DE102023109398A1 - Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover - Google Patents
Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023109398A1 DE102023109398A1 DE102023109398.3A DE102023109398A DE102023109398A1 DE 102023109398 A1 DE102023109398 A1 DE 102023109398A1 DE 102023109398 A DE102023109398 A DE 102023109398A DE 102023109398 A1 DE102023109398 A1 DE 102023109398A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- protective cover
- mold
- deep
- blank
- light emitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 149
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 229920006352 transparent thermoplastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 5
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000007786 electrostatic charging Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 206010040560 shock Diseases 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001887 crystalline plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/42—Heating or cooling
- B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
- B29C51/422—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/004—Shaping under special conditions
- B29C2791/006—Using vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/004—Shaping under special conditions
- B29C2791/007—Using fluid under pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
- B29C2793/0009—Cutting out
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
- B29C2793/009—Shaping techniques involving a cutting or machining operation after shaping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/08—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/266—Auxiliary operations after the thermoforming operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
- B29L2031/7138—Shock absorbing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/768—Protective equipment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer formstabilen Schutzabdeckung (20) aus optisch transparentem Material für eine optische Lichtemitteranordnung (2) einer Markiervorrichtung (1) zur Verwendung in einem optischen Messsystem und eine Markiervorrichtung (1) mit einer solchen Schutzabdeckung, wobei die Schutzabdeckung (2) zum Abdecken einer lichtemittierenden Vorderseite (8) der Lichtemitteranordnung (2) vorgesehen ist. Die Verfahrensschritte umfassen Verfahrensschritte: Vorsehen einer Form (35) mit einer Oberflächenkontur (36), die die Vorderseite der Lichtemitteranordnung (2) einhüllt, wobei die Oberflächenkontur (36) Emitterabdeckflächen (37) aufweist, deren Position der Anordnung von in der Lichtemitteranordnung (2) freiliegenden Lichtemittern (3) entspricht; Festlegen eines Rohlings (25) mittels einer Tiefziehvorrichtung (30) beabstandet von der Form (35); Beheizen des Rohlings (25) mittels einer ersten Heizeinrichtung (33) der Tiefziehvorrichtung (30); Beheizen der Form (35) mittels einer zweiten Heizeinrichtung (42) der Tiefziehvorrichtung (30); Tiefziehen der Schutzabdeckung (20) in der Tiefziehvorrichtung (30) unter Absenken des Rohlings (25) auf die beheizte Form (35); Abkühlen der tiefgezogenen Schutzabdeckung (20); Ausformen der tiefgezogenen SchutzabdeckungThe invention relates to a method for producing a dimensionally stable protective cover (20) made of optically transparent material for an optical light emitter arrangement (2) of a marking device (1) for use in an optical measuring system and to a marking device (1) with such a protective cover, wherein the protective cover (2) is provided for covering a light-emitting front side (8) of the light emitter arrangement (2). The method steps comprise method steps: providing a mold (35) with a surface contour (36) which envelops the front side of the light emitter arrangement (2), wherein the surface contour (36) has emitter cover surfaces (37) whose position corresponds to the arrangement of light emitters (3) exposed in the light emitter arrangement (2); fixing a blank (25) by means of a deep-drawing device (30) at a distance from the mold (35); heating the blank (25) by means of a first heating device (33) of the deep-drawing device (30); Heating the mold (35) by means of a second heating device (42) of the deep-drawing device (30); deep-drawing the protective cover (20) in the deep-drawing device (30) while lowering the blank (25) onto the heated mold (35); cooling the deep-drawn protective cover (20); removing the deep-drawn protective cover from the mold
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung einer formstabilen Schutzabdeckung für eine Markiervorrichtung sowie eine entsprechende Markiervorrichtung mit Schutzabdeckdung.The invention relates to methods for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and to a corresponding marking device with protective cover.
Derartige Markiervorrichtungen werden üblicherweise in optischen Messsystemen verwendet, in denen eine Markiervorrichtung an einem Objekt festgelegt und mit einer Kamera ein Bild der Markiervorrichtung aufgenommen wird, wobei anhand des Bildes die Lage (Ausrichtung) und Position im Raum ermittelt wird. Dies ist bspw. aus der
Häufige Anwendung solcher Markiervorrichtungen liegen daher im industriellen Bereich, bspw. bei der Fertigung von Produkten in einer Produktionslinie, um die einzelnen Fertigungsschritte zu überwachen und/oder zu steuern. Hierbei ist es wichtig, dass die optisch aktiven Lichtemitter, bspw. LED's im optisch sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich gut sichtbar sind. Andererseits sind die Lichtemitter empfindliche, optoelektronische Bauteile, die in industriellen Umgebungen gegen Verschmutzung, mechanische Beschädigungen und elektrische Störungen, wie elektrostatische Aufladungen, geschützt werden müssen. Daher ist es üblich, die für derartige Anwendungen verwendete Lichtemitteranordnungen durch mechanische Abdeckplatten zu schützen, die entsprechend den Abstrahlwinkel der (gegenüber der mechanischen Abdeckplatte zum Schutz meist zurückgesetzten) Lichtemitter einschränken und damit die Sichtbarkeit der Lichtemitter begrenzen. Eine zuverlässige Sichtbarkeit für derartige Markiervorrichtungen umfasst häufig nur einen Abstrahlwinkelbereich von etwa 120°.Such marking devices are therefore frequently used in the industrial sector, for example in the manufacture of products in a production line, in order to monitor and/or control the individual production steps. It is important that the optically active light emitters, e.g. LEDs, are clearly visible in the optically visible or infrared wavelength range. On the other hand, the light emitters are sensitive, optoelectronic components that must be protected against dirt, mechanical damage and electrical interference, such as electrostatic charges, in industrial environments. It is therefore common to protect the light emitter arrangements used for such applications with mechanical cover plates that accordingly limit the beam angle of the light emitters (usually set back from the mechanical cover plate for protection) and thus limit the visibility of the light emitters. Reliable visibility for such marking devices often only covers a beam angle range of around 120°.
Aus der
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine formstabile optische Schutzabdeckung für eine optische Lichtemitteranordnung einer Markiervorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen, wobei optische Störungen durch die an der Markiervorrichtung montierte Schutzabdeckung minimiert werden.Against this background, it is the object of the invention to propose a dimensionally stable optical protective cover for an optical light emitter arrangement of a marking device and a method for its production, wherein optical interference is minimized by the protective cover mounted on the marking device.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer formstabilen Schutzabdeckung aus optisch transparentem Material respektive einem Verfahren zur Herstellung einer Markiervorrichtung mit einer solchen formstabilen Schutzabdeckung mit den Merkmalen nach Anspruchs 1 sowie eine Markiervorrichtung mit den Merkmalen das Anspruchs 10 gelöst Entsprechend dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird eine formstabilen Schutzabdeckung aus optisch transparentem Material für eine optische Lichtemitteranordnung einer Markiervorrichtung zur Verwendung in einem optischen Messsystem hergestellt, wobei die Schutzabdeckung zum Abdecken einer lichtemittierenden Vorderseite der Lichtemitteranordnung vorgesehen ist. Unter einer lichtemittierenden Vorderseite wird verstanden, dass in der Vorderseite der Lichtemitteranordnung mehrere in Abstrahlrichtung des Lichts freiliegende optisch aktive Lichtemitter angeordnet sind. Ein Lichtemitter ist die optisch aktive Fläche einer Leuchteinrichtung der Lichtemitteranordnung. Die Leuchteinrichtung kann bevorzugt eine lichterzeugende Einrichtung sein, die Licht erzeugt und abstrahlt. Optisch aktiver Lichtemitter bedeutet bevorzugt also, dass dieser zum Erzeugen von Licht insbesondere ein- und ausschaltbar ist; optisch aktive Lichtemitter müssen insbesondere nicht dauerhaft optisch aktiv sein, sondern bspw. zur Verwendung in dem optischen Messystem zur Aussendung von Licht aktivierbar sein. Grundsätzlich kann die optisch aktive Leuchteinrichtung aber auch eine das Licht reflektierende Fläche aufweisen oder aus dieser bestehen.This object is achieved by a method for producing a dimensionally stable protective cover made of optically transparent material or a method for producing a marking device with such a dimensionally stable protective cover with the features of claim 1 and a marking device with the features of claim 10. According to the method proposed according to the invention, a dimensionally stable protective cover made of optically transparent material is produced for an optical light emitter arrangement of a marking device for use in an optical measuring system, wherein the protective cover is provided for covering a light-emitting front side of the light emitter arrangement. A light-emitting front side is understood to mean that several optically active light emitters are arranged in the front side of the light emitter arrangement, which are exposed in the direction of the light emission. A light emitter is the optically active surface of a lighting device of the light emitter arrangement. The lighting device can preferably be a light-generating device that generates and emits light. Optically active light emitter therefore preferably means that it can be switched on and off in particular to generate light; In particular, optically active light emitters do not have to be permanently optically active, but must be able to be activated to emit light, for example for use in the optical measuring system. In principle, the optically active lighting device can also have or consist of a surface that reflects the light.
Das vorgeschlagene Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- (a) Vorsehen einer Form (im Sinne einer Positiv- oder Negativform) mit einer Oberflächenkontur, die die Vorderseite der Lichtemitteranordnung einhüllt, wobei die Oberflächenkontur Emitterabdeckflächen aufweist, deren Position der Anordnung von in der Lichtemitteranordnung freiliegenden Lichtemittern derart entspricht, dass eine der Oberflächenkontur der Form folgende Schutzabdeckung (bzw. eine der Oberflächenkontur der Form folgende Oberflächenkontur der Schutzabdeckung) auf die Lichtemitteranordnung auflegbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt das Auflegen unter Ausbildung einer gemeinsamen Kontaktfläche von Emitterabdeckflächen der Schutzabdeckung und freiliegenden Lichtemittern. Da die Schutzabdeckung der Oberflächenkontur der Form folgt, bildet auch die Schutzabdeckung bzw. die Oberflächenkontur der Schutzabdeckung selbst Emitterabdeckflächen aus, die den Emitterabdeckflächen der Form bzw. der Oberflächenkontur der Form entsprechen.
- (a) Providing a mold (in the sense of a positive or negative mold) with a surface contour that envelops the front of the light emitter arrangement, the surface contour having emitter cover surfaces whose position corresponds to the arrangement of light emitters exposed in the light emitter arrangement such that a protective cover following the surface contour of the mold (or a surface contour of the protective cover following the surface contour of the mold) can be placed on the light emitter arrangement. Invention According to the invention, the application takes place with the formation of a common contact surface of the emitter cover surfaces of the protective cover and the exposed light emitters. Since the protective cover follows the surface contour of the mold, the protective cover or the surface contour of the protective cover itself also forms emitter cover surfaces that correspond to the emitter cover surfaces of the mold or the surface contour of the mold.
Eine direkte Kontaktfläche soll in dem Sinne verstanden werden, dass eine (insbesondere jede) Emitterabdeckfläche der Schutzabdeckung unmittelbar vor der optisch aktiven Fläche (d.h. vor dem Lichtemitter) angeordnet ist mit minimalem Abstand, insbesondere bevorzugt in einem Abstand von weniger als 3 mm, weiter bevorzugt von weniger als 2 mm und besonders bevorzugt von weniger als 1 mm). Der Begriff „Kontaktfläche“ ist also nicht so zu verstehen, dass die Schutzabdeckung (überhaupt oder durchgängig) unmittelbar in Kontakt mit der optisch aktiven Fläche (d.h. dem Lichtemitter) stehen muss. Eine solche Lösung mag bevorzugt sein, ist erfindungsgemäß aber nicht unbedingt notwendig.A direct contact surface should be understood in the sense that one (in particular every) emitter cover surface of the protective cover is arranged directly in front of the optically active surface (i.e. in front of the light emitter) with a minimal distance, in particular preferably at a distance of less than 3 mm, more preferably less than 2 mm and particularly preferably less than 1 mm). The term "contact surface" is therefore not to be understood in such a way that the protective cover must be in direct contact (at all or throughout) with the optically active surface (i.e. the light emitter). Such a solution may be preferred, but is not absolutely necessary according to the invention.
Auch ein minimaler Abstand in dem vordefinierten Sinne minimiert optische Verzerrungen und/oder Streuungen in der Schutzabdeckung, die zu Fehlern bei der Positions- und Lagedetektion der Markieranordnung führen könnten. Dies liegt vor allem daran, dass der Abstand zwischen der Schutzabdeckung (genauer der Emitterabdeckfläche der Schutzabdeckung) und dem Lichtemitter (aktive optische Fläche) so klein ist, dass der Lichtstrahl zwischen dem Lichtemitter und der Kamera allenfalls vernachlässigbar abgelenkt wird. Die von der Kamera aufgenommen Position des Lichtemitters stimmt also mit sehr hoher und für die Lage- und Positionsermittlung ausreichender Genauigkeit mit der tatsächlichen Position des Lichtemitters überein.
- (b) Festlegen eines Rohlings aus thermoplastisch verformbarem, optisch transparentem Material mittels einer Tiefziehvorrichtung beabstandet von der Form.
- (c) Beheizen des Rohlings mittels einer Heizeinrichtung der Tiefziehvorrichtung. Für das Umformen mittels Tiefziehen von geeigneten Kunststoffmaterialien, wie erfindungsgemäß bspw. Acrylglas (PMMA - Polymethylmethacrylat) oder ein anderer transparenter thermoplastischer Kunststoff, wird der Rohling typischer Weise auf Temperaturen etwa zwischen 110 °C bis 250 °C, bevorzugt zwischen 120 °C und 180 °C und besonders bevorzugt zwischen 130 °C und 170 °C erwärmt. Zum Vermeiden von Spannungen und/oder Rissen und für eine gute optische Qualität kann erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen sein, dass der Rohling vorab getempert wird, d.h. über einen längeren Zeitraum auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur erhitzt wird, bspw. zwischen etwa 60 °C bis 80 oder 90 °C, und die Temperatur so lange gehalten wird, bis sich der gesamte Rohling gleichmäßig auf diese Temperatur erhitzt hat. Das Tempern kann typischer Weise 2 bis 3 Stunden dauern. Dies fördert das Ausgleichen von Strukturdefekten, verbessert eine kristalline Struktur und vermeidet einen starken thermischen Schock für den Rohling.
- (d) Beheizen der Form mittels einer Heizeinrichtung der Tiefziehvorrichtung. Typischer Weise ist die Temperatur der Form niedriger als die Temperatur des Rohlings, etwa 10 °C bis 50 °C oder bevorzugt 20 °C bis 40 °C niedriger. Prozentual kann die Temperatur der Form etwa 5% bis 25%, bevorzugt etwa 10% bis 20% niedriger liegen als die Temperatur des Rohlings, um einen thermischen Schock des Rohlings bei Kontakt mit der Form zu vermeiden.
- (e) Tiefziehen der Schutzabdeckung in der Tiefziehvorrichtung unter Absenken des Rohlings auf die beheizte Form. In diesem Zusammenhang ist das erfindungsgemäße Beheizen der Form, bspw. auf eine ähnliche Temperatur wie die Temperatur des abgesenkten Rohlings, besonders vorteilhaft, weil ein abruptes Abkühlen des Rohlings von einer Temperatur, in der der Rohling thermoplastisch verformbar ist, auf eine Temperatur, in der der Rohling nicht thermoplastisch verformbar ist, vermieden wird. Ein abruptes Abkühlen mit einem zu großen Temperaturgradient kann zu Änderungen der optischen Struktur des thermoplastisch verformbaren Materials und damit zu optischen Störungen führen. Dies wird durch das Beheizen der Form vor dem Absenken des Rohlings vermieden. Vorzugweise liegt die Temperatur der Form bei dem Absenken des Rohlings in einem Bereich von 75% bis 95% der Temperatur des Rohlings. Bei einer Temperatur unter etwa 75% des Rohlings kann der Temperaturgradient zu groß sein, was zu optischen Störungen aufgrund einer sich ändernden Materialstruktur führen kann. Andererseits ist es sinnvoll, wenn die Temperatur der Form geringfügig niedriger ist als die Temperatur des Rohlings. Dann fließt der thermoplastisch verformbare Rohling gut in die Oberflächenkontur der Form ein und beginnt sofort abzukühlen. Hierdurch nimmt die thermoplastische Verformbarkeit sofort ab, und es wird vermieden, dass sich Material des Rohlings in Senken der Oberflächenkontur sammelt. Letzteres könnte zu Linseneffekten und damit einer Ablenkung des Lichtstrahls in der Schutzabdeckung führen, die erfindungsgemäß auch vermieden werden soll.
- (f) Abkühlen der tiefgezogenen Schutzabdeckung. Dies kann insbesondere durch ein Ausschalten oder Absenken der Temperatur von erster und zweiter Heizeinrichtung erfolgen. Auch bei einem gleichzeitigen Ausschalten von erster und zweiter Heizeinrichtung kühlt sich die Form (aufgrund der größeren Masse und eines höheren Wärmekoeffizienten) langsamer ab als der Rohling. Da der Rohling auf der Form aufliegt, folgt die Temperatur des Rohlings der sich langsamer abkühlenden Form. Das langsamere Abkühlen des Rohlings vermeidet Spannungen in der tiefgezogenen Schutzabdeckung und führt dazu, dass die Oberflächenkontur der Schutzabdeckung sehr detailgetreu der Oberflächenkontur der Form folgt. Hierdurch lässt sich die Position und Ausrichtung der Emitterabdeckflächen in der Schutzabdeckung sehr genau definieren, so dass erfindungsgemäß zuverlässig gemeinsamen Kontaktflächen von Emittarabdeckflächen der Schutzabdekung und freiliegenden Lichtemittern entstehen. Dies führt zu einer hohen optischen Qualität der formstabilen, optisch transparenten Schutzabdeckung.
- (e) Ausformen der tiefgezogenen Schutzabdeckung. Dieser Verfahrensschritt umfasst das Herausnehmen des tiefgezogenen Rohlings mit der Schutzabdeckung aus der Tiefziehvorrichtung. Typischer Weise werden auch die Ränder des tiefgezogenen Rohlings bearbeitet, damit die Schutzabdeckung genau die gewünschte Form und Größe aufweist.
- (b) Fixing a blank made of thermoplastically deformable, optically transparent material by means of a deep-drawing device at a distance from the mold.
- (c) Heating the blank by means of a heating device of the deep-drawing device. For forming by deep-drawing suitable plastic materials, such as acrylic glass (PMMA - polymethyl methacrylate) or another transparent thermoplastic according to the invention, the blank is typically heated to temperatures of approximately between 110 °C and 250 °C, preferably between 120 °C and 180 °C and particularly preferably between 130 °C and 170 °C. To avoid stresses and/or cracks and for good optical quality, the invention can preferably provide that the blank is tempered beforehand, i.e. heated over a longer period of time to a temperature below the melting temperature, for example between approximately 60 °C and 80 or 90 °C, and the temperature is maintained until the entire blank has heated evenly to this temperature. Tempering can typically take 2 to 3 hours. This promotes the compensation of structural defects, improves a crystalline structure and avoids a strong thermal shock to the blank.
- (d) Heating the mold by means of a heating device of the deep-drawing device. Typically, the temperature of the mold is lower than the temperature of the blank, about 10 °C to 50 °C or preferably 20 °C to 40 °C lower. In percentage terms, the temperature of the mold can be about 5% to 25%, preferably about 10% to 20% lower than the temperature of the blank, in order to avoid thermal shock of the blank when it comes into contact with the mold.
- (e) Deep-drawing the protective cover in the deep-drawing device while lowering the blank onto the heated mold. In this context, heating the mold according to the invention, for example to a similar temperature to the temperature of the lowered blank, is particularly advantageous because abrupt cooling of the blank from a temperature at which the blank is thermoplastically deformable to a temperature at which the blank is not thermoplastically deformable is avoided. Abrupt cooling with too large a temperature gradient can lead to changes in the optical structure of the thermoplastically deformable material and thus to optical disturbances. This is avoided by heating the mold before lowering the blank. Preferably, the temperature of the mold when lowering the blank is in a range of 75% to 95% of the temperature of the blank. At a temperature below about 75% of the blank, the temperature gradient can be too large, which can lead to optical disturbances due to a changing material structure. On the other hand, it is sensible if the temperature of the mold is slightly lower than the temperature of the blank. Then the thermoplastically deformable blank flows well into the surface contour of the mold and immediately begins to cool down. This immediately reduces the thermoplastic deformability and prevents material from the blank from collecting in depressions in the surface contour. The latter could lead to lens effects and thus a deflection of the light beam in the protective cover, which is also to be avoided according to the invention.
- (f) Cooling the deep-drawn protective cover. This can be done in particular by switching off or lowering the temperature of the first and second heating devices. Even if the first and second heating devices are switched off at the same time, the mold cools down more slowly than the blank (due to the greater mass and a higher thermal coefficient). Since the blank rests on the mold, the temperature of the blank follows the mold, which cools more slowly. The slower cooling of the blank avoids stresses in the deep-drawn protective cover and means that the surface contour of the protective cover follows the surface contour of the mold very accurately. This allows the position and alignment of the emitter cover surfaces in the protective cover to be defined very precisely, so that according to the invention, reliable common contact surfaces are created between emitter cover surfaces of the protective cover and exposed light emitters. This leads to a high optical quality of the dimensionally stable, optically transparent protective cover.
- (e) Forming the deep-drawn protective cover. This step involves removing the deep-drawn blank with the protective cover from the deep-drawing device. Typically, the edges of the deep-drawn blank are also machined so that the protective cover has exactly the desired shape and size.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens kann der Verfahrensschritt des Tiefziehens der Schutzabdeckung nach dem Absenken des Rohlings das Anlegen eines Vakuums zwischen dem Rohling und der Form umfassen.According to a preferred embodiment of the method proposed according to the invention, the method step of deep drawing the protective cover after lowering the blank can comprise the application of a vacuum between the blank and the mold.
Hierdurch wird der Rohling fest auf die Form gezogen und die Kontur der Form in dem Rohling besonders genau bzw. detailgetreu nachgebildet. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrensschritts kann vorgesehen sein, dass in der Form Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze, vorzugsweise mit einem Durchmesser respektive einer Schlitzbreite kleiner als 2 mm und besonders bevorzugt kleiner als 1 mm vorgesehen sind, und dass das Vakuum auf einer dem Rohling gegenüberliegenden Seite der Form in Abdichtung gegen die Form erzeugt wird. Durch die Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze wird zwischen dem Rohling und der Form verbleibende, bspw. eingeschlossene, Luft (umfassend auch sonstiges Gas) abgesaugt, und der Formling fest an die Form gezogen. Aufgrund der kleinen Löcher bzw. Schlitze wird das Material des Rohlings dennoch nicht in diese hineingezogen. Dadurch werden unerwünschte Oberflächenunebenheiten vermieden. Unter Vakuum wird insbesondere ein Unterdruck in einem Druckbereich zwischen 0,1 und 0,9 bar, und besonders bevorzugt in einem Druckbereich zwischen 0,1 und 0,4 bar verstanden oder einem auch einem anderen Druckbereoch, in dem es (noch) nicht zu unerwünschten Verformungen des Rohlings im Bereich der Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze kommt.As a result, the blank is pulled firmly onto the mold and the contour of the mold is reproduced in the blank particularly precisely and with great detail. According to one possible embodiment of the method step, it can be provided that through holes and/or through slots are provided in the mold, preferably with a diameter or a slot width of less than 2 mm and particularly preferably less than 1 mm, and that the vacuum is generated on a side of the mold opposite the blank in a seal against the mold. Any air (including other gas) remaining between the blank and the mold, e.g. trapped, is sucked out through the through holes and/or through slots, and the molded part is pulled firmly onto the mold. Due to the small holes or slots, the material of the blank is not drawn into them. This avoids undesirable surface irregularities. Vacuum is understood to mean in particular a negative pressure in a pressure range between 0.1 and 0.9 bar, and particularly preferably in a pressure range between 0.1 and 0.4 bar or another pressure range in which undesirable deformations of the blank in the area of the through holes and/or through slots do not (yet) occur.
Besonders bevorzugt finden sich derartige Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze (zumindest auch) im Bereich der Emitterabdeckflächen der Oberflächenkontur der Form. Hierdurch wird erreicht, dass die Schutzabdeckung der Oberflächenkontur der Form im Bereich der Emitterabdeckflächen besonders präzise folgt und die Lichtemission der Lichtemitter durch die Schutzhülle möglichst wenig beeinflusst wird. Optimalerweise sind die Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze direkt angrenzend an die Emitterabdeckflächen angeordnet, vorzugsweise mehrere Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze um die Emitterabdeckflächen herum. Dies führt zur Beaufschlagung eines gleichmäßigen Vakuums an den Emitterabdeckflächen. So werden in dem optisch relevanten Bereich auf den Emitterabdeckflächen transparente und optisch möglichst ungestörte Flächen erreicht.Such through holes and/or through slots are particularly preferably located (at least also) in the area of the emitter cover surfaces of the surface contour of the mold. This ensures that the protective cover follows the surface contour of the mold in the area of the emitter cover surfaces particularly precisely and the light emission of the light emitters is influenced as little as possible by the protective cover. Ideally, the through holes and/or through slots are arranged directly adjacent to the emitter cover surfaces, preferably several through holes and/or through slots around the emitter cover surfaces. This leads to a uniform vacuum being applied to the emitter cover surfaces. In this way, transparent and optically as undisturbed as possible areas are achieved on the emitter cover surfaces in the optically relevant area.
Es ist auch möglich, dass der Verfahrensschritt des Tiefziehens der Schutzabdeckung nach dem Absenken des Rohlings das Anlegen eines Überdrucks auf der der Form abgewandten Seite des Rohlings umfasst. Dies kann alternativ oder ergänzend zu dem Anlegen des Vakuums erfolgen. Zum Entweichen von zwischen Rohling und Form befindlicher, insbesondere eingeschlossener Luft können in gleicher Weise Durchgangslöcher und/oder Durchgangsschlitze in der Form vorgesehen werden. Auch durch das Anlegen eines Überdrucks, bspw. durch Einblasen von Druckluft in eine geschlossene Kavität der Tiefziehvorrichtung, wird der Rohling während des Tiefziehens fest auf die Form gedrückt und bildet deren Oberflächenkontur so sehr genau nach.It is also possible that the process step of deep-drawing the protective cover after lowering the blank includes the application of excess pressure on the side of the blank facing away from the mold. This can be done as an alternative or in addition to the application of the vacuum. In the same way, through holes and/or through slots can be provided in the mold to allow air located between the blank and the mold, in particular trapped air, to escape. By applying excess pressure, for example by blowing compressed air into a closed cavity of the deep-drawing device, the blank is pressed firmly onto the mold during deep-drawing and thus reproduces its surface contour very precisely.
Erfindungsgemäß kann der Verfahrensschritt des Abkühlens der tiefgezogenen Schutzabdeckung das Abschalten der Heizeinrichtungen des Rohlings und das Abschalten der Heizeinrichtung der Form umfassen. In einer einfachsten Ausführungsform werden beide Heizeinrichtungen gleichzeitig mit dem Anlegen des Vakuums oder kurz danach, vorzugsweise in einer Zeitspanne von 10 bis 60 Sekunden nach dem Anlegen des Vakuums vollständig ausgeschaltet. Dies sichert eine hohe Verformbarkeit des Rohlings, während der Rohling aufgrund des Vakuums fest an die Oberflächenkontur der Form gezogen wird. Es ist aber auch möglich, zu diesem Zeitpunkt nur eine der Heizeinrichtungen ganz auszuschalten, vorzugsweise die erste Heizeinrichtung des Rohlings.According to the invention, the process step of cooling the deep-drawn protective cover can comprise switching off the heating devices of the blank and switching off the heating device of the mold. In a simplest embodiment, both heating devices are completely switched off at the same time as the vacuum is applied or shortly thereafter, preferably in a period of 10 to 60 seconds after the vacuum is applied. This ensures a high degree of deformability of the blank, while the blank is pulled firmly to the surface contour of the mold due to the vacuum. However, it is also possible to do this At this point in time, only one of the heating devices should be switched off completely, preferably the first heating device of the blank.
In letzterem Fall ist es besonders vorteilhalt, wenn das Abschalten der Heizeinrichtung der Form entsprechend einem vorgegebenen Temperaturprofil gesteuert oder geregelt erfolgt, insbesondere um den Abkühlprozess der Schutzabdeckung zur verlangsamen. Das vollständige Ausschalten der zweiten Heizeinrichtung erfolgt in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform also erst dann, wenn das Temperaturprofil das vollständige Ausschalten vorgibt. Bis zu dem vollständigen Ausschalten kann das Temperaturprofil bspw. eine schrittweise oder kontinuierliche Absenkung der Temperatur vorgeben, die bspw. durch die Höhe des durch eine elektrische Heizeinrichtung fließenden Stroms gesteuert oder geregelt werden kann. Grundsätzlich kann das Temperaturprofil jeden Temperaturverlauf vorgegeben, der keine aktive Kühlung erfordert.In the latter case, it is particularly advantageous if the heating device of the mold is switched off in a controlled or regulated manner according to a predetermined temperature profile, in particular in order to slow down the cooling process of the protective cover. In this embodiment of the invention, the second heating device is therefore only switched off completely when the temperature profile specifies complete switching off. Until the complete switching off, the temperature profile can, for example, specify a gradual or continuous reduction in the temperature, which can be controlled or regulated, for example, by the level of the current flowing through an electrical heating device. In principle, the temperature profile can specify any temperature profile that does not require active cooling.
Ein insbesondere verlangsamtes Abkühlen der Form ermöglicht eine besonders detailreiche Formung der Schutzabdeckung und führt zu einer hohen Formstabilität entsprechend der Oberflächenkontur der Form. Bei einem zu schnellen Abkühlen der Schutzabdecken kann es aufgrund von Spannungen in dem Material zu Verformungen und damit Abweichungen von der durch die Form vorgegebenen Oberflächenkontur kommen. Dies soll gerade im Bereich der Emitterabdeckflächen vermieden werden. Das Temperaturprofil kann erfindungsgemäß auch durch Vorgabe eines Abkühlkoeffizienten der Form (d.h. eine Materialkonstante der Form) geeignet vorgegeben und damit gesteuert werden, ohne eine aktiv gesteuerte oder geregelte Einstellung bspw. durch Vorgabe eines Heizstroms.In particular, slower cooling of the mold enables the protective cover to be shaped with great detail and leads to high dimensional stability in accordance with the surface contour of the mold. If the protective cover cools down too quickly, tensions in the material can lead to deformations and thus deviations from the surface contour specified by the mold. This should be avoided in particular in the area of the emitter cover surfaces. According to the invention, the temperature profile can also be suitably specified and thus controlled by specifying a cooling coefficient of the mold (i.e. a material constant of the mold), without an actively controlled or regulated setting, for example by specifying a heating current.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann es vorgesehen sein, für das Ausbilden der Form ein wärmeleitfähiges Material, insbesondere ein Metall mit vergleichsweise niedriger Wärmekapazität, die in jedem Fall höher ist als die von Kunststoff, und/oder gutem Wärmeleitkoeffizienten, letzteres insbesondere bei einer aktiven Kühlung der Form, zu verwenden. So folgt die Temperatur der Form gut einem durch die Heiz- und/oder Kühleinrichtung gesteuert vorgegebenen Temperaturprofil. In diesem Fall kann als einfache Heizvorrichtung ein elektrisch betriebenes und in wärmeleitender Anlage an die Form angebrachtes Heizelement verwendet werden, dessen Temperatur entsprechend dem Stromfluss durch das Heizelement vorgebbar ist bzw. eingestellt wird. Dies ermöglicht eine sehr einfache Steuerung. Eine Kühlung kann bspw. durch einen flüssigkeitsdurchflossenen Wärmetauscher realisiert werden.According to a preferred embodiment of the proposed method, it can be provided to use a thermally conductive material for forming the mold, in particular a metal with a comparatively low heat capacity, which is in any case higher than that of plastic, and/or a good thermal conductivity coefficient, the latter in particular with active cooling of the mold. The temperature of the mold thus follows a predetermined temperature profile controlled by the heating and/or cooling device. In this case, an electrically operated heating element attached to the mold in a heat-conducting system can be used as a simple heating device, the temperature of which can be specified or set according to the current flow through the heating element. This enables very simple control. Cooling can be achieved, for example, by a heat exchanger through which liquid flows.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Form als Negativform ausgebildet ist. Hierdurch wird die der Lichtemitteranordnung zugewandte Oberfläche durch Anlage an der Form nicht beschädigt. Dies vermeidet optische Artefakte beim Lichteintritt in die Schutzabdeckung und führt zu einem optisch verbesserten Lichtdurchtritt.A preferred embodiment provides that the mold is designed as a negative mold. As a result, the surface facing the light emitter arrangement is not damaged by contact with the mold. This avoids optical artifacts when light enters the protective cover and leads to optically improved light passage.
Als Rohling kann eine infrarotdurchlässige Thermoplastikfolie verwendet werden. Besonders geeignete Materialen können bspw. amorphe Thermoplaste (z.B. PMMA, PVC, PC, SAN, ABS und PS) oder teilkristalline Kunststoffe (z.B. PP, PE) sein, etwa in Folienform.An infrared-permeable thermoplastic film can be used as a blank. Particularly suitable materials can be, for example, amorphous thermoplastics (e.g. PMMA, PVC, PC, SAN, ABS and PS) or semi-crystalline plastics (e.g. PP, PE), for example in film form.
Der Verfahrensschritt des Ausformens der tiefgezogenen Schutzabdeckung kann erfindungsgemäß das Wegschneiden eines Überhangs an Rändern der Schutzabdeckung umfassen. Vorzugsweise kann das Wegschneiden mittels eines Lasercutters erfolgen. Hierdurch wird eine mechanische Einwirkung auf den Rest der Schutzabdeckung minimiert, die zu Beschädigungen oder Verformungen bei Anwendung von bspw. Schneid- oder Stanzwerkzeugen auftreten können. Bei entsprechend geeigneten Schneid- oder Stanzwerkzeugen kann das erfindungsgemäße Wegschneiden der Ränder aber auch durch Schneid- oder Stanzwerkzeuge erfolgen. Als Überhang wird ein Bereich der aus dem Rohling tiefgezogenen Schutzabdeckung bezeichnet, der über die Lichtemitteranordnung vorsteht und nicht als Befestigungsabschnitt der Schutzabdeckung zum Festlegen der Schutzabdeckung an der Markiervorrichtung verwendet wird. Der Befestigungsabschnitt kann als Rand ausgebildet sein, der die Lichtemitteranordnung überragt und an einem Rahmen der Markiervorrichtung festlegbar ist, bspw. durch Verkleben, Verklemmen oder dgl. stoff- und/oder formschlüssiges Verbinden, wobei die Lichtemitteranordnung in den Rahmen der Markiervorrichtung aufnehmbar ist. Mit anderen Worten kann die Lichtemitteranordnung erfindungsgemäß insbesondere in den Rahmen der Markiervorrichtung einlegbar und dort festlegbar sein, ohne dass der Rahmen der Markiervorrichtung in axialer Richtung über die Lichtemitter (d.h. die optisch aktiven Flächen von Leuchteinrichtungen) vorsteht. Die Lichtemitteranordnung liegt mit freiliegenden Lichtemittern in dem Rahmen, wobei der Rahmen vorzugsweise mindestens einen Bereich von +/- 90° um die optische Achse (Hauptstrahlrichtung der Lichtemitter) freilässt. Dies ermöglicht eine hohe Sichtbarkeit der Lichtemitter in dem Messsystem aus verschiedenen Blickwinkeln, nahezu also einen Messbereich von 180°.According to the invention, the method step of shaping the deep-drawn protective cover can include cutting away an overhang on the edges of the protective cover. The cutting away can preferably be done using a laser cutter. This minimizes mechanical impact on the rest of the protective cover, which can lead to damage or deformation when using cutting or punching tools, for example. With appropriately suitable cutting or punching tools, the edges can also be cut away according to the invention using cutting or punching tools. An overhang is an area of the protective cover deep-drawn from the blank that protrudes over the light emitter arrangement and is not used as a fastening section of the protective cover for securing the protective cover to the marking device. The fastening section can be designed as an edge that projects beyond the light emitter arrangement and can be secured to a frame of the marking device, for example by gluing, clamping or similar material and/or form-fitting connection, wherein the light emitter arrangement can be accommodated in the frame of the marking device. In other words, according to the invention, the light emitter arrangement can be inserted in particular into the frame of the marking device and fixed there without the frame of the marking device protruding in the axial direction over the light emitters (i.e. the optically active surfaces of lighting devices). The light emitter arrangement lies in the frame with exposed light emitters, wherein the frame preferably leaves at least an area of +/- 90° around the optical axis (main beam direction of the light emitters) free. This enables a high visibility of the light emitters in the measuring system from different viewing angles, i.e. almost a measuring range of 180°.
In dem Bereich des abgeschnittenen Überhangs der tiefgezogenen Schutzabdeckung kann der Rohling erfindungsgemäß mindestens vier Löcher zum Einspannen des Rohlings in einer Halteeinrichtung der Tiefziehvorrichtung bei dem Verfahrensschritt des Festlegens des Rohlings aufweisen. Vorzugsweise sind genau vier der mindestens vier (oder mehr) Löcher an den Ecken eines rechteckigen, bspw. quadratischen, Rohlings vorgesehen. Hierdurch lässt sich der Rohling unter Spannung in jede Richtung in der Tiefziehvorrichtung einspannen. Durch weitere Löcher entlang der Seiten des Rohlings (in dem Überhang) kann die Spannkraft beim Einspannen noch gleichmäßiger verteilt werden. Hierdurch werden mögliche Materialspannungen in der tiefgezogenen Schutzabdeckung weiter vermindert.In the area of the cut-off overhang of the deep-drawn protective cover, the blank can, according to the invention, have at least four holes for clamping the blank in a holding device of the deep-drawing device during the process ing step of securing the blank. Preferably, exactly four of the at least four (or more) holes are provided at the corners of a rectangular, e.g. square, blank. This allows the blank to be clamped under tension in any direction in the deep-drawing device. Additional holes along the sides of the blank (in the overhang) allow the clamping force to be distributed even more evenly during clamping. This further reduces possible material stresses in the deep-drawn protective cover.
Indem die wie vorbeschrieben hergestellte Schutzabdeckung an einem vorgefertigten Rahmen und/oder einer Lichtemitteranordnung mit den im Zusammenhang mit der Erfindung beschriebenen Merkmalen (bspw. durch Verkleben) festgelegt wird, kann erfindungsgemäß durch das vorgeschlagene Verfahren auch die Markiervorrichtung hergestellt werden.By fixing the protective cover produced as described above to a prefabricated frame and/or a light emitter arrangement with the features described in connection with the invention (e.g. by gluing), the marking device can also be produced according to the invention by the proposed method.
Entsprechend betrifft die Erfindung auch eine Markiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zur Verwendung in einem optischen Messsystem mit einer Lichtemitteranordnung mit mehreren in der Vorderseite der Lichtemitteranordnung in Abstrahlrichtung des Lichts freiliegend angeordneten und optisch aktiven Lichtemittern. Die Markiervorrichtung weist ferner einen Rahmen auf, in dem die Lichtemitteranordnung aufgenommen (insbesondere eingelegt und in einer bestimmten Position fixiert) ist, und eine Schutzabdeckung für die Lichtemitteranordnung aus optisch transparentem Material, wobei die Schutzabdeckung mit dem beschriebenen Verfahren oder Teilen hiervon hergestellt ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Accordingly, the invention also relates to a marking device with the features of claim 10 for use in an optical measuring system with a light emitter arrangement with a plurality of optically active light emitters arranged in the front of the light emitter arrangement in the direction of light emission and exposed. The marking device also has a frame in which the light emitter arrangement is accommodated (in particular inserted and fixed in a specific position), and a protective cover for the light emitter arrangement made of optically transparent material, wherein the protective cover is produced using the described method or parts thereof, in particular according to one of claims 1 to 9.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Markiervorrichtung kann die Schutzabdeckung einen die Lichtemitteranordnung seitlich überragenden Befestigungsabschnitt aufweisen, mit dem die Schutzabdeckung an dem Rahmen festgelegt, insbesondere verklebt oder verklemmt, ist.According to a preferred embodiment of the marking device according to the invention, the protective cover can have a fastening section which projects laterally beyond the light emitter arrangement and with which the protective cover is fixed to the frame, in particular glued or clamped.
Die Lichtemitteranordnung kann erfindungsgemäß insbesondere als Platine ausgebildet sein, auf deren Vorderseite mehrere Lichtemitter angeordnet sind. Erfindungsgemäß können die Lichtemitter als Leuchteinrichtung jeweils als eine LED (Light Emitting Diode) ausgebildet sein, vorzugsweise als Infrarot-LED, die Licht im infraroten Wellenlängenbereich aussendet. Die Schutzabdeckung ist entsprechend als Infrarotlicht durchlässige (d.h. für Licht im infraroten Wellenlängenbereich durchlässige) Thermoplastikfolie ausgebildet. Vorzugsweise ist die optisch transparente Schutzabdeckung aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Somit führt die Schutzabdeckung nicht nur zu einem mechanischen Schutz der Lichtemitter gegen unmittelbare Beschädigung der optisch aktiven Flächen (Lichtemitter) oder zu einem Schutz vor Verschmutzungen, wie bspw. Staub oder sich auf den Lichtemittern ablagernde Flüssigkeit (wie Öl oder dergleichen), die die optischen Eigenschaften der Lichtemitteranordnung beeinträchtigen, sondern auch zu einem Schutz der Lichtemitter gegen elektrostatische Entladungen. Dadurch können die Schutzabdeckungen bspw. durch Abreiben mit einem Lappen auch einfach gereinigt werden, ohne eine Beschädigung der Lichtemitter durch elektrostatische Auf- und dann Entladung zu riskieren. Es ist alternativ oder ergänzend auch möglich, mindestens eine Seite der Schutzabdeckung, insbesondere die den Lichtemittern abgewandte Seite, mit einem ESD-Schutz zu versehen (ESD - Electro Staic Discharge - Elektrostatische Entladung), bspw. durch Bedampfen mit einem hochohmigen Material, wobei durch das Bedampfen die Lichtdurchlässigkeit (insbesondere im sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich) nicht beeinträchtigt wird.According to the invention, the light emitter arrangement can be designed in particular as a circuit board on the front of which several light emitters are arranged. According to the invention, the light emitters can be designed as a lighting device each as an LED (light emitting diode), preferably as an infrared LED that emits light in the infrared wavelength range. The protective cover is accordingly designed as a thermoplastic film that is permeable to infrared light (i.e. permeable to light in the infrared wavelength range). The optically transparent protective cover is preferably made of an electrically insulating material. The protective cover therefore not only provides mechanical protection for the light emitters against direct damage to the optically active surfaces (light emitters) or protection against contamination, such as dust or liquid deposited on the light emitters (such as oil or the like), which impairs the optical properties of the light emitter arrangement, but also protects the light emitters against electrostatic discharges. This means that the protective covers can be easily cleaned, for example by rubbing them with a cloth, without risking damage to the light emitters through electrostatic charging and then discharging. Alternatively or additionally, it is also possible to provide at least one side of the protective cover, in particular the side facing away from the light emitters, with ESD protection (ESD - Electro Static Discharge), for example by vaporizing a high-resistance material, whereby the vaporization does not affect the light transmission (in particular in the visible or infrared wavelength range).
Vorzugsweise kann die Lichtemitteranordnung erfindungsgemäß Lichtemitter in mindestens zwei verschiedenen parallel liegenden Ebenen aufweisen. Die parallel liegenden Ebenen führen dazu, dass die Abstrahlrichtung des von den Lichtemittern abgestrahlten Lichts in dieselbe Richtung zeigt. Vorzugsweise sind die parallelen Ebenen senkrecht zu der Abstrahlrichtung angeordnet und bilden in Abstrahlrichtung eine gestufte Vorderseite. Mit anderen Worten liegen die parallelen Ebenen der Vorderseite der Lichtemitteranordnung in verschiedenen Höhen.Preferably, the light emitter arrangement according to the invention can have light emitters in at least two different parallel planes. The parallel planes mean that the direction of radiation of the light emitted by the light emitters points in the same direction. Preferably, the parallel planes are arranged perpendicular to the direction of radiation and form a stepped front side in the direction of radiation. In other words, the parallel planes of the front side of the light emitter arrangement are at different heights.
Erfindungsgemäß kann die Schutzabdeckung auf der Lichtemitteranordnung unter Ausbildung einer gemeinsamen Kontaktfläche von Emitterabdeckflächen der Schutzabdeckung und freiliegenden Lichtemittern festgelegt sein.According to the invention, the protective cover can be fixed to the light emitter arrangement to form a common contact surface of emitter cover surfaces of the protective cover and exposed light emitters.
Vorzugsweise können der Rahmen und die Schutzabdeckung abdichtend miteinander verbunden sein, bspw. durch Verkleben oder Verklemmen unter Anpressdruck. Durch die abdichtende Verbindung wird die Lichtemitteranordnung insbesondere gegen Staubeintritt, Spritzwasser oder sonstigen Flüssigkeitseintritt und gegen elektrische bzw. elektrostatische Auf- und Entladung zuverlässig geschützt.Preferably, the frame and the protective cover can be connected to one another in a sealing manner, for example by gluing or clamping under contact pressure. The sealing connection reliably protects the light emitter arrangement, in particular against the ingress of dust, splash water or other liquids, and against electrical or electrostatic charging and discharging.
Eine erfindungsgemäß bevorzugte Verwendung der zuvor beschriebenen Markieranordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 14, kann in einem optischen Messsystem vorgesehen sein, bei dem die Markieranordnung an einem Objekt im Raum befestigt wird bzw. ist und bei dem die Lage und Position der Markieranordnung durch Aufnahme des von den Lichtemittern ausgesandten Lichts mit einer optischen Aufnahmeeinrichtung in einem Bild ermittelt werden.A preferred use of the marking arrangement described above, in particular according to one of claims 10 to 14, can be provided in an optical measuring system in which the marking arrangement is or is attached to an object in space and in which the location and position of the marking arrangement is determined by recording of the light emitted by the light emitters can be determined in an image using an optical recording device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale zusammen oder in beliebiger fachmännisch sinnvoller Kombination zum Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in beschriebenen bzw. dargestellten Ausführungsbiespielen oder in den Ansprüchen.Further advantages, features and possible applications of the invention also emerge from the following description of embodiments and the drawing. All described and/or illustrated features together or in any combination that makes sense to a person skilled in the art belong to the subject matter of the invention, regardless of their summary in described or illustrated embodiments or in the claims.
Es zeigen:
-
1 schematisch eine Aufsicht auf eine Markiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ohne Schutzabdeckung; -
2 schematisch die Markiervorrichtung gemäß1 in einem Querschnitt entlang der Linie A-A aus1 ; -
3 schematisch eine Aufsicht auf die Schutzabdeckung der Markiervorrichtung aus1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
4 schematisch die Schutzabdeckung gemäß3 in einem Querschnitt entlang der Linie B-B aus3 ; -
5 schematisch einen Querschnitt der Markiervorrichtung aus2 mit an der Markiervorrichtung festgelegter Schutzabdeckung aus4 ; -
6 schematisch eine Aufsicht auf die Markiervorrichtung aus1 mit an der Markiervorrichtung festgelegter Schutzabdeckung aus3 ; -
7 einen Rohling zur Herstellung der Schutzabdeckung in einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
8 den Rohling aus7 in einem Zwischenschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Tiefziehen gemäß einer Ausführungsform; -
9 die Schutzabdeckung aus3 als Produkt des Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
10a eine Ausführungsform einer Tiefziehvorrichtung mit einer Form zum Tiefziehen der Schutzabdeckung aus9 in einem Verfahrensschritt des Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
10b die Tiefziehvorrichtung aus10a in einem weiteren Verfahrensschritt des Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
10c die Tiefziehvorrichtung aus10a in einem weiteren Verfahrensschritt des Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
10d die Tiefziehvorrichtung aus10a in einem weiteren Verfahrensschritt des Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
1 schematically a plan view of a marking device according to an embodiment of the invention without protective cover; -
2 schematically the marking device according to1 in a cross section along the line AA1 ; -
3 schematically a top view of the protective cover of the marking device from1 according to an embodiment of the invention; -
4 schematically the protective cover according to3 in a cross section along the line BB3 ; -
5 schematically a cross-section of the marking device2 with protective cover attached to the marking device4 ; -
6 schematically a top view of the marking device1 with protective cover attached to the marking device3 ; -
7 a blank for producing the protective cover in a method according to an embodiment of the invention; -
8 the blank7 in an intermediate step of the method according to the invention after deep drawing according to one embodiment; -
9 the protective cover3 as a product of the manufacturing process according to an embodiment of the invention; -
10a an embodiment of a deep-drawing device with a mold for deep-drawing the protective cover from9 in a process step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention; -
10b the deep-drawing device10a in a further process step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention; -
10c the deep-drawing device10a in a further process step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention; -
10d the deep-drawing device10a in a further process step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention;
Nachstehend werden eine erfindungsgemäße Markiervorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Schutzabdeckung und ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung sowie deren Festlegen auf der Markieranordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Die Erfindung soll nicht auf diese Ausführungsform beschränkt verstanden werden. Insbesondere umfasst die Ausführungsform viele Merkmale bevorzugter Ausgestaltungen, die erfindungsgemäß gemeinsam oder auch jeweils einzeln umgesetzt werden können, entsprechend dem fachmännischen Verständnis der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung. Die Zeichnung ist stellt eine schematische Möglichkeit zur Umsetzung der Erfindung dar.A marking device according to the invention with a protective cover according to the invention and a method for producing the protective cover according to the invention and fixing it on the marking arrangement according to a preferred embodiment are described below. The invention should not be understood as being limited to this embodiment. In particular, the embodiment includes many features of preferred configurations that can be implemented together or individually according to the invention, in accordance with the expert's understanding of the following description and the drawing. The drawing represents a schematic possibility for implementing the invention.
Die Markiervorrichtung 1 weist eine Lichtemitteranordnung 2 mit mehreren auf der Vorderseite der Lichtemitteranordnung 2 in Abstrahlrichtung des Lichts freiliegend angeordneten und optisch aktiven Lichtemittern 3 auf. Lichtemitter 3 sind optisch aktive Flächen von Leuchteinrichtungen 4, die typischer Weise ein Gehäuse und darin enthaltene elektronische Bauteile zur Lichterzeugung aufweisen. Die hier beispielhaft dargestellten Leuchteinrichtungen 4 sind LEDs (Light Emitting Diodes), die Licht im optisch sichtbaren und/oder infraroten Wellenlängenbereich aussenden. Besonders bevorzugt sind Infrarot-LEDs als Leuchteinrichtungen 4.The marking device 1 has a light emitter arrangement 2 with several optically active light emitters 3 arranged on the front side of the light emitter arrangement 2 in the direction of light emission and exposed. Light emitters 3 are optically active surfaces of lighting devices 4, which typically have a housing and electronic components contained therein for generating light. The lighting devices 4 shown here as examples are LEDs (light emitting diodes) that emit light in the optically visible and/or infrared wavelength range. Infrared LEDs are particularly preferred as lighting devices 4.
In der dargestellten Lichtemitteranordnung 2 sind die Leuchteinrichtungen 4 in drei parallelen Linien (vertikal in der Darstellung gemäß
Wie der Schnittdarstellung von
Die Lichtemitteranordnung 2 ist in einem Rahmen 7 der Markiervorrichtung 1 aufgenommen, insbesondere indem die Trägerplatte 5 in eine Rahmenöffnung 9 eingelegt und dort (mit nicht dargestellten Haltern) fixiert ist. Die auf der Vorderseite der Lichtemitteranordnung 2 festlegelegten Leuchteinrichtungen 4 sind derart positioniert, dass die optisch aktiven Lichtemitter 3 in Abstrahlrichtung des Lichts freiliegend angeordnet sind. Dies hat zur Folge, dass der Rahmen 7 die Lichtausbreitung von den Lichtemittern 3 nicht stört und damit die Sichtbarkeit der Lichtemitter 3 durch eine optische Aufnahmeeinrichtung (Kamera) nicht stört. Dies wird als Freiliegen der lichtemittierenden Vorderseite 8 der Lichtemitteranordnung 2 bezeichnet. Auf der der lichtemittierenden Vorderseite 8 gegenüberliegenden Rückseite der Trägerplatte 5 (Platine) können weitere elektronische Bauteile (nicht dargestellt) angeordnet sein, die in die Rahmenöffnung 9 des Rahmens 7 mit aufgenommen sind.The light emitter arrangement 2 is accommodated in a frame 7 of the marking device 1, in particular by the carrier plate 5 being placed in a frame opening 9 and fixed there (with holders not shown). The lighting devices 4 fixed on the front of the light emitter arrangement 2 are positioned such that the optically active light emitters 3 are arranged exposed in the direction of the light emission. This means that the frame 7 does not interfere with the light propagation from the light emitters 3 and thus does not interfere with the visibility of the light emitters 3 by an optical recording device (camera). This is referred to as exposing the light-emitting front side 8 of the light emitter arrangement 2. On the back of the carrier plate 5 (circuit board) opposite the light-emitting front side 8, further electronic components (not shown) can be arranged, which are also accommodated in the frame opening 9 of the frame 7.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der lichtemittierenden Vorderseite 8 der Lichtemitter 3 bzw. der Lichtemitteranordnung 2 wird eine optimale Sichtbarkeit der Lichtemitter 3 erreicht und optische Verzerrungen des ausgestrahlten Lichts treten nicht auf. Allerdings liegen die optisch aktiven Lichtemitter 3 in der in den
Diese Schutzabdeckung 20 wird nachstehend mit Bezug auf die
Bei dem Auflegen bzw. Festlegen der Schutzabdeckung 20 bildet sich erfindungsgemäß die gemeinsame oder direkte Kontaktfläche 23 zwischen der Emitterabdeckfläche 22 der Schutzabdeckung 20 und dem Lichtemitter 3 aus. Damit ist gemeint, dass eine (insbesondere jede) Emitterabdeckfläche 22 der Schutzabdeckung 20 unmittelbar vor der optisch aktiven Fläche (d.h. vor dem Lichtemitter 3) angeordnet ist mit minimalem Abstand, insbesondere bevorzugt in einem Abstand von weniger als 3 mm, bevorzugt von weniger als 2 mm und besonders bevorzugt von weniger als 1 mm. Der Begriff „Kontaktfläche 23“ ist dabei nicht so zu verstehen, dass die Schutzabdeckung 20 im Bereich der Emitterabdeckfläche 22 (überhaupt oder durchgängig) unmittelbar in Kontakt mit der optisch aktiven Fläche stehen muss. Eine solche Lösung mag bevorzugt sein, ist aber nicht unbedingt notwendig. Auch ein minimaler Abstand in dem vordefinierten Sinne minimiert optische Verzerrungen und/oder Streuungen des emittierten Lichts in der Schutzabdeckung 20, die zu Fehlern in bei der Positions- und Lagedetektion der Markiervorrichtung 1 führen könnten.When the protective cover 20 is placed or fixed, the common or direct contact surface 23 is formed according to the invention between the emitter cover surface 22 of the protective cover 20 and the light emitter 3. This means that one (in particular each) emitter cover surface 22 of the protective cover 20 is arranged directly in front of the optically active surface (ie in front of the light emitter 3) with a minimal distance, in particular preferably at a distance of less than 3 mm, preferably less than 2 mm and particularly preferably less than 1 mm. The term "contact surface 23" is not to be understood in such a way that the protective cover 20 must be in direct contact with the optically active surface in the area of the emitter cover surface 22 (at all or throughout). Such a solution may be preferred, but is not absolutely necessary. Even a minimal distance in the predefined sense minimizes optical distortions and/or scattering. of the emitted light in the protective cover 20, which could lead to errors in the position and location detection of the marking device 1.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die
Ausgangspunkt für die Herstellung der Schutzabdeckung 20 ist ein Rohling 25 (
Die Tiefziehvorrichtung 30 umfasst eine Halteeinrichtung 31, an der der Rohling 25 festlegbar ist. In der dargestellten Ausführung erfolgt dies, indem der Rohling 25 mit den Löchern 26 in der Halteinrichtung 31 eingespannt ist, wie in allen
Die Tiefziehvorrichtung 30 weist ferner eine Form 35 mit einer Oberflächenkontur 36 auf. Durch die Form 35 wird bei dem Verfahren zur Herstellung der Schutzabdeckung 20 die Oberflächenkontur 36 der Form 35 auf die Oberflächenkontur 21 des Rohlings 25 übertragen. Der Rohling 25, aus dem die Schutzabdeckung gebildet wird, nimmt also die Oberflächenkontur 36 der Form 35 an.The deep-drawing device 30 also has a mold 35 with a surface contour 36. In the process for producing the protective cover 20, the mold 35 transfers the surface contour 36 of the mold 35 to the surface contour 21 of the blank 25. The blank 25 from which the protective cover is formed therefore takes on the surface contour 36 of the mold 35.
Das Herstellungsverfahren wird auch als Tiefziehen bezeichnet. Nach dem Tiefzehen entsprechen die Oberflächenkontur 36 der Form 35 und die Oberflächenkontur 21 des Schutzabdeckung 20 also einander.The manufacturing process is also referred to as deep drawing. After deep drawing, the surface contour 36 of the mold 35 and the surface contour 21 of the protective cover 20 correspond to one another.
Es wird bei dem Tiefziehen also eine Form 35 mit einer auf den speziellen Anwendungsfall bezogenen Oberflächenkontur 36 vorgesehen. In dem vorliegenden Fall weist die Form 35 eine Oberflächenkontur 36 auf, die dem späteren Einsatzweck der Schutzabdeckung 20 genügen muss. Mit anderen Worten hat der spätere Einsatzzweck, hier eine Schutzabdeckung 20 „für eine Lichtemitteranordnung 2 einer Markiervorrichtung 1“ zu bilden, also Auswirkungen auf die konkrete Oberflächenkontur 36 der Form 35 derart, dass die Schutzabdeckung 20 auf eine spezielle Markiervorrichtung 1 mit einer Lichtemitteranordnung 2 passen muss. Die Form 35 ist als Positivform oder Negativform ausgebildet, wobei sich die anwendungsspezifische Ausgestaltung deren Oberflächenkontur 36 zwangsläufig durch den durch die Schutzabdeckung 20 abzudeckenden Gegenstand definiert, d.h. konkret durch die lichtemittierende Vorderseite 8 der Lichtemitteranordnung 2, die durch die Schutzabdeckung 20 abgedeckt werden soll. Dies ist dem Fachmann klar. Dieser versteht die Erläuterung so, dass die Oberflächenkontur 36 der Form 35 derart ausgebildet ist, dass sie die Vorderseite 8 des Lichtemitteranordnung 2 einhüllt. Die Oberflächenkontur 36 weist Emitterabdeckflächen 37 auf, deren Position der Anordnung von in der Lichtemitteranordnung 2 freiliegenden Lichtemittern 3 derart entspricht, dass eine der Oberflächenkontur 36 der Form 35 folgende Oberflächenkontur 21 Schutzabdeckung 20 auf die Lichtemitteranordnung 2 auflegbar ist (d.h. nicht mit den auf der Vorderseite 8 der Lichtemitteranordnung 2 respektive der Trägerplatte 5 angeordneten Elementen, wie den Leuchtmittelrichtungen 4 und dem Dom 6, kollidiert). Bei dem Auflegen der Schutzabdeckung 20 auf die Lichtemitteranordnung 2 bildet sich eine gemeinsame Kontaktfläche 23 von Emitterabdeckflächen 22 der Schutzabdeckung 20 und freiliegenden Lichtemittern 3 aus.During deep drawing, a mold 35 is provided with a surface contour 36 related to the specific application. In the present case, the mold 35 has a surface contour 36 that must meet the later intended use of the protective cover 20. In other words, the later intended use, here to form a protective cover 20 "for a light emitter arrangement 2 of a marking device 1", has an impact on the specific surface contour 36 of the mold 35 in such a way that the protective cover 20 must fit a specific marking device 1 with a light emitter arrangement 2. The mold 35 is designed as a positive mold or a negative mold, with the application-specific design of its surface contour 36 necessarily being defined by the object to be covered by the protective cover 20, i.e. specifically by the light-emitting front side 8 of the light emitter arrangement 2, which is to be covered by the protective cover 20. This is clear to the person skilled in the art. The latter understands the explanation to mean that the surface contour 36 of the form 35 is designed such that it envelops the front side 8 of the light emitter arrangement 2. The surface contour 36 has emitter cover surfaces 37, the position of which corresponds to the arrangement of light emitters 3 exposed in the light emitter arrangement 2 such that a surface contour 21 of the protective cover 20 following the surface contour 36 of the form 35 can be placed on the light emitter arrangement 2 (i.e. does not collide with the elements arranged on the front side 8 of the light emitter arrangement 2 or the carrier plate 5, such as the illuminant directions 4 and the dome 6). When the protective cover 20 is placed on the light emitter arrangement 2, a common contact surface 23 is formed between the emitter cover surfaces 22 of the protective cover 20 and the exposed light emitters 3.
Zum Tiefziehen wird der erwärmte Rohling 25 mittels einer Mechanik 34, die in Tiefziehvorrichtungen üblicherweise vorgesehen und dem Fachmann bekannt ist, abgesenkt, um den Rohling 25 in Anlage an die Form 35 zu bringen. Der Einfachheit halber ist die Mechanik 34 einfach als Pfeil in
Die Tiefziehvorrichtung 30 weist ferner eine Vakuumeinrichtung 38 mit einem als Vakuumpumpe ausgebildeten Vakuumerzeuger 39 und einer damit verbundenen Vakuumkammer 40 auf, die abdichtend an die Form 35 angeschlossen ist. In der Form 35 sind in die Vakuumkammer 40 mündende Durchgangsöffnungen 41 ausgebildet, die auch als Durchgangsschlitze 41 ausgebildet sein können und bis in die Oberflächenkontur 36 der Form 35 reichen. Dies ermöglicht es, zwischen der Oberflächenkontur 36 der Form 35 und einem auf der Form 35 aufliegenden Rohling 25 ein Vakuum zu erzeugen, das den Rohling 25 insbesondere in Vertiefungen der Oberflächenkontur 36 der Form 35 hineinzieht und dazu führt, dass die Oberflächenkontur 21 der Schutzabdeckung 20 möglichst genau der Oberflächenkontur 36 der Form 35 folgt und dieser nach dem Tiefziehen entspricht. In den
Auf der der Oberflächenkontur 36 gegenüberliegenden Seite der Form 35 ist eine zweite Heizeinrichtung 42 angeordnet, die in der Zeichnung vierteilig dargestellt ist, um eine Verbindung der Durchgangsöffnungen 41 zu der Vakuumkammer 40 darzustellen. Erfindungsgemäß bevorzugt liegt die zweite Heizeinrichtung 42 möglichst großflächig an der Form 35 an, um diese möglichst gleichmäßig zu erwärmen. Die zweite Heizeinrichtung 42 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und/oder auch seitlich an der Form 35 angeordnet sein. In einer Ausführungsform können auch die Durchgangsöffnungen 41 (anders als dargestellt) auch in eine seitlich um die Form 35 umlaufende Vakuumkammer 40 münden. Die Darstellung in den
Die erste Heizeinrichtung 33 und/oder zweite Heizeinrichtung 42 kann auch eine Temperatursteuerung oder Temperaturregelung und/oder einen Temperaturfühler, wie bspw. einen PTC-Fühler (Postive Temperature Coefficient), aufweisen, die in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt sind. Der Zweck und die Funktionsweise einer Temperatursteuerung oder Temperaturregelung, insbesondere mit der zweiten Heizeinrichtung 42, wurden eingangs bereits erläutert.The first heating device 33 and/or second heating device 42 can also have a temperature control or temperature regulation and/or a temperature sensor, such as a PTC sensor (Positive Temperature Coefficient), which are not shown in the drawing, however. The purpose and functioning of a temperature control or temperature regulation, in particular with the second heating device 42, have already been explained at the beginning.
Bei dem in
In dem nächsten Verfahrensschritt, wie er in
In diesem in
Dieser Zustand ist in
Vorzugsweise nach dem Abwarten einer erfindungsgemäß vorgegebenen Abkühlzeit, die bspw. auch durch das Erreichen einer an der Form 35 gemessenen Temperaturschwelle definiert werden kann, wird die tiefgezogene Schutzabdeckung 20 ausgeformt. Dies beinhaltet insbesondere das Entnehmen des Rohlings 25 mit der tiefgezogenen Schutzabdeckung 20 aus der Halteeinrichtung 21 der Tiefziehvorrichtung 30. Der entnommene Rohling 25 ist in
In einen weiteren Verfahrensschritt zum Ausformen der Schutzabdeckung 20 erfolgt das Entfernen des Überhangs 28, bspw. durch Abschneiden des Überhangs 28 respektive Ausschneiden der Schutzabdeckung 20 entlang der in
Im Anschluss kann optional auch noch eine automatisierte optische Inspektion und Passformprüfung der Schutzabdeckung 20 erfolgen.Subsequently, an automated optical inspection and fit check of the protective cover 20 can optionally be carried out.
Zum Herstellen einer Markiervorrichtung 1 mit Schutzabdeckung, die auch von dem Gegenstand der Erfindung erfasst ist, werden ein vorgefertigter Rahmen 7 und eine vorgefertigte Lichtemitteranordnung 2 zusammengefügt und die Schuyzabdeckung 20 in dem befestigungsabschnitt 24 (vgl.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 11
- Markiervorrichtungmarking device
- 22
- Lichtemitteranordnunglight emitter arrangement
- 33
- Lichtemitter (optisch aktive Fläche einer Leuchteinrichtung LED)light emitter (optically active surface of a lighting device LED)
- 44
- Leuchteinrichtunglighting device
- 55
- Trägerplatte (Platine)carrier plate (circuit board)
- 66
- Dom (Platine)dome (board)
- 77
- RahmenFrame
- 88
- lichtemittierende Vorderseitelight-emitting front
- 99
- Rahmenöffnung frame opening
- 2020
- Schutzabdeckungprotective cover
- 2121
- Oberflächenkontursurface contour
- 2222
- Emitterabdeckflächeemitter cover area
- 2323
- gemeinsame oder direkte Kontaktflächecommon or direct contact surface
- 2424
- Befestigungsabschnittfastening section
- 2525
- Rohlingblank
- 2626
- Loch zum Einspannen des Rohlingshole for clamping the blank
- 2727
- Abgrenzungsliniedemarcation line
- 2828
- Überhangoverhang
- 3030
- Tiefziehvorrichtungdeep-drawing device
- 3131
- Halteeinrichtungholding device
- 3232
- Einspannelementclamping element
- 3333
- erste Heizeinrichtungfirst heating device
- 3434
- Mechanik zum Absenken der Halteeinrichtungmechanism for lowering the holding device
- 3535
- Formform
- 3636
- Oberflächenkontursurface contour
- 3737
- Emitterabdeckfächeemitter cover surface
- 3838
- Vakuumeinrichtungvacuum device
- 3939
- Vakuumerzeuger (Vakuumpumpe)vacuum generator (vacuum pump)
- 4040
- Vakuumkammervacuum chamber
- 4141
- Durchgangslöcher / Durchgangsschlitzethrough holes / through slots
- 4242
- zweite Heizeinrichtungsecond heating device
- 4343
- Zwischenraumspace between
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202020103679 U1 [0002]DE 202020103679 U1 [0002]
- EP 1658819 B1 [0004]EP 1658819 B1 [0004]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023109398.3A DE102023109398A1 (en) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023109398.3A DE102023109398A1 (en) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102023109398A1 true DE102023109398A1 (en) | 2024-10-17 |
Family
ID=92908440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023109398.3A Pending DE102023109398A1 (en) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023109398A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1658819B1 (en) | 2004-11-18 | 2008-01-02 | BrainLAB AG | Transparent marker cover |
US20160029911A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Salutron, Inc. | Integrated sensor modules |
US20170051898A1 (en) * | 2012-09-06 | 2017-02-23 | Michael A. Tischler | Sealed and sealable lighting systems incorporating flexible light sheets and related methods |
DE202020103679U1 (en) | 2020-06-25 | 2020-07-06 | Soft2Tec Gmbh | Device for position and position detection of markings and computer program product |
DE102019213828A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing a cover plate for a sensor device, cover plate and sensor device |
-
2023
- 2023-04-14 DE DE102023109398.3A patent/DE102023109398A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1658819B1 (en) | 2004-11-18 | 2008-01-02 | BrainLAB AG | Transparent marker cover |
US20170051898A1 (en) * | 2012-09-06 | 2017-02-23 | Michael A. Tischler | Sealed and sealable lighting systems incorporating flexible light sheets and related methods |
US20160029911A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Salutron, Inc. | Integrated sensor modules |
DE102019213828A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing a cover plate for a sensor device, cover plate and sensor device |
DE202020103679U1 (en) | 2020-06-25 | 2020-07-06 | Soft2Tec Gmbh | Device for position and position detection of markings and computer program product |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012213843B3 (en) | Primary optical unit for a light module | |
EP2847509B1 (en) | Lighting device for a motor vehicle headlight | |
DE102012103633B4 (en) | Radiation-emitting device and method for manufacturing such a device | |
DE112013004001B4 (en) | Element for surface-enhanced Raman scattering | |
DE3138296C2 (en) | ||
DE102015210030A1 (en) | Chip manufacturing process | |
DD150868A5 (en) | OPTICALLY READABLE INFORMATION DISC | |
DE102007050097A1 (en) | An optical sensor, method for manufacturing an optical sensor and method for detecting an object with an optical sensor | |
CH698965B1 (en) | Optical sensor and method for homogenizing a beam of light. | |
DE112018002439B4 (en) | Cover for an optoelectronic component and optoelectronic component | |
EP2884157A2 (en) | Motor vehicle headlamp | |
DE102012008637A1 (en) | Optical module with molding for mounting | |
DE102017203489A1 (en) | camera device | |
DE60210069T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING ADHESIVE TO A CELLULAR SURFACE | |
DE102009053825A1 (en) | Optical sensor device for detecting ambient light | |
DE102023109398A1 (en) | Method for producing a dimensionally stable protective cover for a marking device and marking device with protective cover | |
DE112021001888T5 (en) | image reading device | |
EP3632662B1 (en) | Devices and method for providing lenses for motor vehicle headlamps, fresnel lenses for motor vehicle headlights | |
DE102017105235B4 (en) | Device with reinforcing layer and method for manufacturing a device | |
DE102019120954B4 (en) | Method for producing an adhesive connection, carrier plate for producing an adhesive connection and adhesive device for producing an adhesive connection | |
DE112021004449T5 (en) | Production of an optical element | |
DE102009015877A1 (en) | sign | |
DE8304588U1 (en) | DEVICE FOR INSPECTING READ-READ HEADS OF DATA CARRIER DISKS IN EDP SYSTEMS | |
EP4061566A1 (en) | Apparatus for additive manufacture by a powder-layer process | |
EP3999773B1 (en) | Lighting device for a motor vehicle headlight |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |