DE102011011550B3 - Clamping device for mounting workpiece on workpiece support of workpiece supporting body, comprises workpiece mount control part for sensory determination of contacting position and repeat mounting of workpiece on workpiece support - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Gegenstand aus, wobei allgemein bekanntes Wissen ist, bei einer qualitativen spanenden industriellen Fertigung von Werkstücken, die Werkstücke in Spannvorrichtungen nach einer gründlichen Reinigung und Entspänung lage- und wiederholgenau ein- oder aufzulegen, bevor sie fest und sicher gespannt werden. Dies erfordert eine gewissenhaft durchgeführte und ausgewertete Werkstück-Auflagekontrolle, die bei Serienfertigung in einem bedienerarmen Prozess die Anwendung von sensorischen Funktionskomponenten mit eindeutiger ja-/nein-Aussage zur richtigen Auflage erforderlich macht.The invention is based on the subject matter defined in the preamble of
Bekannter Stand der Technik ist für eine genaue Lagebestimmung von Werkstücken während industrieller Fertigungsverfahren, Sensoren an Haltungsvorrichtungen einzusetzen. Dies erfolgt beispielsweise, wie in
Nachteilig ist bei Anwendung dieser einfach strukturierenden Sensoren die Konzipierung auf einfache Kontaktfeststellung ohne die Werkstückspezifik bespielsweise, die elektrische Leitfähigkeit des Werkstück-Werkstoffes in Betracht zu ziehen.A disadvantage when using these simple structuring sensors is the design for simple contact detection without the workpiece speci fi cally recording the electrical conductivity of the workpiece material.
Stand der Technik bei der sensorischen Auflagekontrolle von Werkstücken in Spannvorrichtungen, insbesondere Spannvorrichtungen für größer dimensionierte Werkstücke gefügt aus Bauteilen von modularen Vorrichtungssystemen oder in Spannbackensystemen, sind darüber hinausgehend
- • induktive Sensoren, die in ihrer Anwendung, beispielhaft aus
DE 20 2009 002 164 U1 DE 20 2008 002 735 U1 - • kapazitive/konduktive Positionsaufnehmer, die beispielhaft aus bekannt sind.
- • inductive sensors, in their application, exemplary
DE 20 2009 002 164 U1 DE 20 2008 002 735 U1 - • Capacitive / conductive position sensors, which are known by way of example from FIG.
Nachteilig ist bei der Anwendung von induktiven Sensoren als Funktionskomponenten für eine sensorische Werkstück-Auflagekontrolle in Spannvorrichtungen:
- • die fehlende ja-/nein-Aussage durch fehlenden Tast-Kontakt des Werkstückes auf der Werkstückauflage des Werkstück-Stützkörpers bei unsachgemäß schräger Werkstücklage. Eine dadurch bedingte Messspaltbildung und -messung erfordert aufwändige Korrekturmaßnahmen zur Werkstücklage,
- • die spezifische Sensorstruktur bedingt eine große Dimensionierung, eine Stößelausbildung aus ferromagnetischen Werkstoff und die Bindung an eine relativ kurze Kabellänge sowie
- • eine geringere Eignung für flexible, werkstückkonturabhängige Anwendung und Anordnung auf Sondervorrichtungen, auch durch kompakt ausgebildete großdimensionierte Stützkörper und die nur punktuelle Anwendung auf Spann- und Auflagebacken von Maschinenschraubstöcken.
- • The missing yes / no statement due to lack of tactile contact of the workpiece on the workpiece support of the workpiece support body with improperly inclined workpiece position. A resulting measurement gap formation and measurement requires complex corrective measures to the workpiece position,
- • The specific sensor structure requires a large dimensioning, a ram formation of ferromagnetic material and the bond to a relatively short cable length and
- • Less suitable for flexible, workpiece contour-dependent application and arrangement on special devices, even by compact trained large-sized support body and the only selective application to clamping and support jaws of machine vices.
Nachteilig bei der Anwendung von kapazitiv/konduktiven Positionsaufnehmern für die Werkstück-Auflagekontrolle in Spannvorrichtungen sind
- • die vorrangige Positions-, Anwesenheits- und Spannkraftfeststellung sowie die Störungsüberwachung gegenüber Verunreinigungen und Spänen an Werkstücken, wobei die Feststellung und Kontrolle der exakten Werkstück-Auflage nur indirekt mit erfolgt,
- • die Integration einer Vielzahl der erforderlichen Elektronikteile für diese komplexe und platzaufwendige Sensorstruktur und die relativ große Positionskörperdimensionierung sowie
- • eine aufwändig gestaltete Abdichtung der Positionskörper gegenüber Verunreinigungen und Spänen
- • The priority position, presence and clamping force detection and fault monitoring against contamination and chips on workpieces, with the determination and control of the exact workpiece support takes place only indirectly,
- • The integration of a large number of the required electronic components for this complex and space-consuming sensor structure and the relatively large position body dimensioning and
- • an elaborately designed sealing of the position bodies against contamination and swarf
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine sensorische Werkstück-Auflagekontrolle mittels Werkstück-Stützkörper so auszubilden, dass
- • unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Werkstück-Werkstoffes
- • mittels eines Werkstückkontaktes auf jedem der zur Spannvorrichtung gehörenden Werkstück-Stützkörper
- • die lage- und wiederholgenaue Lage jedes Werkstückes auf den Werkstück-Stützkörpern
- • als sofortige eindeutige ja-/nein-Aussage zur richtigen Auflage des Werkstückes realisierbar ist wobei
- • eine werkstückabhängige flexible Ausbildung und Anordnung insbesondere in Sonder-Spannvorrichtungen und
- • eine unaufwändige Ausbildung durch Vermeidung kurzer Kabellängen, spezifischer Stößelausbildungen realisierbar ist und
- • Sonderaufwendungen zur Isolierung gegenüber Schmutz- und Spänekontakten zwischen Werkstück und Werkstück-Stützkörpern während der Werdstück-Fertigung-Auflage-Auflagekontrolle und während der Werkstückspannung vermieden werden
- • independent of the electrical conductivity of the workpiece material
- • By means of a workpiece contact on each of the clamping device belonging workpiece support body
- • The positional and repeatable position of each workpiece on the workpiece support bodies
- • as an immediate unique yes / no statement on the correct support of the workpiece is feasible
- • a workpiece-dependent flexible design and arrangement, especially in special clamping devices and
- • an unobtrusive training by avoiding short cable lengths, specific ram training is feasible and
- • To avoid extra expense of insulation against dirt and chip contact between the workpiece and workpiece support bodies during fabrication-fabrication-overlay inspection and during workpiece clamping
Es ist Aufgabe der Erfindung Spannvorrichtungen mit einer sonsorischen Werkstück-Auflagekontrolle in und an den zur Spannvorrichtung gehörenden festen und beweglichen Werkstück-Stützkörpern so auszubilden, dass eine sofortige eindeutige ja-/nein-Aussage zur richtigen kontaktierenden Auflage des Werkstückes auf allen festen und einstellbaren Werkstück-Stützkörpern ohne zusätzliche Messspalt-Auswertungen und -Korrekturen elektronisch feststell- und auswertbar ist. Die Ausbildung der dazu benötigten Funktionskomponenten soll klein dimensioniert und unaufwändig sein. Die Ansammlung von Schmutz und Spänen an den Kontaktstellen zwischen Auflageelement und Halterungsring des Oberteiles sowie dem aufliegendem Werkstück soll durch eine räumliche Überdeckung des größer dimensionierten Werkstückes und durch eine regelmäßige Säuberung und Entspänung vor Ein- und Auflage des Werkstückes in die Spannvorrichtung vermieden werden.It is an object of the invention to design clamping devices with a sonsorischen workpiece support control in and on the fixture belonging to fixed and movable workpiece support bodies so that an immediate unambiguous yes / no statement on the correct contacting support of the workpiece on all fixed and adjustable workpiece support bodies without additional measuring gap evaluations and corrections can be electronically determined and evaluated. The training of the required functional components should be small and unpretentious. The accumulation of dirt and chips at the contact points between the support element and retaining ring of the upper part and the resting workpiece should be avoided by a spatial overlap of the larger-sized workpiece and by a regular cleaning and decanting before input and edition of the workpiece in the jig.
Das benannte Problem und die obige Aufgabenstellung werden durch den Gegenstand des Patentanspruch 1 wie folgt gelöst:
Die Spannvorrichtungen, mit denen insbesondere prismatische und gehäuseförmige Werkstücke für eine Bohr- und Fräsbearbeitung positioniert und fixiert werden, sind mit Werkstück-Stützkörpern ausgestattet, die jeweils ein nach dem Endschalterprinzip funktionierender induktiver Näherungssensor sind, wobei die benötigte Energie als ein Gleichstromfluss mit Kleinspannung über ein Elektrokabel zugeführt wird. Der Werkstück-Stützkörper besteht aus einem gestuft höheneinstellbaren und begrenzt federbeweglichen unter dem Werkstück stützend anliegenden Oberteil und einer im unteren Teil angeordneten Sensoreinheit. Der in dem taststiftartig ausgebildeten federnden Auflageelement des Oberteiles aufgenommene achsialgeführte Stößel bildet gemeinsam mit dem Sensor der Sensoreinheit einen Schaltabstand. Der Sensor ist in mindestens einer mit Isolier- und Lagerbeschichtungen ummantelten Führungshülle gegenüber einer Sensor-Aufnahmebuchse und dem Vorrichtungskörper elektrisch isoliert sowie lagegesichert fest aufgenommen.The named problem and the above problem are solved by the subject-matter of
The clamping devices, with which in particular prismatic and box-shaped workpieces are positioned and fixed for drilling and milling, are equipped with workpiece support bodies, each of which is a limit switch principle working inductive proximity sensor, the required energy as a DC flow with low voltage on a Electric cable is supplied. The workpiece support body consists of a stepped height adjustable and limited spring-moving under the workpiece supporting abutting upper part and arranged in the lower part sensor unit. The axially guided plunger, which is received in the resilient support element of the upper part and which is formed like a probe pin, forms a switching distance together with the sensor of the sensor unit. The sensor is in at least one insulated with insulating and bearing coatings guide sleeve against a sensor-receiving socket and the device body electrically isolated and recorded securely secured.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentanspruch 2 und 3 angegeben. Sie betreffen:
- • Ausbildungsvarianten des Halterungsringes für das Auflageelement und die
- • Ausbildung der gestuften Höhenpositionierung des Auflageelementes am Oberteil des Werkstück-Stützkörpers
- • Training variants of the support ring for the support element and the
- • Training the stepped height positioning of the support element on the upper part of the workpiece support body
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel und in den Fig. dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert:The invention is illustrated in one embodiment and in the figures and explained in more detail in the following part of the description:
Der in den
Das Oberteil
- • zylindrische Scheibe in den
1 ,2 und4 , - • Vierkant-Körper,
- • Kegelstumpf-Vollkörper und
- • Kegelstumpf-Teilkörper, beide in der
4 ,
- • cylindrical disc in the
1 .2 and4 . - • square body,
- • truncated cone solid and
- • Truncated cone part body, both in the
4 .
Die Werkstückauflage
- • ballige Auflagefläche, in
den 1 und 2 , - • flache stirnseitige Auflagefläche,
- • geriffelte stirnseitige Auflagefläche und
- • eingeschraubter federnder Taststift
2
- • spherical bearing surface, in the
1 and2 . - • flat end-face support surface,
- • corrugated frontal support surface and
- • screwed in spring-loaded
stylus 2
Die in den
Der untere Teil des Werkstück-Stützkörpers
Nach der Entnahme der fertig gebohrten und gefrästen Werkstücke
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Werkstück-StützkörperWorkpiece support body
- 1.11.1
-
Oberteil (von
1 )Upper part (from1 ) - 1.1.11.1.1
- (federndes) Auflageelement(resilient) support element
- 1.1.21.1.2
- achsialgeführter StößelAxially guided ram
- 1.1.31.1.3
- adaptive Distanzscheibeadaptive spacer
- 1.1.41.1.4
- Federelementspring element
- 1.1.51.1.5
-
Stößel-Klemmstifte (für
1.1.2 )Tappet clamp pins (for1.1.2 ) - 1.1.61.1.6
-
Halterungsring (für
1.1.1 )Retaining ring (for1.1.1 ) - 1.1.71.1.7
-
Werkstückauflage (an
1.1.1 )Workpiece support (on1.1.1 ) - 1.1.81.1.8
- Halteschraubenretaining screws
- 1.21.2
- Sensoreinheitsensor unit
- 1.2.11.2.1
- (achsialer) Schaltabstand(axial) switching distance
- 1.2.21.2.2
- Sensor (induktiver Näherungssensor)Sensor (inductive proximity sensor)
- 1.2.31.2.3
- Sensor-AufnahmebuchseSensor mounting bush
- 1.2.41.2.4
- Justierfederadjusting spring
- 1.2.51.2.5
- Führungshülsen)Guide sleeves)
- 1.2.61.2.6
- Isolier- und LagerungsbeschichtungInsulation and storage coating
- 22
- federnder Taststiftspringy stylus
- 33
- Elektrokabelelectric cable
- 3.13.1
- Kabelzuführ- und Sperrluft-KanalCable feed and sealing air channel
- 3.23.2
- Sperrluft-AustrittsfugenSealing air outlet joints
- 44
- Verschlusskappecap
- 55
- Spannvorrichtungjig
- 5.15.1
- Vorrichtungskörperdevice body
- 66
- Werkstückworkpiece
- 77
- Justierkörper (für Sensorjustierung)Adjustment body (for sensor adjustment)
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110011550 DE102011011550B3 (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Clamping device for mounting workpiece on workpiece support of workpiece supporting body, comprises workpiece mount control part for sensory determination of contacting position and repeat mounting of workpiece on workpiece support |
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DE (1) | DE102011011550B3 (en) |
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-
2011
- 2011-02-17 DE DE201110011550 patent/DE102011011550B3/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120817 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: WVL-WERKZEUG- UND VORRICHTUNGSBAU LICHTENSTEIN, DE Free format text: FORMER OWNER: HOHENSTEIN VORRICHTUNGSBAU UND SPANNSYSTEME GMBH, 09337 HOHENSTEIN-ERNSTTHAL, DE Effective date: 20141119 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |