DE10054271B4

DE10054271B4 - Vorrichtung zum Spannen bzw. Festhalten von Werkstücken

Info

Publication number: DE10054271B4
Application number: DE2000154271
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. Schmalz; Thomas Eisele
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: DE10054271A1

Abstract

Vorrichtung zum Spannen bzw. Festhalten von Werkstücken, mit einer Spannbasis, z.B. einem Spannbalken oder Spanntisch, wobei die Spannbasis eine Vielzahl, insbesondere in einem Rastermaß angeordnete, in die Spannfläche ausmündende und von Ventilen verschließbare Ansaugöffnungen aufweist, und einem oder mehreren auf die Spannbasis aufsetzbaren Blocksauger(n), auf welche(n) das Werkstück aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Maschinenprogramm einer Bearbeitungsmaschine für das Werkstück verbundene Ansteuereinheit vorgesehen ist, die Ventile der Ansaugöffnungen fernbetätigbar sind und dass die Betätigung der den entsprechend dem Maschinenprogramm positionierten Blocksaugern zugeordneten Ventile über die zentrale Ansteuereinheit erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen bzw. Festhalten von Werkstücken, mit einer Spannbasis, z.B. einem Spannbalken oder Spanntisch, wobei die Spannbasis eine Vielzahl, insbesondere in einem Rastermaß angeordnete, in die Spannfläche ausmündende und von Ventilen verschließbare Ansaugöffnungen aufweist, und einem oder mehreren auf die Spannbasis aufsetzbaren Blocksaugern, auf welche(n) das Werkstück aufgelegt wird.
Es ist bekannt, dass Werkstücke, insbesondere in der holzverarbeitenden Industrie, an Spannbalken oder an Spanntischen mittels Blocksaugern fixiert werden. Hierfür weisen die Spannbalken oder Spanntische eine Vielzahl von Ansaugöffnungen auf, über welche die Blocksauger in den gewünschten Positionen angesaugt und dadurch am Spannbalken oder am Spanntisch fixiert werden können. Die Position der Blocksauger ist insbesondere von der Form, Größe und eventuell von der Art der Bearbeitung des Werkstücks abhängig. Über diese Blocksauger wird nun das Werkstück festgehalten, so dass es für den Bearbeitungsvorgang sicher positioniert ist. Dieses Festhalten erfolgt z.B. auch durch ansaugen oder festklemmen des Werkstücks.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei permanent wechselnden Werkstücken das Spannen dieser Werkstücke relativ aufwendig ist, da die Blocksauger unter Umständen permanent umpositioniert werden müssen.
Abhilfe schafft auch nicht eine Spannvorrichtung gemäß der US 5,163,793 , die eine Werkzeugmaschineneinrichtung zeigt, bei der eine Vielzahl von Säulen ein Werkstück tragen, wobei jede Säule mittels eines eigenen Antriebs verfahren und in der Höhe eingestellt werden kann. Der bauliche Aufwand ist relativ hoch. Aus der DE 197 48 374 C1 ist eine Vakuumspanneinrichtung bekannt, bei der das Vorhandensein eines Blocksaugers mittels eines Sensors erfasst wird. Eine einfacheres Spannen von Werkstücken mit unterschiedlichen Formen ist dadurch aber noch nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit dieser Werkstücke mit unterschiedlichen Formen einfacher gespannt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine mit einem Maschinenprogramm einer Bearbeitungsmaschine für das Werkstück verbundene Ansteuereinheit vorgesehen ist und die Ventile der Ansaugöffnungen fernbetätigbar sind und die Betätigung der den entsprechend dem Maschinenprogramm positionierten Blocksaugern zugeordneten Ventile über die zentrale Ansteuereinheit erfolgt.
Üblicherweise werden in die Bearbeitungsmaschine Bearbeitungsdaten eingegeben, anhand dieser das Werkstück bearbeitet wird. Über das Maschinenprogramm werden die einzelnen Bearbeitungsschritte errechnet. Mit dem Maschinenprogramm werden also die den Positionen der Blocksauger zugeordneten Ventile geöffnet, so dass die dort positionierten Blocksauger von der Spannbasis angesaugt werden können.
Vorteilhaft sind die Ventile als Magnetventile bzw. mit einem Elektromagneten ausgebildet, so dass sie relativ einfach angesteuert werden können.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Ventile direkt oder indirekt, z.B. über an den Ventilen vorgesehene Sensoren ansteuerbar sind. Eine direkte Ansteuerung erfolgt zum Beispiel dadurch, dass die Ventile über Steuerleitungen mit der zentralen Steuereinheit verbunden sind. Die indirekte Ansteuerung erfolgt über Sensoren, die mit dem Ventil verbunden sind, und die ein Steuersignal von der Steuereinheit erhalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine mit einem Maschinenprogramm einer Bearbeitungsmaschine für das Werkstück verbundene Ansteuereinheit vorgesehen, über welche ein oder mehrere Anzeigeelemente für die Position des bzw. der Blocksauger ansteuerbar sind.
Das Maschinenprogramm errechnet außerdem die erforderliche Anzahl an Blocksaugern, mit denen das Werkstück festgehalten werden muss. Dieser Wert wird z.B. über ein Anzeigeelement der Bedienperson mitgeteilt, so dass diese die erforderliche Anzahl an Blocksauger bereitstellen und das Werkstück entsprechend unterstützen kann.
Eine weitergehende Variante sieht vor, dass nicht nur die erforderliche Anzahl von Blocksaugern sondern auch die Position, die Ausrichtung der Blocksauger und/oder die Art des zu verwendenden Blocksaugers bestimmt und über ein oder mehrere Anzeigeelemente der Bedienperson mitgeteilt wird. Für die Auswahl und Positionierung sowie die Ausrichtung der Blocksauger ist man somit nicht mehr auf den Erfahrungsschatz der Bedienperson angewiesen, da das Maschinenprogramm diese Werte errechnet, die dann über die Anzeigeelemente angezeigt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Anzeigeelement ein optisches Element, z.B. ein Laser ist. Befindet sich der Laser oberhalb der Spannbasis, so können mit dem Laser auf einfache Weise die Positionen der auf die Spannbasis aufzusetzenden Blocksauger angezeigt werden. Die Bedienperson muss dann lediglich einen Blocksauger an jeder der angezeigten Stellen positionieren. Dabei kann mit dem Laser nicht nur die Position sondern auch die Ausrichtung angezeigt werden, so dass die Blocksauger auch exakt ausgerichtet werden können.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass auch die Art des zu positionierenden Blocksaugers angezeigt wird, z.B. ein Blocksauger mit runder, dreieckiger oder rechteckiger Spannfläche. Die Anzeige erfolgt entweder über Symbole, über eine Alpha-Numerische-Anzeige oder über unterschiedliche Farben.
Ein Laser hat den wesentlichen Vorteil, dass er zum einen relativ ungefährlich, schmutzunempfindlich und schnell ist, so dass die Positionen aller Blocksauger gleichzeitig angezeigt werden kann. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass der Laser oberhalb der Spannbasis angeordnet ist, obwohl dies Vorteile mit sich bringt. Es ist auch denkbar, den Laser seitlich, z.B. an der Bearbeitungsmaschine vorzusehen, so dass der Raum oberhalb der Spannbasis, insbesondere eines Spanntisches, frei bleibt. Mit dem Laser können auch die Sensoren für die Ventile angesteuert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Anzeigeelement eine Lampe, eine LED oder eine andere optische Anzeige. So kann z.B. jede Ansaugöffnung mit einer derartigen optischen Anzeige verbunden werden, so dass die zu bedeckenden Ansaugöffnungen optisch kenntlich gemacht werden können. Dabei ist wenigstens ein Anzeigeelement einem Ventil zugeordnet. Auf entsprechende Weise kann auch die Ausrichtung des Blocksaugers angezeigt werden, indem z.B. ein Pfeil die Längsrichtung anzeigt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ventile und/oder Anzeigeelemente über ein Bus-System mit der Ansteuereinheit verbunden. Auf diese Weise wird der Verkabelungsaufwand minimiert und es können auf relativ einfache Weise die Ventile und/oder die Anzeigeelemente angesteuert werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine mit der Ansteuereinheit gekoppelte Transporteinheit vorgesehen ist, über welche der bzw. die Blocksauger in die gewünschte Positionen transportierbar sind. Auf diese Weise kann ein Spannbalken bzw. ein Spanntisch vollautomatisch mit Blocksaugern bestückt werden. Derartige Transporteinheiten sind z.B. in X-Y-Richtung verfahrbare Schlitten, die mit Greifsystemen ausgestattet sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann also abhängig von der Art des Werkstücks, der Größe und Form des Werkstücks, von der Art der Bearbeitung usw. die optimale Unterstützung gewählt werden, wobei die Position, Ausrichtung und/oder Art der Blocksauger einem Benutzer angezeigt wird. Dieser kann dann manuell die entsprechenden Blocksauger an den angezeigten Positionen exakt positionieren.

Claims

Vorrichtung zum Spannen bzw. Festhalten von Werkstücken, mit einer Spannbasis, z.B. einem Spannbalken oder Spanntisch, wobei die Spannbasis eine Vielzahl, insbesondere in einem Rastermaß angeordnete, in die Spannfläche ausmündende und von Ventilen verschließbare Ansaugöffnungen aufweist, und einem oder mehreren auf die Spannbasis aufsetzbaren Blocksauger(n), auf welche(n) das Werkstück aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Maschinenprogramm einer Bearbeitungsmaschine für das Werkstück verbundene Ansteuereinheit vorgesehen ist, die Ventile der Ansaugöffnungen fernbetätigbar sind und dass die Betätigung der den entsprechend dem Maschinenprogramm positionierten Blocksaugern zugeordneten Ventile über die zentrale Ansteuereinheit erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile als Magnetventile ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile direkt oder indirekt, z.B. über an den Ventilen vorgesehene Sensoren ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die Ansteuereinheit ein oder mehrere Anzeigeelemente ansteuerbar sind, wobei über die Anzeigeelemente die vom Maschinenprogramm ermittelten Positionen für die Blocksauger und/oder Ausrichtungen der Blocksauger auf der Spannbasis und/oder Art der Blocksauger anzeigbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement ein optisches Element ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement ein Laser ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser oberhalb der Spannbasis angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement eine Lampe, eine LED oder eine Alpha-Numerische-Anzeige ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens jeweils ein Anzeigeelement einem Ventil zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Anzeigeelement sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Ventilen befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile und/oder Anzeigeelemente über ein Bus-System mit der Ansteuereinheit verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Ansteuereinheit gekoppelte Transporteinheit vorgesehen ist, über welche der oder die Blocksauger in die gewünschte Position(en) transportierbar ist (sind).