DE102016118704B4

DE102016118704B4 - Eine Spannvorrichtung zur Fixierung der Koordinaten eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102016118704B4
Application number: DE102016118704.6A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: CHOU WEN HSIANG
Current assignee: CHOU WEN HSIANG
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: DE102016118704A1

Abstract

Bei komplizierten Werkstücken ist häufig ein mehrfaches Einspannen nötig Um zu vermeiden, dass dabei der Koordinatenursprung verloren geht werden häufig mehrteilige Aufspannvorrichtungen eingesetzt, die durch ihre Konstruktion ein wiederholtes Einspannen ohne Verlust der Genauigkeit erlauben. Die beschriebene Vorrichtung erfüllt die gestellten Anforderungen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen, die ein einfaches wiederholtes Aufspannen erlaubt, ohne dass der originäre Koordinatenursprung des Werkstücks verloren geht.
Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik
Automatische Werkzeugmaschinen verwenden zur Reproduzierung der Position bei wiederholtem Aufspannen in der Regel einfache Vorrichtungen wie z.B. die in der Patentschrift TW I318149 „Aufspannvorrichtung für eine Funkenerodiermaschine“ beschriebene. Diese besteht im Wesentlichen aus einem oberen Sitz und einer Basis mit einem Kolbensitz dazwischen, sowie einer Hülse, die zusammen für eine feste Aufspannung sorgen. Die Basis hat oben einen ringförmigen Raum ,in dem sich der Kolbensitz befindet. Auf der Unterseite des Kolbensitzes befinden sich auf einem Kreis angeordnete Vertiefungen, in die Federelemente eingreifen können. Die Basis hat an den entsprechenden Stellen Bohrungen zur Aufnahme der Federelemente. Der Kolbensitz hat unten eine zentrale Bohrung, in die ein von unten außerhalb kommender Positionierstift mit verbreitertem Kopf eingreift. Die Zentralbohrung hat eine Anzahl Bohrungen in Radialrichtung, in denen sich jeweils eine Kugel befindet, die mit dem verbreiterten Kopf interagiert. Die Hülse umfaßt den unteren Teil des Kolbensitzes und die besagten Kugeln.
Die DE 10 2012 220 591 A1 beschreibt eine Spannvorrichtung zur Fixierung einer Werkstückpalette oder eines Werkstücks, bei der die Fixiervorrichtung, mittels welcher die Spannvorrichtung in einer Arbeitsposition lösbar fixierbar ist, eine Magnetspannvorrichtung oder Vakuumspannvorrichtung enthält.
Auch die DE 198 61 091 A1 zeigt eine Spannvorrichtung zur Fixierung eines Werkstücks oder einer Palette an einem Maschinentisch, wobei eine Spannschiene verwendet wird, an der eine Spanneinheit ortsfest angebracht ist und eine weitere Spanneinheit an der Spannschiene verschieblich angeordnet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine pneumatisch betätigte Spannvorrichtung zur Fixierung der Koordinaten eines Werkstücks anzugeben, die ein bequemes und sicheres Einspannen auf einer Werkzeugmaschine erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in einem Unteranspruch angegeben.
Figurenliste

1 Perspektivische Explosionsdarstellung der Basis der Spannvorrichting
2 Perspektivische Darstellung der Fixierung der Lage des Werkstücks
3 Der Positionierstift der Vorrichtung vor dem Einspannen
4 Die Vorrichtung im Spannzustand
5 Die Spannvorrichtung im Einsatz

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Die in 1 bis 5 gezeigte Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zur Fixierung der Koordinaten eines Werkstücks beim Aufspannen auf automatischen Werkzeugmaschinen. Sie enthält eine Basis 10 und einen Werkstückhalter 30, sowie eine Anzahl stufiger Positionierbohrungen 11 als Sicherung gegen Verdrehen, die oft wie auf der Zeichnung als Paar gegeneinander angeordnet sind und so ein Verdrehen des Werkstückhalters 30 während der Bearbeitung verhindern. Jede dieser Positionierbohrungen 11 stellt eine Positionierachse bereit und ist auf der Unterseite von einem Ring von Vertiefungen 12 umgeben, in denen sich Federelemente 13 befinden. An geeigneten Stellen sind konische Einsenkungen 14 angebracht, in die Rastvorrichtungen 20 eingreifen, die eine präzise und sichere Positionierung gewährleisten.
Im Inneren besteht die Basis 10 vor allem aus den Vertiefungen 12, die die stufigen Positionierbohrungen 11 kreisförmig umgeben und in die Federelemente 13 von definierter Länge eingesetzt sind.
Im Inneren der Basis 10 ist vor allem die Lage der Vertiefungen 12 in der Positionierbohrung 11 zu erwähnen, in denen Federelemente 13 untergebracht sind und die etwas weiteren Bohrungen mit konischen Einsenkungen 14, in denen mit den Federelementen 13 parallel verlaufende Rastvorrichtungen 20 untergebracht sind. In der Regel befindet sich jeweils eine Rastvorrichtung 20 zwischen zwei parallel verlaufenden Federelementen 13. Die Rastvorrichtung 20 enthält eine Buchse 21 als Umhüllung, deren oberes Ende mit einem im Zentrum durchbohrten stufigen Abschlußplättchen 22 verschlossen ist und eine in Längsrichtung von einer Bohrung 231 durchzogene Kolbenstange 23, die von einem umlaufenden Flansch in einen oberen und einen unteren Abschnitt geteilt wird, wobei der obere Teil in einem von einer Bohrung 241 durchzogenen Kolben 24 steckt, der am oberen Ende eine konische Einsenkung 242 hat, in der sich Kugeln 243 befinden. Außerdem befindet sich im Inneren der Positionierbohrung 11 unten eine Kolbenplatte 15, die den gleichen Durchmesser hat und sich deshalb auf und ab bewegen kann. Die Kolbenplatte 15 hat auf ihrer Oberseite Vertiefungen 151 und stufige Vertiefungen 152 zur Aufnahme der Federelemente 13 bzw. der Kolbenstangen 23. Die Kolbenstange 23 wird nach Einsetzen in die stufige Vertiefung 152 von unten her durch einen Befestigungsstopfen 232 gesichert und bewegt sich daher zusammen mit der Kolbenplatte 15 nach oben bzw. unten. Die Bodenplatte 17 der Basis 10 wird durch eine stufige Buchse 16 von unten her durchdrungen und so befestigt. Oben innerhalb der Durchgangsbohrung 153 der Kolbenplatte 15 befindet sich ein Positionierring 154. Die Durchgangsbohrung 153 ist innen abgeschrägt und sitzt auf dem oberen Ende der Buchse 16. Diese hat seitlich eine Anzahl konische Bohrungen 161 für eine entsprechende Anzahl Kugeln 162, wobei der Durchmesser der Bohrungen 161 kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln 162, die so nicht in das Innere der Buchse 16 fallen können. Des weiteren hat die Basis 10 noch einen oberen 18 und einen unteren Luftweg 181 zur Druckerhöhung bzw. Druckminderung neben der Kolbenplatte 15, wodurch diese nach oben und unten bewegt werden kann. Gleichzeitig bewegt sich die Rastvorrichtung 20 mit der Kolbenstange 23 und dem Kolben 24. 3 und 4 zeigen, dass beim Einspannen eines Werkstücks mittels des Werkstückhalters 30 der Positionierstift 31 mit der Buchse 16 in einer Flucht liegt. Wenn nun durch den oberen Luftweg 18 Luft eingeblasen wird, befindet sich der ganze Luftraum zwischen der Kolbenplattel 5 und der Unterseite des Kolbens 24 der Rastvorrichtung 20. Dies führt dazu, dass sich die Federelemente 13 entspannen und die Kolbenplatte 15 sich nach unten bewegt. Gleichzeitig werden die Kugeln 162 in der Buchse 16 durch die Schräge des Positionierrings 154 in die Bohrungen 161 gedrückt und arretieren den Positionierstift 31.

Claims

Eine Spannvorrichtung zur Fixierung der Koordinaten eines Werkstücks, die eine Basis 10 mit einer Kolbenplatte 15 innerhalb der Basis 10 enthält und die unten durch eine Bodenplatte 17, in deren Zentrum eine stufige Buchse 16 sitzt, verschlossen ist, wobei die Durchmesser der einzelnen Stufen der Buchse 16 an die Stufen der Kolbenplatte 15 und eine zentrale Positionierbohrung 11 der Basis angepasst sind und in der zentralen Durchgangsbohrung 153 der Kolbenplatte 15 ein abgeschrägter Positionierring 154 sitzt, wobei sich ein oberer Luftweg 18 oberhalb der Kolbenplatte 15 und ein unterer Luftweg 181 unterhalb der Kolbenplatte 15 befindet und wobei das obere Ende der stufigen Buchse 16, die mit Kugeln 162 zum Klemmen versehen ist, eine nach innen gehende Abschrägung hat, die zur Positionierung dient, wobei die Spannvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Oberseite der Kolbenplatte 15, die sich innerhalb der stufigen Positionierbohrung 11 in der Basis 10 befindet, Federelemente 13 gleichmäßig verteilt sind und im Inneren der Basis 10 mindestens eine konische Einsenkung 14 für eine Rastvorrichtung 20 mit einer Buchse 21 als Hauptbestandteil vorgesehen ist, die sich selbst in der konischen Einsenkung 14 positioniert und die oben mit einem durchbohrten Abschlussplättchen 22 endet und dass eine hohle Kolbenstange 23 mit einem umlaufenden Flansch, der sie längsweise in zwei Abschnitte teilt, von denen der obere in einen Kolben 24 im unteren Teil der Buchse 21 gesteckt ist, in der Rastvorrichtung 20 vorgesehen ist, wobei das obere Ende der Kolbenstange 23 durch das Abschlussplättchen 22 hindurch geht, während der untere Abschnitt in die Kolbenplatte 15 reicht, wo er mittels eines Befestigungsstopfens 232 befestigt ist und wobei durch den oberen 18 oder den unteren 181 Luftweg Druckluft zur Kolbenplatte 15 geblasen oder abgelassen werden kann, um die Kolbenplatte 15 auf- oder abwärts zu bewegen und wobei die Innenseite des Kolbens 24 die Form eines V (Konus 242) besitzt und sich in diesem Konus 242 Kugeln 243 befinden und die Kolbenstange 23 dann nach unten geht, wenn sich die Kolbenplatte 15 nach unten bewegt, wobei sich bei Druckverminderung die Bewegungsrichtung umkehrt.
Die Spannvorrichtung zur Fixierung der Koordinaten eines Werkstücks nach Anspruch 1, bei der der Befestigungsstopfen 232 durchbohrt ist.