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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Einspannen und Positionieren von Werkstücken unterschiedlicher Länge.
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Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Schweizer Patent
CH 692 450 bekannt. Die in diesem Patent beschriebene Vorrichtung
ist eine Schleifmaschine, bei der längliche Werkstücke von einer
Werkstückhaltevorrichtung
mit einem Ende aufgenommen werden und ein anderes Ende dieser Werkstücke mit
einer Gegenspitze relativ zu der Werkstückhaltevorrichtung gespannt
wird. Die Werkstückhaltevorrichtung
sowie die Gegenspitze sind jeweils auf numerisch gesteuerten Schlitten
angebracht. Zum Einspannen wird das Werkstück zunächst von der Werkstückhaltevorrichtung
aufgenommen und sodann die Werkstückhaltevorrichtung zusammen
mit dem Werkstück
sowie die Gegenspitze relativ aufeinander zu bewegt, so dass die
Gegenspitze in eine korrespondierende Aufnahme, insbesondere in
eine Zentrum, an der Stirnfläche
des zu bearbeitenden Werkstücks
eindringt. In der Regel ist diese Aufnahme konisch ausgebildet und
nimmt die Gegenspitze zu Einspannzwecken auf. Dabei stellt sich
das Problem, dass diese an der Stirnfläche des einzuspannenden Werkstücks vorgesehene
Aufnahme unterschiedlich dimensioniert sein kann, so dass bei der
Einspannung verschiedener Werkstücke
mit der gleichen Länge
aufgrund unterschiedlich dimensionierter Aufnahmen (Zentren) sich
unterschiedliche Positionen für
die Schlitten ergeben können.
Grundsätzlich
stellt sich bei derartigen Systemen das weitere Problem, dass in
Abhängigkeit
von der tatsächlichen
Werkstücklänge die
beiden Schlitten mit Werkstückhaltevorrichtung
und Gegenspitze in geeigneter Weise zueinander positioniert werden
müssen,
um das Werkstück
sicher mit hinreichender Vorspannung einzuspannen, ohne dieses jedoch
zu beschädigen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Einspannen und Positionieren von Werkstücken bereitzustellen,
so dass ein sicheres Einspannen unter zuverlässiger Vermeidung einer Beschädigung des Werkstücks erzielt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Einspannen und Positionieren
von Werkstücken unterschiedlicher
Länge zwischen
zwei Spitzen gelöst,
umfassend eine Basis mit wenigstens einer Linearführung, einen
ersten auf der Linearführung
linear geführt
verlagerbaren Schlitten mit einer Einspannspitze, einen zweiten
auf der Linearführung
linear geführt
verlagerbaren Schlitten mit einer Gegenspitze und eine mit dem ersten
oder/und dem zweiten Schlitten gekoppelte Antriebseinrichtung, wobei
der erste Schlitten und der zweite Schlitten derart auf der Linearführung relativ
zueinander und relativ zu der Basis verlagerbar sind, dass Werkstücke unterschiedlicher
Länge zwischen
der Einspannspitze und der Gegenspitze aufnehmbar sind, wobei weiter
der erste oder/und der zweite Schlitten eine Vorspanneinrichtung
aufweisen und wobei die Einspannspitze oder/und die Gegenspitze
bei Kontakt zu dem einzuspannenden Werkstück unter Federvorspannung gegen
das einzuspannende Werkstück
verlagerbar sind.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es möglich,
das einzuspannende Werkstück
mit der Einspannspitze oder/und der Gegenspitze zunächst zu
kontaktieren und sodann den ersten oder/und den zweiten Schlitten
derart zu verlagern, dass über
die Spitze und die Gegenspitze eine hinreichend Vorspannung erzeugt
werden kann. Dadurch kann einerseits gewährleistet werden, dass jedes
Werkstück unabhängig von
seiner Länge
zuverlässig
zwischen Einspannspitze und Gegenspitze mit hinreichend hoher Einspannkraft
eingespannt wird. Ferner wird eine Beschädigung des Werkstücks beim
Einspannen ausgeschlossen, da bei unbeabsichtigtem Kontakt von Werkstück und Einspannspitze
bzw. Gegenspitze lediglich die Vorspannung erhöht wird und dadurch ein abrupter
Anstieg der auf das Werkstück einwirkenden
Kraft verhindert werden kann.
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Um
die Einspannung zu erleichtern sieht eine Weiterbildung der Erfindung
vor, dass das einzuspannende Werkstück mit einem dieses haltenden Positionierschlitten
zwischen der Einspannspitze und der Gegenspitze positionierbar ist.
In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass der Positionierschlitten
auf einer Linearführung
linear geführt
ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass der Positionierschlitten eine weitere
Vorspanneinrichtung aufweist und dass der Positionierschlitten bei
Kontakt des Werkstücks
mit der Einspannspitze oder der Gegenspitze unter Federvorspannung
relativ zu der an dem Werkstück
angreifenden Einspannspitze oder Gegenspitze verlagerbar ist. Durch
die Verlagerung des Positionierschlittens unter Federvorspannung
können – wie im
Folgenden noch ausführlich
dargelegt wird – besondere Vorteile
hinsichtlich einer exakten Positionierung des einzuspannenden Werkstücks auf
der Vorrichtung erzielt werden.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
die Antriebseinrichtung mit beliebigen Linearantrieben zu realisieren.
Eine kostengünstige,
wartungsarme und exakt positionierbare Antriebseinrichtung wird
insbesondere durch den Einsatz einer Gewindespindel-Mutter-Anordnung erreicht.
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In
einer einfachen Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass dem ersten Schlitten eine separate
Antriebseinrichtung zugeordnet ist, wobei der erste Schlitten mit
der auf der Gewindespindel verlagerbaren Mutter gekoppelt ist. Zusätzlich oder
alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass dem zweiten Schlitten
eine separate Antriebseinrichtung zugeordnet ist, wobei der zweite Schlitten
mit der auf der Gewindespindel verlagerbaren Mutter gekoppelt ist.
Als weitere Ergänzung
ist es ferner möglich,
dass dem Positionierschlitten eine separate Antriebseinrichtung
zugeordnet ist, wobei der Positionierschlitten mit der auf der Gewindespindel
verlagerbaren Mutter gekoppelt ist. Erfindungsgemäß können aber
auch einzelne oder alle Schlitten manuell relativ zu der Basis verlagert
werden, beispielsweise über
einen Handhebel.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist zwischen der Mutter und dem jeweiligen Schlitten
eine Kupplungsanordnung vorgesehen, die eine Relativbewegung zwischen
Mutter und jeweiligem Schlitten unter Aufbau einer Federvorspannung zulässt. Diese
Ausführungsvariante
der Erfindung hat den Vorteil, dass die Einspannspitze bzw. Gegenspitze
sowie die Halteanordnung auf dem Positionierschlitten jeweils fest
mit den diesen zugeordneten Schlitten verbunden und auf der Linearführung geführt sind.
Dadurch sind die Spitzen bzw. die Positioniervorrichtung exakt zur
Basis positioniert. Die Vorspannung wird über die Kupplungsanordnung
und eine Relativbewegung zwischen der Mutter und dem jeweiligen
Schlitten innerhalb der Kupplungsanordnung erreicht. Dies bietet
hinsichtlich der Positionierung des Werkstücks signifikante Vorteile gegenüber bekannten
Systemen, bei denen eine Kupplungsvorrichtung zwischen der Spitze
und dem auf der Linearführung
geführten
Schlitten angeordnet ist. Bei derartigen bekannten Systemen kann
es wegen der federvorgespannten Auslenkung und dem dazu erforderlichen
Spiel zu Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Spitze kommen.
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Hinsichtlich
der Kupplungsanordnung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass diese
eine Rollen-Rampen-Paarung mit einer zwischen zwei einander gegenüberliegenden
Rampenflächen
angeordneten, auf diesen abrollenden Rolle umfasst, wobei die Rolle
an der einen Komponente von Mutter und dieser zugeordnetem Schlitten
angeordnet ist und die Rampenflächen
an der anderen Komponente von Mutter und dieser zugeordnetem Schlitten
angeordnet ist. Dabei kann bei einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen sein, dass die Rolle oder die Rampenflächen unter
Federvorspannung relativ zu der Mutter oder dem jeweiligen Schlitten
verlagerbar sind. Eine konstruktiv einfache und in der Funktion zuverlässige Realisierung
dieser Lösung
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Rolle an der
Mutter angeordnet ist und dass an dem jeweiligen Schlitten ein mit
den Rampenflächen
ausgebildeter federvorgespannter Schieber verlagerbar geführt ist,
wobei sich bei einer Relativverlagerung von Mutter und jeweiligem
Schlitten der Schieber im Wesentlichen in Richtung orthogonal zur
Richtung der Relativverlagerung gegen die Federvorspannung verlagert.
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Um
eine Erkennung einer bestimmten Federvorspannung oder einer bestimmten
Relativauslenkung zwischen Schlitten und Mutter zu ermöglichen,
sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Kupplungsvorrichtung
wenigstens ein Endschalter zugeordnet ist, der aktiviert wird, wenn
eine vorbestimmte Strecke bei einer Relativverlagerung zwischen
Mutter und jeweiligem Schlitten erreicht wird. Vorteilhafterweise
sind bei einer Ausführungsform
zwei Endschalter vorgesehen, die eine Erfassung einer Relativverlagerung
zwischen Mutter und jeweiligem Schlitten in beide Verlagerungsrichtungen ermöglichen.
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Darüber hinaus
ist es zur genauen Positionierung von ersten und zweiten Positionierschlitten von
Vorteil, wenn wenigstens einen der Schlitten, vorzugsweise jedem
Schlitten, ein Positionsgeber zur Ermittlung der aktuellen Position
des Schlittens relativ zu der Basis zugeordnet ist.
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Zur
Erhöhung
der Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine
Weiterbildung der Erfindung vor, dass jedem Schlitten wenigstens
ein Sicherheitsendschalter zugeordnet ist, wobei die Antriebseinrichtung
bei Erreichen der durch den Endschalter vorgegebenen Endposition
stoppt. Dadurch kann erfasst werden, wenn sich einer der Schlitten
einer durch die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung unüberwindbaren
Endstellung nähert,
an der eine weitere Verlagerung unterbleiben muss.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einspannen und Positionieren
von Werkstücken unterschiedlicher
Länge zwischen
zwei Spitzen mit einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen
Art, umfassend die Schritte:
- A) Positionieren
des einzuspannenden Werkstücks
in einem Bereich zwischen den Spitzen,
- B) Kontaktieren des Werkstücks
mit der Einspannspitze an einer der Einspannspitze zugewandten Einspannstelle
des Werkstücks,
- C) Verlagern des zweiten Schlittens zum Kontaktieren des Werkstücks mit
der Gegenspitze an einer der Gegenspitze zugewandten Gegeneinspannstelle
des Werkstücks,
- D) Antreiben des zweiten Schlittens in Richtung auf den ersten
Schlitten zu nach Kontaktieren des Werkstücks mit der Gegenspitze an
der Gegeneinspannstelle,
- E) Erfassen einer sich in Schritt D) aufbauenden Vorspannung
oder einer diese Vorspannung charakterisierenden Größe und
- F) Deaktivieren der dem zweiten Schlitten zugeordneten Antriebseinrichtung
bei Erreichen einer vorbestimmten Einspann-Vorspannung.
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Bezüglich Merkmal
E) ist anzumerken, dass als die Vorspannung charakterisierende Größe beispielsweise
die Auslenkung des Schiebers erfasst und unter Berücksichtigung
der Federhärte
auf die Vorspannung rückgeschlossen
werden kann.
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Zur
Erleichterung der Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass Schritt A) mit
einem Positionierschlitten ausgeführt wird, der das Werkstück während des
Einspannens festhält.
Dadurch ist eine Positionierung und Einspannung des Werkstücks unter
vollnumerischer Steuerung ohne manuelles Eingreifen möglich.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass
bei Schritt B) der erste Schlitten starr mit der Mutter seiner Antriebseinrichtung
gekoppelt oder koppelbar ist, dass der erste Schlitten nach dem
Kontaktieren des Werkstücks
weiter um einen vorbestimmten Weg auf den Positionierschlitten zu
verlagert wird, wobei der Positionierschlitten relativ zu der Mutter
seiner Antriebseinrichtung unter Federvorspannung ausgelenkt wird,
sodann der erste Schlitten bei Erreichen einer vorbestimmten Grenzvorspannung
oder einer vorbestimmten Grenzauslenkung des Positionierschlittens gestoppt
wird und dass der erste Schlitten zur Reduzierung der Vorspannung
und der Auslenkung des Positionierschlittens zurückbewegt wird. Durch diese Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
erreicht werden, dass die eine Seite des Werkstücks in einer vorbestimmten
Position positioniert wird, insbesondere dann, wenn diese ein genormtes Zentrum
zur Aufnahme der Einspannspitze aufweist. Die Einspannspitze befindet
sich gemäß dieser
Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens
nämlich
an einer vorbestimmten Position und gibt nicht federnd nach. Die
zur Einspannung erforderliche Vorspannkraft wird in der Folge vielmehr durch
den zweiten Schlitten und dessen Bewegung erreicht.
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Die
Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens
lässt sich
dadurch erhöhen,
dass der erste Schlitten derart weit zurückbewegt wird, bis die Vorspannung
und die Auslenkung des Positionierschlittens nahe null oder gerade
null ist.
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Ferner
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein,
dass in Schritt E) zunächst
das Erreichen einer vorbestimmten Grenzvorspannung oder einer vorbestimmten
Grenzauslenkung erfasst wird und dass bei Erreichen der vorbestimmten
Grenzvorspannung oder Grenzauslenkung die Mutter der dem zweiten Schlitten
zugeordneten Antriebseinrichtung um einen vorbestimmten Zuspannweg
verlagert wird. Dadurch kann eine definierte Vorspannung bei Werkstücken beliebiger
Länge erreicht
werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
passt sich so quasi selbsttätig
an die Werkstücklänge an.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden
Figuren erläutert.
Es stellen dar:
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1 eine
perspektivische Übersichtsdarstellung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Bearbeitungskopf;
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2 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 1, jedoch
ohne Bearbeitungskopf;
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3 eine
Ansicht entsprechend 1, jedoch in Schnittdarstellung;
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4 eine
Draufsicht auf die Anordnung entsprechend 2;
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5 eine
Einzelansicht des Positionierschlittens;
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6 eine
Schnittdarstellung entlang Schnittlinie VI-VI aus 5;
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7 eine
Schnittdarstellung entsprechend Schnittlinie VII-VII aus 2;
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8 eine
Schnittdarstellung entsprechend Schnittlinie VIII-VIII aus 7.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
in räumlicher
Darstellung gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Diese
ist mit einer Bearbeitungseinheit 12 gekoppelt, die im
Folgenden nicht näher beschrieben
werden soll. Wie auch aus 2 und 3 erkennbar
ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 eine
Basis 14 mit Linearführungen 16 und 18.
Auf der Linearführung 18 ist
ein erster Schlitten 20 linear geführt und entsprechend dem Doppelpfeil
X1 aus 1 über
eine gesonderte Antriebseinrichtung verlagerbar. Ebenso ist ein
zweiter Schlitten 22 auf der Linearführung 18 linear geführt und
entsprechend dem Doppelpfeil X2 aus 1 über eine gesonderte
Antriebseinrichtung verlagerbar. Der erste Schlitten 20 weist
eine Aufnahmevorrichtung 24 auf, in die eine Einspannspitze 26 eingesetzt
ist. Die Einspannspitze 26 ist fest mit der Aufnahmevorrichtung 24 gekoppelt.
Die Aufnahmevorrichtung 24 ist wiederum fest mit dem ersten
Schlitten 20 verbunden. Auch der zweite Schlitten 22 weist
eine Spitze, nämlich
die Gegenspitze in 28 auf.
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An
der Basis 14 ist auf den Linearführungen 16 ein Positionierschlitten 30 über eine
Antriebseinrichtung linear verlagerbar. Wie aus 1 und 4 ersichtlich
weist der Positionierschlitten 30 einen Greifer 32 auf,
der aus einem Magazin 34 (1) einzelne
zu bearbeitende Werkstücke,
wie beispielsweise Fräser,
entnehmen und diese, wie in 1 bis 4 am
Beispiel eines zu bearbeitenden Werkstücks 36 gezeigt, zwischen
der Einspannspitze 26 und der Gegenspitze 28 positionieren
kann. Hierzu kann der Greifer 32 über den Positionierschlitten 30 in
verschiedenen Richtungen verlagert und gedreht werden. Die Richtungen
sind in 1 durch die Doppelpfeile DH,
XH, YH, ZH angegeben.
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Im
Folgenden soll die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 insbesondere
im Hinblick auf die Einspannung des Werkstücks 36 zwischen der
Einspannspitze 26 und der Gegenspitze 28 erörtert werden.
Wie 6 zeigt, ist der Positionierschlitten 30 auf
der Linearführung 16 linear
geführt.
Der Positionierschlitten 30 ist mit einer Mutter 40 gekoppelt,
die mit einer Gewindespindel 42 zusammenwirkt. Die Gewindespindel 42 ist über einen
nicht gezeigten Antrieb drehantreibbar, sodass die Mutter 40 auf
der Gewindespindel 42 in der Art eines Spindel-Mutter-Triebs
verlagerbar ist. Die Kopplung zwischen Mutter 40 und Positionierschlitten 30 ist
durch eine Kupplungsvorrichtung 44 realisiert. Die Kupplungsvorrichtung 44 weist
eine an der Mutter 40 drehbar gelagerte Rolle 46 und
eine Rampenanordnung 48 auf, die an einem in den Positionierschlitten 30 geführt verlagerbaren
Schieber 50 ausgebildet ist. Der Schieber 50 ist über Vorspannfedern 52 und 54 in seine
in 6 gezeigte Position vorgespannt. Die Vorspannfedern 52 und 54 stützen sich
an einer Abstützplatte 58 ab.
Die Ram penanordnung 48 weist zwei V-förmig zueinander geneigte Flächen auf,
die die Rolle 46 aufnehmen.
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Bei
einer Relativverlagerung von Mutter 40 und Positionierschlitten 30 rollt
die Rolle 46 auf einer der geneigten Flächen der Rampenanordnung 48 ab und
lenkt den Schieber 50 gegen die Vorspannung der Vorspannfedern 52 und 54 aus.
Die Verlagerung des Schiebers 50 kann dabei mittels eines
nicht gezeigten Endschalters erfasst werden.
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Auch
der zweite Schlitten 22 ist, wie in 7 und 8 gezeigt,
auf der Basis 14 über
die Linearführungen 18 linear
geführt
und über
eine Spindel-Mutter-Anordnung 62 mit der Spindel 64 und
der Mutter 66 entlang den Linearführungen 18 verlagerbar.
Auch die Mutter 66 ist mit einer an dieser drehbar gelagerten
Rolle 69 gekoppelt. Der zweite Schlitten 22 weist
einen in diesem geführten
Schieber 68 auf, an dem eine Rampenanordnung 70 mit
zwei V-förmig zueinander
geneigten Flächen
ausgebildet ist. Der Schieber 68 ist über Vorspannfedern 72 und 74 in
die in 8 gezeigte Stellung vorgespannt, wobei sich die
Vorspannfedern 72 und 74 an der Abstützplatte 76 abstützen. Die
Kupplungsanordnung 78 zur Kopplung von Mutter 66 und
zweitem Schlitten 22 wirkt auf dieselbe Art und Weise,
wie vorstehend bezüglich des
Positionierschlitten 30 beschrieben. Wiederum kann der
zweite Schlitten 22 relativ zu der diesen antreibenden
Mutter 66 verlagert werden, wobei sich in Abhängigkeit
von der Relativverlagerung durch die Vorspannfedern 72 und 74 eine
Vorspannung aufbaut. Die Verlagerung des Schiebers 68 kann
dabei mittels eines nicht gezeigten Endschalters erfasst werden.
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Zum
Einspannen des Werkstücks 36 zwischen
der Einspannspitze 26 und der Gegenspitze 28 wird
die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 wie folgt
eingesetzt. Zunächst
wird über
den Greifer 32 mit Hilfe des Positionierschlitten 30 das
Werkstück 36 aus
dem Magazin 34 entnommen und zwischen den beiden Spitzen,
nämlich
der Einspannspitze 26 und der Gegenspitze 28,
positioniert, wie beispielsweise in 2, 3 und 4 gezeigt.
Dabei liegen die Einspannspitze 26 und die Gegenspitze 28 in
Abstand zu dem von den Positionierschlitten 30 gehaltenen
Werkstück 36.
Das Werkstück 36 fluchtet
allerdings mit seiner Mittelachse mit der von der Einspannspitze 26 und
der Gegenspitze 28 gebildeten Einspannachse A.
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In
der in den 2 bis 4 gezeigten
Stellung wird der Positionierschlitten 30 an seiner Position
gehalten und zunächst
der erste Schlitten 20 mit seiner Einspannspitze 26 auf
den Positionierschlitten 30 zu verlagert, bis schließlich die
Einspannspitze 26 in eine Aufnahme 80 an dem in 3 linken
Ende des Werkstücks 36 eingreift.
Nachdem es zu einem Kontakt von Einspannspitze 26 und Aufnahme 80 gekommen
ist, wird der erste Schlitten 20 weiter in Richtung auf
das Werkstück 36 zu
verlagert. Dadurch wird der Positionierschlitten 30 relativ
zu der diesen zugeordneten Mutter 40 verlagert, was zu
einer Auslenkung des Schiebers 50 innerhalb des Positionierschlittens 30 führt. Erreicht
die Auslenkung des Schiebers 50 einen Wert, an dem ein
Endschalter aktiviert wird, so wird die Antriebsvorrichtung des
ersten Schlittens 20 ausgeschaltet. Der erste Schlitten 20 wird
dann so weit zurück
verlagert, bis gerade keine Auslenkung des Schiebers 50 mehr
vorliegt. Die hierfür
erforderliche Verlagerung des ersten Schlittens 20 ist
durch die Gestaltung der Rampenanordnung 48 und der Rolle 46 inhärent vorgegeben.
Nun befindet sich der erste Schlitten 20 in einer vorbestimmten
Position zur Aufnahme des Werkstücks 36.
Vorstehendes Prozedere kann auch bei starr gehaltenem erstem Schlitten 20 und
komplementärer
Verlagerung des Positionierschlittens 30 erfolgen.
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In
der Folge wird der zweite Schlitten 22 auf das zu der Aufnahme 80 entgegengesetzte
Ende des Werkstücks 36 zu
verlagert, bis schließlich
die Gegenspitze 28 in ein in dem Werkstück vorgesehenes Zentrum eingreift.
Sobald die Gegenspitze 28 das Werkstück 36 kontaktiert,
wird der zweite Schlitten 22 weiter in Richtung auf das
Werkstück 36 zu
verlagert, wobei sich der Schieber 68 gegen die Vorspannung der
Vorspannfedern 72 und 74 verlagert. Erreicht der Schieber 68 eine
durch den Endschalter vorgegebenen Zwischenposition, so befindet
sich der zweite Schlitten 22 in einer definierten Stellung
bezüglich des
ersten Schlittens 20 zur Einspannung des Werkstücks 36,
wobei diese vorbestimmte Stellung jeweils durch die Länge des
Werkstücks 36 bestimmt
ist.
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Um
nun eine definierte Einspannkraft erreichen zu können, wird der den zweiten
Schlitten 22 antreibende Antrieb ausgehend von dieser vorbestimmten
Stellung um eine gewisse Strecke, beispielsweise um 20 mm, weiter
relativ zu dem zweiten Schlitten 22 verlagert, wobei sich
die durch die Federn 72 und 74 ausgeübte Vorspannung
weiter erhöht.
Dadurch kann ein bestimmter Vorspannungwert erreicht werden, der
der gewünschten
Einspannkraft zur Bearbeitung des Werkstücks 36 entspricht.
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In
der Folge gibt der Positionierschlitten 30 das Werkstück 36 für eine Bearbeitung
frei und wird in eine Parkstellung gefahren. Nun kann das Werkstück 36 bearbeitet
werden. Dabei können – falls
erforderlich – beide
Schlitten 20 und 22 synchron zueinander verlagert
werden. Ist die Bearbeitung des Werkstücks 36 abgeschlossen,
so wird der Positionierschlitten 30 wieder an das Werkstück 36 herangefahren
und nimmt mit seinem Greifer 32 das Werkstück 30 auf.
Sodann wird der zweite Schlitten 22 unter Abbau der Vorspannung
von dem Werkstück 36 wegbewegt.
Sobald die Gegenspitze 28 das Werkstück 36 freigibt und
sich von diesem entfernt, kann auch der erste Schlitten 20 von
dem Werkstück 36 entfernt
werden. In der Folge kann der Positionierschlitten 30 das
fertige bearbeitende Werkstück 36 im
Magazin 34 absetzen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und dem vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren zum Einspannen
von Werkstücken
zwischen zwei Spitzen ist es möglich,
Werkstücke
beliebiger Länge
vollautomatisch einzuspannen, ohne das Risiko einzugehen, dass während des
Einspannens das Werkstück
aufgrund seiner unbekannten Länge
beispielsweise durch zu kraftintensives Einspannen zwischen den
Spitzen beschädigt
wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
passt sich vielmehr selbsttätig
an eine beliebige Länge
des Werkstücks an
und erreicht unabhängig
von der Länge
des Werkstücks
stets für
jedes Werkstück
eine vorbestimmte gewünschte
Einspannkraft.
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Obgleich
vorstehend das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben wurde, gibt es eine Reihe von Abwandlungsmöglichkeiten, die
im Folgenden nur kurz erläutert
werden sollen. So ist es beispielsweise möglich, auch an dem ersten Schlitten 20 einen
federvorgespannten Schieber vorzusehen, der über eine Rolle eine Relativverlagerung von
Mutter und Schlitten zulässt.
Bei einer derartigen Ausführungsform
ist es allerdings erforderlich, die Federhärte zur Vorspannung des Schiebers
in dem ersten Schlitten erheblich größer zu wählen, als die Federhärte des
zur Vorspannung Schiebers in dem zweiten Schlitten. Dadurch kann
nämlich
verhindert werden, dass nach dem Einspannen bei Freigabe des Werkstücks durch
den Positionierschlitten sich die Lage des Werkstücks aufgrund
der von beiden Seiten wirkenden Federvorspannung aufgrund der quasi
schwimmenden Lagerung noch verändert.
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Der
wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des mit
dieser ausgeführten
Verfahrens liegt darin, dass Werkstücke beliebiger Länge zuverlässig und
sicher eingespannt werden können.