DE10234321B3

DE10234321B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Spannen von Werkstücken

Info

Publication number: DE10234321B3
Application number: DE2002134321
Authority: DE
Inventors: Reinhard Böckers; Gerhard Grage; Klaus Harke
Original assignee: Fooke GmbH
Current assignee: Fooke GmbH
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-07-27

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken, DOLLAR A mit einem Spannfeld zur Aufnahme des Werkstücks, DOLLAR A wobei das Spannfeld aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Spannbrücken gebildet ist, DOLLAR A wobei auf jeder Spannbrücke ein Schlitten angeordnet ist, welcher entlang der Spannbrücke verfahrbar ist, DOLLAR A und wobei auf dem Schlitten ein Kopf höhenbeweglich und kugelgelenkig kippbeweglich gelagert ist, DOLLAR A und wobei am Kopf ein Tisch als Auflager für das Werkstück vorgesehen ist, DOLLAR A sowie eine Spannpratze, welche auf den Tisch absenkbar und gegen den Tisch pressbar geführt ist, DOLLAR A und welche zwischen einer über dem Tisch befindlichen Spannstellung und einer hinter dem Tisch befindlichen Ruhestellung verfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen von Werkstücken.
Dabei ist mit „Spannen" eine Festlegung eines Werkstückes bezeichnet, auch wenn dieses Werkstück unverformt, also spannungsfrei, gehalten wird.

Aus dem Stand der Technik sind Spanntische mit mehreren Spanneinrichtungen bekannt, die Werkstücke für beispielsweise eine Span abhebende Bearbeitung festlegen. Dabei besteht das Problem, dass Werkstücke, die dreidimensional verformt sind wie beispielsweise derartig verformte Profilleisten, auf derartigen Spanntischen nicht festgelegt werden können aufgrund der im wesentlichen ebenen Ausrichtung des Spanntisches.

Aus der DE 691 07 196 T2 ist eine Spannvorrichtung bekannt mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Spannmodulen mit jeweils mehreren unabhängig voneinander positionierbaren Hubsäulen mit einem Kopf und einem kugelgelenkig gelagerten Kopf mit einer Befestigungseinheit.

Weiterhin ist aus der DE 101 34 852 A1 ein Verfahren zur Bearbeitung von Bauteilen bekannt, bei dem Komponenten des Halterungssystems entsprechend den Bauteildaten mit einem computergesteuerten Programm voreingestellt werden und Spannarme automatisch aus dem Arbeitsbereich der Werkzeuge herausgefahren werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einspannen von Werkstücken anzugeben, welche dreidimensional verformt sind, wobei unterschiedlich geformte Werkstücke auf derselben Vorrichtung bzw. mit demselben Spannverfahren automatisch gesteuert und überwacht festlegbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 19.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, mehrere Spannstellen einzurichten, wie dies von den bekannten Spanntischen bekannt ist. Dabei sind allerdings die verschiedenen Spannstellen jeweils mit einem eigenen, vergleichsweise kleinformatigen Spanntisch versehen, sodass im Gegensatz zu den bekannten Spanntischen, die eine Vielzahl von einzelnen Spannstellen aufweisen, vorschlagsgemäß eine Vielzahl von einzelnen kleinen Spanntischen vorgesehen sind, die zudem im Raum vielfach verstellbar sind und dementsprechend eine Anpassung an die unterschiedlichsten Geometrien der zu haltenden Werkstücke ermöglichen. Diese Vielzahl von Spannstellen ist daher insgesamt als Spannfeld bezeichnet, wobei dieses Spannfeld aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter sogenannter Spannbrücken gebildet ist, die jeweils wenigstens eine Spannstelle tragen. Eine erste Verstellbarkeit dieser Spannstellen ergibt sich dadurch, dass auf jeder Spannbrücke ein Schlitten vorgesehen ist, der längs auf der Spannbrücke verfahrbar ist, beispielsweise einer Linearführung. Vertikal kann die Spannstelle dadurch verfahren werden, dass auf dem Schlitten ein höhenbeweglicher sogenannter „Kopf" vorgesehen ist, wobei nicht nur eine Höhenanpassung vorgesehen ist, sondern dieser Kopf auch gegenüber dem Schlitten kippbeweglich, und zwar kugelgelenkartig, also nach allen Seiten kippbeweglich, gelagert ist.

Dieser vorgenannte Kopf weist seinerseits den Tisch als Auflager für das Werkstück auf, wobei insgesamt das Auflager für das Werkstück durch die Vielzahl von Tischen gebildet wird. Weiterhin weist der Kopf eine Spannpratze auf, welche das Werkstück auf den Tisch presst und somit spannt. Diese Spannpratze ist aus der Spannstellung, in welcher sie über dem Tisch angeordnet ist, und einer Freigabestellung vertahrbar gelagert, sodass in der Freigabestellung der Spannpratze die Beschickung des Tisches mit dem Werkstück möglich ist. Anschließend wird die Spannpratze in ihre Spannstellung verfahren, sodass sie anschließend, das Werkstück festlegend, zum Tisch bewegt werden kann, beispielsweise abgesenkt werden kann, sodass das Werkstück an dieser so geschaffenen Spannstelle zwischen der Spannpratze und dem Tisch fixiert ist.

Durch die vorgenannten Verstellmöglichkeiten kann ein nahezu beliebiger im Raum verlaufender Konturverlauf des Werkstücks zuverlässig an den verschiedenen Spannstellen erfasst und fi xiert werden, sodass insgesamt das Werkstück für eine beispielsweise Span abhebende Bearbeitung wie bohren oder fräsen bereit ist.

Vorteilhaft können an jedem Kopf zwei Tische und zwei Spannpratzen vorgesehen sein. Mit erheblich vermindertem konstruktivem Aufwand lässt sich auf diese Weise die Anzahl der Spannstellen vergrößern und damit das Werkstück besonders sicher festlegen, insbesondere wenn davon ausgegangen werden kann, dass in der Praxis üblicherweise keine derartig sprunghaften Konturverlaufsänderungen des Werkstückes vorgesehen sind.

Vorteilhaft kann jedoch vorgesehen sein, dass diese beiden Spannpratzen, die am selben Kopf vorgesehen sind, unabhängig voneinander betätigt werden können, sodass eine problemlose Anpassung an leichtere Biegungen oder Winkel im Werkstück möglich sind.

Vorteilhaft können die Spannpratzen auswechselbar am Kopf befestigt sein, sodass in Anpassung an die einzelnen Werkstücke gegebenenfalls speziell geformte Spannpratzen verwendet werden, welche das Werkstück optimal festlegen.

Vorteilhaft kann der Kopf gegenüber der Spannbrücke quer beweglich gelagert sein. Auf diese Weise kann von einem fest vorgegebenen Rastermaß abgewichen werden, in welchem ansonsten aufgrund der Breite der einzelnen Spannbrücken die einzelnen Spannstellen liegen würden. Durch die Querbeweglichkeit der Köpfe können daher bewusst eng benachbarte oder bewusst weiter auseinanderliegende Spannstellen geschaffen werden und insbesondere bei stark gebogenen, beispielsweise halbrunden Werkstücken, kann durch eine derartige Verstellbarkeit ermöglicht werden, dass mehrere Spannstellen über derselben Spannbrücke geschaffen werden, über welcher ansonsten die Ausgestaltung lediglich von Spannstellen möglich wäre, die durch den zu dieser betreffenden Spannbrücke gehörigen Kopf ermöglicht werden.

Die vorerwähnte Querbeweglichkeit des Kopfes gegenüber der Spannbrücke kann vorteilhaft zwischen der Hubeinrichtung, welche die Hubbewegung des Kopfes über der Spannbrücke ermöglicht, und dem Kugelgelenk angeordnet sein, welches die allseitige Kippbeweglichkeit des Kopfes ermöglicht. Auf diese Weise kann durch die Linearführung auf den Spannbrücken durch die Hubeinrichtung und durch die Querbeweglichkeit zunächst der Kopf dreidimensional im Raum ausgerichtet werden und anschließend mit Hilfe des Kugelgelenks in der gewünschten Neigung ausgerichtet werden.

Eine Festlegung der gegeneinander beweglichen Elemente kann vorzugsweise bei bestimmten Elementen als Dauerklemmung vorgesehen sein, die lediglich bedarfsweise gelöst wird und die ansonsten federkraftunterstützt ist. So kann beispielsweise der Schlitten an der vorerwähnten Linearführung auf der Spannbrücke federbelastet durch Klemmung fixiert sein, sodass er, durch sein Eigengewicht unterstützt, verschiebefest auf der Linearführung fixiert ist. Lediglich im. Bedarfsfall-kann hydraulisch, elektromotorisch oder pneumatisch mit einer entsprechenden maschinellen Hilfskraft diese Klemmung gelöst werden, sodass der Schlitten auf der Spannbrücke vertahrbar ist.

Besonders starke Klemmkräfte können hydraulisch aufgebracht werden, zum Beispiel dort, wo hydraulische Teleskopanordnungen vorgesehen sind, wie beispielsweise in der Hubeinrichtung mittels welcher der Kopf auf dem Schlitten über der Spannbrücke anhebbar ist. Bei gegeneinander beweglichen Elementen wie an dieser Stelle kann eine hydraulische Klemmung vorgesehen sein, und um die durch Klemmung fixierte Position zuverlässig beizubehalten, kann ein Druckspeicher vorteilhaft vorgesehen sein, sodass bei Stromausfall und dementsprechendem Ausfall eines Hydraulikmotors der Druck in der Klemmeinrichtung aufrechterhalten bleibt.

Vorteilhaft kann der Tisch frei kippbeweglich gelagert sein, sodass er sich automatisch entsprechend der Winkelstellung des Werkstücks ausrichtet und dem Werkstück optimal anliegt, zum Beispiel bei gebogen im Raum verlaufenden Werkstücken, die in einer von der horizontalen abweichenden Ebene gekrümmt verlaufen.

Die Ausrichtung des Werkstücks erfolgt vorzugsweise dadurch, dass dieses an definierte Anschläge geführt wird. Zu diesem Zweck kann der Anschlag entweder über die Tischfläche nach oben ragen, sodass ein auf den Tisch gelegtes und auf den Tisch aufgeschobenes Werkstück gegen diesen Anschlag gerät. In Anpassung an unterschiedliche Werkstückabmessungen ist ein derartiger Anschlag zur Tischvorderkante hin verstellbar. Als Tischvorderkante wird dabei die Tischkante bezeichnet, die vom Kopf bzw. von der Spannpratze und deren Lagerung entfernt ist, also die freie Tischkante, von der aus das Werkstück problemlos dem Tisch zugeführt werden kann.

Alternativ kann ein Anschlag vorgesehen sein, der nicht über die Tischhöhe ragt, sondern nach vorn vor die Tischvorderkante vorragt, sodass beispielsweise abgewinkelte Werkstücke einerseits auf dem Tisch aufliegen und andererseits mit dem abgewinkelten Abschnitt dem Anschlag anliegen, wobei auch in diesem Fall ein derartiger nach vorn vorragender Anschlag gegenüber der Tischvorderkante verstellbar ist, um an die unterschiedlichen Werkstückabmessungen angepasst werden zu können.

Vorteilhaft kann an jedem Tisch lediglich ein einziger Anschlag vorgesehen sein, der wahlweise nach oben oder nach vorn ragend ausgerichtet werden kann.

Vorteilhaft kann der Tisch auswechselbar sein. Auf diese Weise kann eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückformen ermöglicht werden, um eine optimale Auflage des Werkstückes auf dem Tisch sicherzustellen.

Das Werkstück kann vorteilhaft durch einen automatisch betätigten Gegenhalter auf den Tisch geführt werden, wobei je nach Ausformung des Tisches und des Werkstückes das Werkstück bis gegen die Tischvorderkante oder bis gegen den vorerwähnten Anschlag geführt wird.

Vorteilhaft kann zudem ein Seitenanschlag vorgesehen sein, welcher das Werkstück quer zu den Spannbrücken festlegt. Auf diese Weise sind seitliche Verschiebungen des Werkstückes ausgeschlossen, sodass die diesbezügliche Präzision der Bearbeitung sichergestellt ist.

Hierzu kann insbesondere am Werkstück eine Referenzstelle vorgesehen sein, zum Beispiel in Form einer Bohrung. Dabei kann der vorerwähnte Seitenanschlag dann vorteilhaft als Fixierstift ausgestaltet sein, der sich durch diese Referenzbohrung des Werkstückes erstreckt, sodass eine Verschiebesicherheit in beiden Seitenrichtungen gegeben ist.

Vorteilhaft kann die gesamte Spannvorrichtung mit mehreren Sensoren ausgestattet sein, beispielsweise, um die Aufrechterhaltung der vorerwähnten hydraulischen oder auch anderen Drücke zu überwachen, um Stellungen als „auf" oder „zu" zu registrieren und beispielsweise Positionen der einzelnen Elemente der Spannvorrichtung zu registrieren, sodass diese sensorisch ermittelten Werfe in der Anlagensteuerung verarbeitet werden können, um einerseits die korrekte Funktion der Anlage zu überwachen und andererseits Kollisionen zu vermeiden, wenn aufgrund der Vielzahl von beweglichen Elementen vorgegebene Mindestabstände unterschritten werden sollten.

Das vorschlagsgemäße Verfahren zum Spannen von Werkstücken sieht vor, dass die Geometrie des bearbeiteten Werkstücks in einem PC entworfen wird, beispielsweise mittels eines CAD-Programms, oder in einen PC eingegeben wird. Dabei ist mit „PC" allgemein eine Datenverarbeitungseinrichtung bezeichnet, die programmierbar ist, unabhängig von deren spezifischer Ausgestaltung oder Wirkungsweise.

Die Geometrie der Spannvorrichtung, insbesondere die Lage der einzelnen Spannstellen, gebildet jeweils aus Tisch und Spannpratze, sowie deren Verstellmöglichkeiten im Raum liegen ebenfalls in diesem PC vor. Aufgrund der Werkstück-Geometrie kann nun automatisch die Einstellung der Spannvorrichtung erfolgen, indem die Spannpratzen automatisch in ihre Spannstellungen bewegt werden. Dabei ist nicht nur die gegebenenfalls lineare Bewegung der Spannpratze selbst zwischen ihrer Freigabestellung und ihrer Spannstellung gemeint, sondern auch die Einstellung des Kopfes im Raum, beginnend mit einer gegebenenfalls erforderlichen Verstellung des Schlittens auf der Spannbrücke sowie der Höhen- und Neigungs- und gegebenenfalls Quereinstellung des Kopfes, sodass die Spannvorrichtung automatisch in die gewünschte Konfiguration bewegt wird. Dabei ist innerhalb der Anlagensteuerung eine Kollisionsüberwachungsschaltung programmiert, welche die Bewegungen auf den einzelnen Spannbrücken überwacht und derart koordiniert, dass die vorerwähnten Mindestabstände zwischen den einzelnen beweglichen Bauteilen zuverlässig eingehalten werden.

Die Kontur des bearbeiteten Werkstücks wird bei der Einrichtung der Spannvorrichtung berücksichtigt. Diese Kontur kann beispielsweise kombiniert werden aus einerseits den vorliegenden CAD-Daten des Werkstückes sowie andererseits den Daten eines Fertigungs- oder Bearbeitungsprogramms, aus denen sich die bearbeitete Kontur des Werkstückes ergibt. Die Berücksichtigung der bearbeiteten Kontur des Werkstücks weist für die Festlegung der Spannstellen folgende Vorteile auf: Einerseits können die Spannstellen vorteilhaft dort hingelegt werden, wo keine Bearbeitung des Werkstückes erforderlich ist. Auf diese Weise kann das Werkstück während der gesamten Bearbeitungsdauer fest eingespannt verbleiben und das Bearbeitungswerkzeug kann an den Spannpratzen und Tischen vorbei die einzelnen Bearbeitungsstellen anfahren. Andererseits kann, da sowohl die Bearbeitungsdaten als auch die Lage der Spannstellen in der Anlagensteuerung vorliegen, eine Kollision zwischen dem Werkzeug und der Spannvorrichtung, insbesondere den Spannpratzen vermieden werden, indem vorteilhaft während der Bearbeitung eine weitere Kollisionsüberwachungsschaltung vorgesehen ist, nämlich eine sogenannte „Bearbeitungskollisionsüberwachungsschaltung". Da die Daten des Bearbeitungsprogramms vorliegen kann eine Spannpratze, bevor das Werkzeug gefährlich nahe kommt, rechtzeitig aus der Spannstellung in die Freigabestellung verfahren werden, sodass das Werkzeug mit optimaler Geschwindigkeit ungebremst am Werkstück entlangfahren kann. Wenn das Werkzeug ausreichend weit von der entsprechenden Spannstelle entfernt ist, kann die Spannpratze wieder in ihre Spannstellung zurückverfahren werden und das Werkstück wiederum festlegen.

Dieser Ablauf, insbesondere die Koordination zwischen Werkzeug und Spannpratzen, kann programmgesteuert erfolgen. Sicherheitshalber können zusätzlich Sensoren vorgesehen sein, welche die Lage der Spannpratzen überwachen und bei Unterschreitung eines Mindestabstandes zwischen Werkzeug und Spannpratze das Werkzeug verlangsamen oder gegebenenfalls anhalten lassen.

Mit der vorgeschlagenen Spannvorrichtung lassen sich insbesondere zur Verarbeitung von Profilschienen mehrere hundert unterschiedlich im Raum geformter und unterschiedlich profilierter Profilschienen unter Verwendung von lediglich etwa zehn unterschiedlich geformter Bauelemente der Spannvorrichtung optimal festlegen und bearbeiten. Derartig auswechselbare Bau elemente an der Spannvorrichtung sind beispielsweise die Spannpratzen, die Tische bzw. Auflageplatten für die Tische, Anschläge bzw. Seitenanschläge, Gegenhalter und die Werkzeuge selbst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung,
2 eine Frontalansicht auf eine derartige Spannvorrichtung,
3 eine perspektivische ausschnittsweise Darstellung, mit von den Köpfen entfernten Spannpratzen,
4 in gegenüber 3 vergrößertem Maßstab die Ansicht auf einen Kopf,
5 eine Ansicht von schräg oben auf mehrere Köpfe und ein darauf fixiertes Werkstück,
6 eine Ansicht auf die Anordnung von 5 in gegenüber 5 anderer Perspektive.
In 1 ist mit 1 allgemein eine Spannvorrichtung bezeichnet, welche zwei Spannfelder 2 aufweist, wobei jedes Spannfeld 2 aus einer Vielzahl einzelner Spannbrücken 3 besteht.
Auf jeder Spannbrücke 3 befindet sich ein Kopf 4, der mittels eines Schlittens auf der Spannbrücke 3 linear verschiebbar ist. Der Verschiebeweg ist anhand der durchgezogenen und der gestrichelten Darstellung auf der linken Spannbrücke 3 des rechtes Spannfeldes 2 in 1 angedeutet.
Die Köpfe sind gegenüber den Spannbrücken 3 jeweils um eine Hochachse verschwenkbar, sodass sich – wie auf dem rechten Spannfeld 2 angedeutet – jeder Spannkopf 4 optimal auch an stark gebogene Werkstücke wie das in 1 dargestellte Werkstück 5 anlegen lässt.
Auf dem links in 1 dargestellten Spannfeld 2 sind die Köpfe 4 zur Halterung eines demgegenüber schwächer gebogenen Werkstückes eingerichtet.
In 2 ist eine Spannvorrichtung 1 vergleichbar mit der von 1 dargestellt, wobei allerdings auf dem rechten Spannfeld 2 die Köpfe 4 gleichmäßig ausgerichtet sind im Gegensatz zu der Darstellung von 1. Auf dem linken Spannfeld 2 hingegen sind die Köpfe unterschiedlich hoch eingestellt. Hierzu sind Hubeinrichtungen 6 vorgesehen, beispielsweise in Form von elektrischen Spindelantrieben, hydraulischen Teleskopzylindern oder dergleichen, sodass mit Hilfe derartiger Hubeinrichtungen 6 die Köpfe 4 über die vorerwähnten Schlitten angehoben werden können, die mit 7 angedeutet sind.
3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Spannvorrichtung 1, mit drei Spannbrücken 3, wobei auf jeder Spannbrücke 3 ein Schlitten 7 auf einer Linearführung 8 verfahrbar ist. Der Schlitten trägt eine Antriebs- und Steuereinrichtung 9, oberhalb derer der Kopf 4 angeordnet ist, wobei der Kopf 4 mittels einer als hydraulischer Teleskopzylinder ausgestalteten Hubeinrichtung 6 anhebbar ist. Der Kopf 4 ist auf einem Kugelgelenk 10 allseitig kippbeweglich gelagert, beispielsweise in einem Winkel von 15 bis 20° zu jeder Seite. Zudem ist der Kopf 4 quer zur Spannbrücke 3 verfahrbar, und zwar mittels einer Querführung 11.
Jeder Kopf 4 trägt zwei telekopierbare Führungsstangen 12, von denen jeweils die freien vorderen Enden sichtbar sind. Auf diese Enden können Spannpratzen montiert werden. Weiterhin trägt jeder Kopf 4 zwei Tische 14 als Auflager für das Werkstück. Da die Führungsstangen 12 und deren Halterungen die Zuführung des Werkstückes auf die Tische behindern, wird das Werkstück von „vorn" zugeführt, wobei die rechts unten befindlichen Enden der Spannbrücken 3 die „vordere" Kante der Spannbrücken 3 darstellen und die in 3 weiter links und weiter oben dargestellten Enden die „hinteren" Enden der Spannbrücken 3 darstellen.
An jedem Kopf 4 ist ein Gegenhalter 15 vorgesehen, welcher das auf die Tische 14 aufgelegte Werkstück in die Spannstellung führt, also zur weitestmöglichen Auflage auf den Tisch 14 führt. Die Gegenhalter 15 sind schwenkbar gelagert und in 3 in ihrer abgesenkten Stellung dargestellt, sodass eine problemlose Zuführung des Werkstückes von vorn auf die Spannvorrichtung 1 möglich ist.
In 4 ist die Spannvorrichtung 1 von 3 dargestellt, wobei auf den Tischen 14 Auflageplatten 16 angeordnet sind, die auswechselbar am Tisch 14 festgelegt werden können und in Anpassung an das jeweilig zu bearbeitende Werkstück gewählt werden können: Die Auflageplatten 16 stellen somit einen Teil des Gesamttisches 14 dar und ein Anschlag 17 ragt über die Tischoberfläche, also über die Oberfläche der Auflageplatten 16 nach oben und bildet somit eine Anlage für ein von vorn auf den Tisch 14 aufgeschobenes bzw. aufgelegtes Werkstück.
5 zeigt ein Werkstück 5, welches gebogen verläuft und welches durch die drei Köpfe 4 an sechs Spannstellen, jeweils von einer Spannpratze 18 gegen die sechs korrespondierenden Tische 14 gepresst wird.
Figur 6 zeigt dieses eingespannte Werkstück 5, welches durch die Spannpratzen 18 auf die Tische 14, insbesondere auf die verwendeten Auflageplatten 16, aufgepresst wird. Ein Seitenanschlag 19 besteht einerseits aus einem Winkelprofil und ande rerseits einem sich darüber nach oben erstreckenden Fixierstift, wobei dieser Seitenanschlag 19 mittels einer Handhebel betätigten Spannklaue 20 fixiert ist, sodass er bei Lösen der Spannklaue 20 an die jeweilige Werkstück-Geometrie angepasst werden kann.

Claims

Vorrichtung (1) zum Spannen von Werkstücken (5), mit einem Spannfeld (2) zur Aufnahme des Werkstücks (5), wobei das Spannfeld (2) aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Spannbrücken (3) gebildet ist, wobei auf jeder Spannbrücke (3) ein Schlitten (7) angeordnet ist, welcher entlang der Spannbrücke (3) verfahrbar ist, und wobei auf dem Schlitten (7) ein Kopf (4) höhenbeweglich und kugelgelenkig kippbeweglich gelagert ist, und wobei am Kopf (4) ein Tisch (14) als Auflager für das Werkstück (5) vorgesehen ist, sowie eine Spannpratze (18), welche auf den Tisch (14) absenkbar und gegen den Tisch (14) pressbar geführt ist, und welche zwischen einer über dem Tisch (14) befindlichen Spannstellung und einer hinter dem Tisch (14) befindlichen Ruhestellung verfahrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Kopf (4) ein zweiter Tisch (14) und eine zweite Spannpratze (18) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spannpratzen (18) unabhängig voneinander betätigbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannpratzen (18) auswechselbar am Kopf (4) befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (4) gegenüber der Spannbrücke (3) quer beweglich gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Querführung (11), welche zwischen Hubeinrichtung (6) und Kugelgelenk (10) angeordnet ist, derart, dass die oberhalb der Querführung (11) angeordneten Elemente, wie das Kugelgelenk (10) und der Kopf (4), quer zur Spannbrücke (3) verfahrbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gegeneinander bewegliche Elemente – wie der Schlitten (7) entlang einer Linearführung (8) der Spannbrücke (3) – mit einer federbelasteten Klemmeinrichtung versehen sind, welche die beiden Elemente zueinander fixiert, wobei die Klemmeinrichtung mit einer maschinellen Hilfskraft – wie elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch – gegen die Wirkung der Feder lösbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gegeneinander bewegliche Elemente – wie ein Kolben und ein Zylinder eines den Kopf (4) über der Spannbrücke (3) anhebenden Hubzylinders – hydraulisch klemmbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Klemmeinrichtung gegen durch Stromausfall bedingten Druckverlust mit einem Druckspeicher abgesichert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (14) kippbeweglich gelagert ist, derart, dass er sich selbsttätig an eine Krümmung des Werkstücks (5) anpasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein über die Tischfläche nach oben ragender Anschlag für das Werkstück (5) vorgesehen ist, welcher die Auflagetiefe des Werkstückes (5) auf dem Tisch (14) begrenzt, wobei der Anschlag zur Tischvorderkante verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass ein vor die Tischvorderkante ragender Anschlag vorgesehen ist, welcher die Auflagetiefe des Werkstücks (5) auf dem Tisch (14) begrenzt, wobei der Anschlag zur Tischvorderkante verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag verstellbar ist, derart, dass er wahlweise über die Tischfläche nach oben oder vor die Tischfläche nach vorn ragt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (14) auswechselbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen Gegenhalter (15), welcher das Werkstück (5) gegen die Tischvorderkante oder den Anschlag presst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen Seitenanschlag (19), welcher das Werkstück (5) quer zu den Spannbrücken (3) festlegt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenanschlag (19) als Fixierstift ausgestaltet ist, an welchem das Werkstück (5) anlegbar ist – wie mit einer den Fixierstift umgebenden Referenzbohrung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, geennzeichnet durch Sensoren zur Ermittlung von Parametern der einzelnen Elemente der Vorrichtung (1) – wie Druck, Stellung „auf" oder „zu" oder Position des betreffenden Elementes.
Verfahren zum Spannen von Werkstücken (5), wobei die Geometrie des bearbeiteten Werkstücks (5) in einem PC entworfen oder in einen PC eingegeben wird, und wobei die Geometrie einer Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 einschließlich der Verstellmöglichkeiten der Spannpratzen (18) und / oder der Anschläge in den PC eingegeben wird, und wobei die Spannpratzen (18) automatisch in ihre Spannstellungen bewegt werden, wobei während dieser Verstellbewegungen eine in einer Steuerung hinterlegte, automatische Kollisionsüberwachungsschaltung die Bewegungen der Spannpratzen (18) auf den Spannbrücken (3) überwacht und koordiniert, der art, dass vorgegebene Mindestabstände zwischen den beweglichen Elementen benachbarter Spannbrücken (3) eingehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines derartigen Mindestabstandes die Elemente einer der beiden beteiligten Spannbrücken automatisch angehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bearbeitungs-Kollisionsüberwachungsschaltung in der Steuerung der Spannvorrichtung (1) vorgesehen ist, wobei Spannpratzen (18) aus ihrer Spannstellung automatisch in ihre Ruhestellung bewegt werden, bevor ein Werkzeug das Werkstück (5) im Bereich dieser Spannpratze (18) abfährt, und wobei anschließend die Spannpratze (18) automatisch in ihre Spannstellung zurückgefahren wird und gegebenenfalls an das Werkstück (5) angepresst wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungs-Kollisionsüberwachungsschaltung im Bearbeitungsprogramm enthalten ist, welches das Werkzeug steuert.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug automatisch angehalten wird, wenn die Spannpratze (18) kollisionsgefährdend in die Bewegungsbahn des Werkzeugs ragt, wobei Sensoren vorgesehen sind, welche die Position der Spannpratze (18) erfassen, und wobei die Sensorsignale der Werkzeugsteuerung zumindest im Falle einer drohenden Kollision übermittelt werden.