DD223661A1 - DEVICE FOR AUTOMATIC POSITIONING AND TENSIONING OF PRISMATIC WORKSPIECES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstuecken, die vorzugsweise fuer Fertigungsanlagen der spanenden Metallbearbeitung geeignet ist, auf denen die Werkstuecke von Handhabeeinrichtungen automatisch zugefuehrt, positioniert und in eine Spanneinrichtung aufgenommen werden, wo sie ohne Behinderung durch Spann- und Positioniereinrichtung von drei Seiten fuer die Bearbeitung zugaenglich sind. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung besteht aus einer hydraulischen Spanneinheit, in der das, mit erheblichen Lageabweichungen zugefuehrte, prismatische Werkstueck von Zentrier- und Tasteinrichtungen positioniert, und nach Erreichung der richtigen Lage gespannt wird. Dabei koennen Abweichungen in der Flaechenparallelitaet ebenfalls kompensiert werden. Fig. 2The invention relates to a device for automatic positioning and clamping of prismatic workpieces, which is preferably suitable for production facilities of metal cutting machining on which the workpieces automatically supplied by handle devices, positioned and recorded in a clamping device, where they without obstruction by clamping and positioning from three sides are available for editing. The device according to the invention consists of a hydraulic tensioning unit, in which the prismatic workpiece, guided by considerable deviations in position, is positioned by centering and sensing devices, and is tensioned after the correct position has been reached. Deviations in surface parallelism can also be compensated. Fig. 2
Description
Erfindungsbeschreibunginvention description
(g a) Titel der Erfindung(g a) Title of the invention
Vorrichtung zum automatischen Positionieren und Spannen von prismatischen 7/erkstückenDevice for automatic positioning and clamping of prismatic parts
b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstücken, die vorzugsweise für Fertigungsanlagen der spanenden Metallbearbeitung geeignet ist., auf denen die Werkstücke von· Handhabeeinrichtungen automatisch zugeführt, positioniert, und in eine Spanneinrichtung aufgenommen werden, wo sie ohne,Be-, hinderung durch Spann- und Positioniereinrichtungen von drei Seiten für die Bearbeitung zugänglich sein müssen. . -The invention relates to a device for the automatic positioning and clamping of prismatic workpieces, which is preferably suitable for metal-cutting machining systems, on which the workpieces are automatically fed, positioned and taken up into a tensioning device by means of handling devices, where they , clamping and positioning devices must be accessible from three sides for machining. , -
c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions
Zum Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstücken in der spanenden Metallbearbeitung sind bei automatisierter Werkstückzuführung gegenwärtig nur Vorrichtungen.bekannt, '; . bei denen die Werkstücke auf separate Werkstückträger von Hand mittels herkömmlicher Spannelemente, beispielsweise Spannschrauben, Spannbacken oder Spannklauen positioniert, gespannt und dann zusammen mit den Werkstückträgern durch eine automatische Zuführeinrichtung der Werkzeugmaschine " zugeführt werden.For the positioning and clamping of prismatic workpieces in metal cutting machining, only devices are currently known in automated workpiece feeding, '; , in which the workpieces are positioned on separate workpiece carriers by hand by means of conventional clamping elements, such as clamping screws, clamping jaws or clamping jaws, tensioned and then fed together with the workpiece carriers by an automatic feeder of the machine tool ".
Wenn diese separaten Werkstückträger eingesetzt werden, dann, ist ein hoher" Genauigkeitsgrad bei den Werkstückträgern und den entsprechenden Aufnahmen des MaschinentischesIf these separate workpiece carriers are used, then there is a high degree of accuracy in the workpiece carriers and the corresponding receivers of the machine table
erforderlich, der sehr hohe Kosten verursacht. Bas manuelle Aufspannen und das notwendige Umspannen bei mehrseitiger Bearbeitung verursacht hohe Lohnkosten. Vorrichtungen zum automatischen Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstücken mit direkter Werkstückzuführung auf Maschinentische von Werkzeugmaschinen sind nicht bekannt Lediglich wird in einer Patentschrift DD-WP 85 699, TP K/B 23 Q 3/QÖ eine Lösung dargestellt, bei der sogenannte Zuganker in eine vorbereitete Spannfläche des Werkstückes'- eingeschraubt werden, die dann das Werkstück mittels kompli- ; . zierter" Spanneinheiten auf einem Werkstückträger oder auf dem Tisch der Maschine positionieren und spannen. Für eine automatische Werkstückzuführung und Positionierung ist diese Lösung nicht geeignet,, da'die auftretenden Lageabwelchungen der automatischen; Zuführeinrichtungen durch dierequired, which causes very high costs. Bas manual clamping and the necessary re-clamping with multi-sided machining causes high labor costs. Devices for automatic positioning and clamping of prismatic workpieces with direct workpiece feed on machine tool tables of machine tools are not known. Only in a patent DD-WP 85 699, TP K / B 23 Q 3 / QÖ a solution is shown in the so-called tie rods in a prepared Clamping surface of the Werkstück'- be screwed, which then the workpiece by means of compli-; , . positioning and clamping ed "clamping units on a workpiece support or table of the machine for an automatic workpiece loading and positioning this solution is not suitable ,, da'die Lageabwelchungen occurring automatic; feeding through the
^ Spanneinheiten nicht ausgeglichen werden können.^ Clamping units can not be compensated.
.De. swe.it er en ist mit dem Vorbereiten .der Spannflächen, dem .Einbringen von Gewindebohrungen und dem Einschrauben der .Com. swe.it er is preparing the clamping surfaces, inserting threaded holes and screwing in the
... Züganker ein höher manueller .Arbeitsaufwand erforderlich.... Züganker a higher manual .Arbeitsaufwand required.
' ' ' . ' N ' ' '' '. 'N' '
d) Ziel der Erfindung ··, . , d) Object of the invention ··,. .
: Ziel, der ^Erfindung, ist es daher, eine Vorrichtung zum Posi-. tionieren und Spannen/prismatiseher Werkstücke, vorzugsweise·The aim of the invention is therefore to provide a device for positioning. tioning and clamping / prismatic workpieces, preferably
' für Pertigungs.anlagen der spanenden Metallbearbeitung, zu ' for Pertigungs.anlagen the metal cutting, too
.entwickeln, die in der Herstellung und.im Betrieb geringe .. /Kosten verursacht und die. für eine automatisierte Zuführung, Positionierung und Aufspannung der Werkstücke, vorzugsweise für eine dreiseitige Bearbeitung geeignet ist.. developing, which in the production and.im operation causes small .. / costs and the. for automated feeding, positioning and clamping of the workpieces, preferably suitable for a three-sided machining.
e) Darlegung, d'es Wesens der Erfindung ' ' .e) Presentation of the essence of the invention.
..' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung : zum automatischen Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstücken vorzugsweise für Pertigungsanlagen der spanenden Metallbearbeitung zu entwickeln, die die, von einer Zuführe'inrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter,mit erheblicher·Lageabweichung zugeführten, prisma-. tischen' Werkstücke : ohne Hilfswerkzeuge ezakt positioniert und spannt, so daß die Werkstücke von drei Seiten für die Bearbeitungswerkzeuge zugänglich sind. .'..- · The object of the invention is to develop a device for automatic positioning and clamping of prismatic workpieces, preferably for metal cutting machining plants, which prisms the prismatic material supplied by a feed device, for example an industrial robot, with considerable positional deviation -. tables' workpieces: ezakt is positioned and clamped without auxiliary tools, so that the workpieces are accessible from three sides for the processing tools. .'..- ·
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll für unterschiedliche Werkstückgrößen geeignet sein. /The device should be rkstückgrößen suitable for different W e. /
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch, gelöst, daß eine Vorrichtung zum Positionieren und Spannen von prismatischen Werkstücken, vorzugsweise für Fertigungsanlagen der spanen-. den Metallbearbeitung,entwickelt wurde, bei der die von einer automatischen Zuführeinrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter, in den Bearbeitungsbereich gebrachten, mit erheblicher Lageabweichung versehenen, direkt zugeführten Werkstücke in geöffnete Spannbacken einer, auf dem Maschinentisch befestigten, stufenweise verstellbaren, vorzugsweise hydraulisch betätigten Spanneinrichtung gelegt werden. · .According to the invention, this object is achieved in that a device for positioning and clamping of prismatic workpieces, preferably for production of the Spanish. the metalworking, was developed, in which the brought by an automatic feeder, such as an industrial robot, placed in the processing area, provided with significant positional deviation, directly supplied workpieces in open jaws one, mounted on the machine table, gradually adjustable, preferably hydraulically operated clamping device are placed , ·.
Die mit ihrer Grundplatte auf dem Maschinentisch oder an einer Werkstückschwenkeinrichtung befestigte erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit Hilfe eines,durch ein Verstellgetriebe verstellbaren Spannbockes, der bewegbar und schwimmend auf einer Pührung angeordnet ist, auf unterschiedliche Werkstückabmessungen veränderbar und weist zur Ablage der ,' Werkstücke Auflagestützen auf.The device according to the invention mounted with its base plate on the machine table or on a workpiece pivoting device is variable to different workpiece dimensions by means of a, adjustable by a variable clamping bracket, which is arranged movable and floating on a Pührung and has to deposit the, 'workpieces support posts on.
Die mit erheblichen Lageabweichungen zugeführten Werkstücke sind an den,nicht für die Bearbeitung vorgesehenen Stirn- . flächen mit 3 Zentrierbohrungen versehen. Innerhalb der auf dem verstellbaren, schwimmend gelagerten Spannbock angeord- /-?:·,, net en Ausgleichsspannbacke befindet sich eine konzentrische, "' axial federnde Zentrierspitze. Eine weitere konzentrische, axial federnde Zentrierspitze,sowie eine exzentrische, axial federnde Zentrierspitze sind in der Spannbacke des festen Spannbockes angeordnet. Weiterhin ist in jeder Spannbacke ein federnder Taststift angeordnet, der im Zusammenwirken mit den Zentrierspitzen ein Signal über das Einrasten der Zentrierspitzen innerhalb der Zentrierbohrungen an die Steuereinrichtung der Spannvorrichtung gibt. Die Steuereinrichtung löst die Zuschaltung der. Haupt Spannkraft aus, wenn . durch die Taststifte das Erreichen der genauen Werkstücklage angezeigt wird. .The supplied with significant positional deviations workpieces are at the, not intended for processing forehead. surfaces with 3 center holes. The concentric, axially springing centering point is located within the adjustable, floatingly mounted clamping jaw, and a further concentric, axially resilient centering point and an eccentric, axially resilient centering point are located in the Furthermore, a resilient stylus is arranged in each clamping jaw which, in cooperation with the centering tips, gives a signal about the engagement of the centering points within the centering bores to the control device of the clamping device. when the exact position of the workpiece is indicated by the styli.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, prismatische Werkstücke ohne jeden.Aufwand für separate, zu-The device according to the invention makes it possible to use prismatic workpieces without any expenditure for separate, additional
sätzliche Werkstückträger und damit ohne hohe Kosten ftu? die ,Herstellung und den Betrieb dieser Einrichtungen sowie ohne zusätzliche manuelle Positionier- und Spannarbeitsgänge direkt nach Ablage des Werkstückes durch die automatische Zuführeinrichtung zu Positionieren und zu Spannen. Sie ist besonders für automatische Fertigungsanlagen geeignet , leicht auf unterschiedliche Werkstückabmessungen veränderbar und ermöglicht eine dreiseitige Zugänglichkeit für die Bearbeitungswerkzeuge.additional workpiece carriers and thus without high costs? the positioning, manufacture and operation of these devices, as well as additional manual positioning and clamping operations immediately after the workpiece has been deposited by the automatic feeder for positioning and clamping. It is particularly suitable for automated manufacturing equipment, easily changeable to different workpiece dimensions and allows three-sided accessibility for the processing tools.
f) Ausführungsbeispiel .' -.- : f) embodiment. -.- :
Die;Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungs-The ; Invention will be described below with reference to an embodiment
. beispiels näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeich- - nungen ze>igen:, Example be explained in more detail. The corresponding drawings show:
Figur T: eine Seitenansicht, und \ ,Figure T: a side view, and \,
Figur 2: eine Draufsicht . . ,- ·Figure 2: a plan view. , , - ·
der erfindungsgeiaäßen Yorrichtung. . · '. Die ..dargestellte Vorrichtung· zum Positionieren und Spannen prismatischer Werkstücke vorzugsweise, für Bearbeitungszen- ' ' tren mit automatischer 'Werkstückzüführung, wird mit ihrer' Grundplatte 1,auf dem Maschinentisch befestigt. . Auf der. Grundplatte 1 befindet sich ein fester Spannbock mit einer Spannbacke 3 und ein, auf unterschiedliche Werk-the erfindungsgeiaäßen Yorrichtung. , · '. The device illustrated for positioning and clamping prismatic workpieces, preferably for machining centers with automatic workpiece re-joining, is fastened with its base plate 1 on the machine table. , On the. Base plate 1 is a fixed clamping block with a clamping jaw 3 and a, on different factory
·... Stückabmessungen durch ein Verstellgetriebe 5 und eine . . .Spindel 1.4 verstellbarer, schwimmend in einer führung 4 gelagerter Spannbock" 6 mit einer Ausgleichsspannbacke 7, die beim Spannvorgang Abweichungen in der Flächenparallelität /ausgleicht .· .· ... piece dimensions by means of an adjusting gear 5 and a. , Spindle 1.4 adjustable, floating in a guide 4 mounted clamping block "6 with a compensating clamping jaw 7, which compensates for deviations in the surface parallelism / during the clamping process.
Die Betätigung des verstellbaren, schwimmend gelagerten Spannbockes 6 erfolgt über einen Hydraulikzylinder Ί6. Auf dem festen Spannboek 2 und der Führungsgrundplatte befinden sich Auflagestützen 15, auf die ein^in beiden, nicht' zur Bearbeitung vorgesehenen Stirnflächen mit 3 Zentrierbohrungen 12 versehenes, durch den Greifer einesThe actuation of the adjustable, floatingly mounted clamping bracket 6 via a hydraulic cylinder Ί6. On the fixed Spannboek 2 and the guide base plate are support posts 15, to which a ^ in both, not 'provided for processing end faces with 3 center holes 12 provided by the gripper of a
* Industrieroboters zugeführtes Werkstück 13 bei geöffneten Spannbacken 3, 7 gelegt wird. Zur Positionierung des Werkstückes 13 sind die Spannbacken 3, 7 'mit Zentrier- und , Tasteinrichtungen ausgestattet,' die bei einem leichten,.* Industrial robot supplied workpiece 13 with open jaws 3, 7 is placed. For positioning of the workpiece 13, the clamping jaws 3, 7 'equipped with centering and, sensing devices,' at a light,.
Druck der Ausgleichsspannbacke 7 das Werkstück 13 wie folgt positionieren:Press the compensation jaw 7 to position the workpiece 13 as follows:
Die Ausgleichsspannbacke 7 des verstellbaren Spannbockes 6 ist mit einer, axial in Richtung der Spannbewegung federnden Zentrierspitze 10, und mit einem ebenso axial federnden Taststift 9 ausgestattet. Bei der Andrückbewegung der Ausgleichsspannbacke 7 rastet zunächst die Zentrierspitze 10 in die Zentrierbohrung 12 des Werkstückes 13 ein und der Taststift 9 wird in seiner federnden, axialen Lagerung verschoben, wobei er i über einen Schaltkontakt 8 ein Signal auslöst, das die richtige Werkstücklage an der Ausgleichsbacke 7 anzeigt. In gleicher Weise gelangen nun die beiden Zentrierspitzen 10, 11 der Spannbacke 3 des festen Spannbockes 2 in Eingriff und zeigen über die Betätigung des Taststiftes, 9 an, daß sich auch diese Werkstückseite in der richtigen Lage befindet. Erst dann erfolgt die Zustellung der HauptSpannkraft. · Die Dimensionierung dieser Zentriereinrichtongen erfolgt gemäß der größtmöglichen Lageabweichung der zugeführten Werkstücke. Sollte die Lageabweichung in den gekennzeichneten Bereichen X oder Y überschritten werden, so rasten die Zentrierspitzen 10, 11 nicht ein, die Taststifte 9 werden nicht betätigt und mittels der ausgewerteten Schaltzustände der Schaltkontakte 8 erfolgt kein Signal, das die Zustellung der HauptSpannkraft auslöst.The compensating jaw 7 of the adjustable clamping bracket 6 is equipped with a, axially in the direction of the clamping movement resilient centering tip 10, and with an equally axially resilient stylus 9. During the pressing movement of the compensating clamping jaw 7, first the centering tip 10 engages in the centering bore 12 of the workpiece 13 and the stylus 9 is displaced in its resilient, axial bearing, where it i triggers a signal via a switching contact 8, which indicates the correct workpiece position on the compensating jaw 7 indicates. In the same way now reach the two centering tips 10, 11 of the clamping jaw 3 of the fixed clamping bracket 2 in engagement and indicate on the actuation of the stylus, 9 on, that this workpiece side is in the correct position. Only then is the delivery of the main clamping force. · The dimensioning of these centering sets is carried out according to the greatest possible positional deviation of the supplied workpieces. If the position deviation in the marked areas X or Y are exceeded, then the centering points 10, 11 do not engage, the feeler pins 9 are not actuated and by means of the evaluated switching states of the switch contacts 8, no signal occurs which triggers the delivery of the main clamping force.
Die unterschiedliche Gestaltung der beiden,in der Spannbacke 3 angeordneten Zentrierspitzen 1.0, 11 als konzentrische Zentrierspitze 10 und als exzentrische.Zentrierspitze 11 bewirkt, daß Ungenauigkeiten der beiden dazugehörigen Zentrierbohrungen 12 dieser Werkstückseite ausgeglichen werden. The different design of the two arranged in the jaw 3 centering 1.0, 11 as a concentric centering tip 10 and eccentric.Zentrierspitze 11 causes inaccuracies of the two associated center holes 12 of this workpiece side are compensated.
Nachdem die Bearbeitung des Werkstückes 13 abgeschlossen ist, wird der schwimmend gelagerte, verstellbare Spannbock β in die Ausgangsstellung zurückgefahren.After the machining of the workpiece 13 is completed, the floating bearing, adjustable clamping bracket β is moved back to the starting position.
Das Erreichen der Ausgangsstellung wird durch, einen Häherungsinitiator 18 angezeigt, dessen Sqhaltsignal in Verbindung mit dem Schaltsignal des Taststiftes 9 über Schaltkontakt 8 in der Spannbacke 2, die Entnahme des Werkstückes 13 einleitetThe reaching of the starting position is indicated by, a Häherungsinitiator 18 whose Sqhaltsignal in conjunction with the switching signal of the stylus 9 via switch contact 8 in the clamping jaw 2, the removal of the workpiece 13 initiates
Das Umrüsten der erfindungsgemäßen Torrichtung :auf veränderteThe conversion of the gate direction according to the invention : to changed
-·. . . ' ' .6 Werkstückabmessungen kann auf einfache Weise durch Auswecb-seln der Spannbacken 3, 7 und der Auf lagestützen 15, sowie durch. Verschiebung der Püorungsgrundplatte 17 über das Verstellgetriebe' 5 mit Spindel 14 erfolgen. '- ·. , , '' .6 workpiece dimensions can be easily W e ise by Auswecb-clauses of the jaws 3, 7 and the position on support 15, as well as through. Move the Püorungsgrundplatte 17 via the adjusting '5 done with spindle 14. '
Sollte es die Bearbeitung des Werkstückes 13 erfordern, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihrer Grundplatte 1 auf einer Werkstückschwenkeinrichtung'montiert und um 360° geschwenkt ,werden. .. ~Should it require the machining of the workpiece 13, the device according to the invention with its base plate 1 'mounted on a Werkstückschwenkeinrichtung and pivoted by 360 °, be. .. ~
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26147284A DD223661B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | DEVICE FOR AUTOMATIC POSITIONING AND TENSIONING OF PRISMATIC WORKSPIECES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26147284A DD223661B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | DEVICE FOR AUTOMATIC POSITIONING AND TENSIONING OF PRISMATIC WORKSPIECES |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD223661A1 true DD223661A1 (en) | 1985-06-19 |
| DD223661B1 DD223661B1 (en) | 1987-12-02 |
Family
ID=5555777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD26147284A DD223661B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | DEVICE FOR AUTOMATIC POSITIONING AND TENSIONING OF PRISMATIC WORKSPIECES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD223661B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964766A (en) * | 1987-11-25 | 1990-10-23 | Turchan Manuel C | Method and apparatus for machining a casting surface |
-
1984
- 1984-03-30 DD DD26147284A patent/DD223661B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964766A (en) * | 1987-11-25 | 1990-10-23 | Turchan Manuel C | Method and apparatus for machining a casting surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD223661B1 (en) | 1987-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |