfläche vermieden, die auftreten würde, wenn man den Strom vor dem Auftreffen auf das Werkstück abschaltet, was wiederum mit größeren Toleranzen der Markierungen verbunden wäre.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im An- spruch 1 angegebenen Markiervorrichtung möglich.

Die Umsteuerung des Stroms vom höheren zum niedrigeren Wert in einer oder mehreren Stufen oder kontinuierlich erfolgt in einer einfachen Ausführung durch eine Zeitsteuerung. Alterna- tiv kann diese Umsteuerung auch positionsabhängig erfolgen, wozu eine Positionsmessvorrichtung zur Steuerung der Umschal- tung in wenigstens einer vorgebbaren Position vorgesehen ist.

Diese Positionsmessvorrichtung kann im einfachsten Fall ein einfacher Positionssensor in einer bestimmten Position sein oder aber ein Endlagensensor, der nach einer bestimmten zu- rückgelegten Wegstrecke bei der Schlagbewegung anspricht.

Die Positionsmessung kann in vorteilhafter Weise auch zur Er- fassung der Länge der gesamten Bewegungsstrecke des Schlag- werkzeugs, also zur Messung des Abstands zum Werkstück hin, eingesetzt werden. Der entsprechende Messwert kann dann als Arbeitsparameter zur Festlegung der Stromstärken und Zeiten bzw. Positionen miteingesetzt werden.

Um den Strom exakt nach dem Auftreffen des Schlagwerkzeugs auf dem Werkstück abschalten zu können, sind vorzugsweise Mittel zur Ausschaltung des Stroms bei Erreichen der Auf- schlagposition vorgesehen. In besonders einfacher Weise kann hierzu der Stromanstieg des Versorgungsstroms für die Elekt- romagnetanordnung mit einem Stromsensor erfasst werden, wobei dieser Stromanstieg entsteht, wenn die Bewegung des Magnetan- kers, also des Schlagwerkzeugs, gestoppt ist und keine Induk- tivitätsänderung in der Spule der Elektromagnetanordnung mehr stattfindet.

Nach dem Aufschlagen des Schlagwerkzeugs auf dem Werkstück wird der Strom abgeschaltet, sodass das Schlagwerkzeug durch die Kraft der Rückstelleinrichtung, beispielsweise einer Fe- der, wieder in die Ruhelage zurückgeführt wird. Um nun zu verhindern, dass die kinetische Energie des Schlagwerkzeugs beim Auftreffen in die Ruhelage nicht vollständig durch Dämp- fung und/oder Prellen abgebaut werden muss, sind in vorteil- hafter Weise Mittel zur Erzeugung eines Bremsstroms vor dem Erreichen der Ruheposition bei der Rückbewegung des Schlag- werkzeugs vorgesehen. Diese Mittel können zeit-und/oder po- sitionsgesteuert sein, und der Stromwert wird so gewählt, dass das Schlagwerkzeug möglichst bis zur Ruheposition auf die Geschwindigkeit null abgebremst wird. Hierdurch wird ein sehr schneller Arbeitszyklus gewährleistet.

Die Steuereinrichtung enthält in vorteilhafter Weise einen Mikrorechner mit einer Speichereinrichtung, in dem die Ar- beitsparameter gespeichert sind, insbesondere Stromstärken, Zeiten, Wegparameter, Werkstückeigenschaften, Temperaturen und dergleichen. Die Arbeitsparameter sind zweckmäßigerweise als Tabellen enthalten und sind in Abhängigkeit des jeweili- gen Markiervorgangs auswählbar, und/oder auch veränderbar.

Während einige Parameter eingegeben werden müssen, die zum Beispiel die Werkstückeigenschaften des zu markierenden Werk- stücks berücksichtigen, können andere Parameter durch Senso- ren erfasst werden, wie die Temperatur, und wieder andere werden in der bereits angegebenen Weise gemessen, beispiels- weise die Position des Schlagwerkzeugs entlang der gesamten Bewegungsstrecke.

In vorteilhafter Weise ist die Steuereinrichtung zwischen ei- nem Hauptcontroller für die Markiervorrichtung und der Elekt- romagnetanordnung geschaltet und vorzugsweise als separates Modul ausgebildet, das beispielsweise auch noch nachträglich nachgerüstet werden kann.

Die verschiedenen Stromwerte können positionsabhängig oder zeitabhängig während der gesamten Bewegungsstrecke gesteuert oder auch geregelt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar- gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu- tert. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung der Markiervorrich- tung zum Codieren metallischer Werkstücke mit zwei- dimensionalen Matrix-Codes, Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer positions- abhängigen Steuerung für die Antriebsbewegung des Schlagwerkzeugs und Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer zeitab- hängigen Steuerung für die Antriebsbewegung des Schlagwerkzeugs.

Der in Figur 1 in einer Prinzipdarstellung schematisch darge- stellte Markierkopf 10 weist eine Elektromagnetspule 11 auf, die zur Erzeugung der Schlagbewegung eines beispielsweise als Hartmetallnadel ausgebildeten Schlagwerkzeugs 12 ausgebildet ist. Das Schlagwerkzeug 12 ist mit einem Magnetanker 9 ver- bunden, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder 13 zu einem Werkstück 14 hin bewegbar ist. Selbstverständlich kann auch eine andere bekannte Rückstellvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine pneumatisch, hydraulisch oder elektromag- netisch wirkende Rückstellvorrichtung.

Der Markierkopf 10 ist mittels einer nicht dargestellten Stelleinrichtung in der x-und y-Richtung einer Ebene ver- fahrbar, die parallel zur Ebene des Werkstücks 14 angeordnet ist. Hierdurch kann der Markierkopf 10 jede Position des Werkstücks 14 anfahren. Der Markierkopf 10 dient zum Einbrin- gen von als Vertiefungen ausgebildeten Codierpunkten im me- tallischen Werkstück 14. Diese Codierpunkte bilden einen zweidimensionalen Matrix-Code, der eine binär verschlüsselte Information darstellt. Nach dem Anfahren des gewünschten Ras- terpunkts wird durch Betätigung der Elektromagnetspule 11 das Schlagwerkzeug 12 gegen das Werkstück 14 bewegt, um die ge- wünschte Code-Vertiefung zu erzeugen.

Die Grundsteuerung des Markierkopfs 10 erfolgt durch einen Hauptcontroller 15, durch den die Position des Markierkopfs 10 mittels der nicht dargestellten Stelleinrichtung und die Auslösung der Bewegung des Schlagwerkzeugs 12 steuerbar sind.

Zwischen den Hauptcontroller 15 und die Elektromagnetspule 11 ist eine Steuereinrichtung 16 geschaltet, durch die die exak- te Bewegung des Schlagwerkzeugs 12 gesteuert wird. Ein erstes Ausführungsbeispiel dieser Steuereinrichtung 16 ist in Figur 2 und ein zweites Ausführungsbeispiel in Figur 3 dargestellt.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel steuert eine vom Hauptcontroller 15 aus triggerbare Stromsteuerstufe 17 über eine Verstärkereinrichtung 18 die Elektromagnetspule 11 des Markierkopfs 10. Einer Positionsvorgabestufe 19 wird das Positionssignal S einer Positionsmessvorrichtung 20 zuge- führt zur Erfassung der jeweiligen Position des Schlagwerk- zeugs 12. Bei dieser Positionsmessvorrichtung handelt es sich beispielsweise um ein induktives Wegmesssystem, das in Figur l. außerhalb der Elektromagnetspule 11 angeordnet ist, jedoch auch im Magnetantrieb integriert sein kann. In der Positions- vorgabestufe 19 wird dieses Wegmesssignal S bei der Schlagbe- wegung mit einem gespeicherten Umschaltwert So verglichen, und bei Erreichen desselben erfolgt ein Umschaltung von einem zunächst hohen Stromwert I1 auf einen kleineren Stromwert I2.

Der anfänglich hohe Stromwert I1 dient der schnellen Be- schleunigung des Schlagwerkzeugs 12 während einer Beschleuni- gungsphase, wobei der kleinere Stromwert I2 so gewählt ist, dass das Schlagwerkzeug nach dieser Beschleunigungsphase mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit zum Werkstück geführt wird. Die Rückführung auf den niedrigeren Stromwert I2 kann selbstverständlich auch in mehreren Stufen erfolgen. Beim Auftreffen des Schlagwerkzeugs 12 auf dem Werkstück 14 er- folgt ein Stromanstieg des Versorgungsstroms für die Elektro- magnetspule 11, da bei Beendigung der Bewegung des Magnetan- kers 9 keine Induktivitätsänderung der Elektromagnetspule 11 mehr stattfindet. Dieser Stromanstieg wird durch einen Strom- sensor 21 erfasst und einer Auswertestufe 22 für den Stroman- stieg zugeführt, die beispielsweise eine Differenzierstufe enthalten kann. Wird dieser Stromanstieg erkannt, so erfolgt durch ein Rücksetzsignal R eine Abschaltung des Stroms für die Elektromagnetspule 11.

Nach dem Abschalten des Stroms erfolgt eine Rückbewegung des Schlagwerkzeugs 12 bzw. des Magnetankers 9 durch die Kraft der Rückstellfeder 13 in die in Figur 1 dargestellte Ruhepo- sition. Wird bei der Rückbewegung eine Position S1 vor Errei- chen der Ruheposition erkannt, so wird der Strom mittels der Stromsteuerstufe 17 wieder eingeschaltet, der dann als Brems- strom dient. Die Position Si und die Stromstärke werden dabei so gewählt, dass das Schlagwerkzeug 12 bei Erreichen der Ru- heposition möglichst genau auf die Geschwindigkeit null abge- bremst ist. Hierzu kann entweder einer der Ströme I1 oder I2 oder ein anderer Stromwert vorgegeben werden.

In einer Speichereinrichtung 23 sind die Arbeitsparameter für die Einstellung der Positionen und Ströme gespeichert. Solche Arbeitsparameter sind beispielsweise Stromstärken, Zeiten, Wegparameter, Werkstückeigenschaften, Temperaturen und der- gleichen, die als Tabellen gespeichert sind. Anhand dieser Tabellen werden dann die Stromstärken Il und 2 sowie die Po- sitionen So und S1 vorgegeben, beispielsweise berechnet. Es handelt sich dabei um Parameter, die die Bewegung des Schlag- werkzeugs 12 beeinflussen. Dabei kann die Temperatur des Mar- kierkopfes 10 bzw. der Elektromagnetspule 11 beispielsweise in nicht näher dargestellter Weise gemessen werden. Andere Arbeitsparameter, wie die Materialeigenschaften des Werk- stücks 14, können mittels einer nicht dargestellten Eingabe- vorrichtung eingespeichert werden. Ein wichtiger Parameter ist noch der Arbeitshub, also die Länge der Arbeitsbewegung bis zum Auftreffen auf das Werkstück 14. Durch einen vor dem eigentlichen Markierprozess stattfindende Messbewegung des Schlagwerkzeugs 12 kann der Abstand mittels der Positions- messvorrichtung 20 erfasst werden. Die Messung erfolgt bis zum Auftreffen auf dem Werkstück 14, was durch die Auswerte- stufe 22 signalisiert wird.

Auf Grund dieses Messwertes werden dann die aktuell zu benut- zenden Steuer-Parameter für das betreffende Werkstück 14 in- dividuell so verändert, dass die zur Markierung wirksame Schlagenergie wieder dem gewünschten Wert entspricht.

In einer anderen Ausführung kann diese Abstandsmessung auf die Lage der zu markierenden Werkstückoberfläche bezogen auf die Montage-Höhe des Markierkopfs 10 angewandt werden. Hierzu wird der mit einer dritten NC-Achse die Höhe des Markierkopfs 10 verstellbar ausgeführt. Jetzt wird das Schlagwerkzeug 12 mit einem zur Überwindung der Rückstellkraft ausreichenden, von der Stromsteuerstufe 17 eingestellten Strom vollständig ausgefahren und dann der Markierkopf 10 von einer bekannten, höheren Position gegen die Werkstückoberfläche gefahren. So- bald das Schlagwerkzeug 12 auf die Oberfläche auftritt, wird sie eingefahren bis der ohnehin vorhandene Abstandssensor 20 im Markierkopf 10 ein Signal abgibt. Da der Weg von ganz aus- gefahrenem Schlagwerkzeug 12 bis zum Schaltpunkt des Sensors bekannt ist, kann aus dem gesamten Fahrweg die Lage der Werk- stückoberfläche genau ermittelt und zur präzisen Einstellung des gewünschten Abstandes des Schlagwerkzeuges 12 vom Werk- stück 14 benutzt werden. Auch durch dieses Verfahren werden sich negativ auswirkende Werkstücktoleranzen eliminiert.

Nach einer gewissen Stillstandszeit tritt der Effekt auf, dass der Magnetanker 9 in seiner Ruheposition stärker haftet (klebt) als während der Hubbewegungen beim Markiervorgang.

Die Steuereinrichtung kann daher den Beschleunigungsstrom In für die erste Hubbewegung anheben. Auch diese Anhebung kann über gespeicherte Tabellen eingestellt werden.

Die Stromsteuerstufe 17 kann die Stromwerte Il und I2 oder weitere Stromwerte lediglich steuern, oder sie kann als Stromregelstufe ausgebildet sein.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann an- stelle der Positionsmessvorrichtung 20 auch ein einfacher Po- sitionssensor vorgesehen sein, der lediglich ein Umschaltsig- nal bei einer fest vorgegebenen Position S, bzw. S1 vorgibt.

Dabei kann es sich beispielsweise um einen Endlagensensor handeln, der ein Signal abgibt, wenn die Ruhestellung um eine bestimmte Strecke So verlassen worden ist oder wenn sich der Magnetanker 9 bei Rückbewegung um eine bestimmte Strecke Su angenähert hat.

Die in Figur 2 dargestellte Steuereinrichtung 16 ist bei- spielsweise als Mikrorechner bzw. Mikrocontroller realisiert.

Bei der Speichereinrichtung 23 handelt es sich dann um einen nichtflüchtigen Arbeitsspeicher des Mikrocontrollers.

In Figur 3 ist eine modifizierte Steuereinrichtung 16a darge- stellt. Gleiche oder gleichwirkende Baugruppen oder Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals detailliert beschrieben.

Anstelle der Positionsvorgabestufe 19 tritt beim zweiten Aus- führungsbeispiel eine Zeitvorgabestufe 24. Diese wird durch ein Signal des Hauptcontrollers 15 getriggert. Nach Ablauf einer Zeit to erfolgt die Umschaltung vom höheren Stromwert Il für die Beschleunigungsphase zum niedrigeren Stromwert I2 für die Bewegungsphase. Entsprechend wird der Bremsstrom bei der Rückbewegung des Schlagwerkzeugs 12 nach einer Zeit tl eingeschaltet. Die Speichereinrichtung 23 enthält die gespei- cherten Werte tound tl, die entsprechend dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel anhand der Arbeitsparameter-Tabellen vorgegeben sind.

Zur Stromsteuerung und/oder-regelung können auch Kombinatio- nen der beiden Ausführungsbeispiele realisiert sein, das heißt, die Einstellung bzw. Regelung der Ströme erfolgt zum Teil zeitabhängig und zum Teil positionsabhängig.