DE10234321B3

DE10234321B3 - Device and method for clamping workpieces

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.The invention relates to a device for clamping workpieces, DOLLAR A with a clamping field for receiving the workpiece, DOLLAR A, the clamping field being formed from a plurality of clamping bridges arranged next to one another, DOLLAR A, a slide being arranged on each clamping bridge, which slide runs along the Clamping bridge can be moved, DOLLAR A and where a head can be moved vertically and tilted and pivoted on the carriage, DOLLAR A and where a table is provided on the head as a support for the workpiece, DOLLAR A and a clamping claw which can be lowered onto the table and against the Table is guided pressable, DOLLAR A and which can be moved between a clamping position above the table and a rest position behind the table.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen von Werkstücken.The invention relates to a device and a method for clamping workpieces.

Dabei ist mit „Spannen" eine Festlegung eines Werkstückes bezeichnet, auch wenn dieses Werkstück unverformt, also spannungsfrei, gehalten wird."Clamping" is used to designate a workpiece, even if this workpiece undeformed, i.e. stress-free, is kept.

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.Clamping tables are state of the art known with several clamping devices, the workpieces for example schedule a machining operation. The problem is that Workpieces, which are three-dimensionally deformed, such as deformed in this way Profiles, on such tension tables can not be fixed due to the essentially flat alignment of the clamping table.

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.From the DE 691 07 196 T2 A clamping device is known with a plurality of clamping modules arranged next to one another, each with a plurality of lifting columns that can be positioned independently of one another, with a head and a ball-jointed head with a fastening unit.

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.Furthermore, from the DE 101 34 852 A1 a method for processing components is known in which components of the mounting system are preset according to the component data with a computer-controlled program and clamping arms are automatically moved out of the working area of the tools.

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.The invention has for its object a To provide a device and a method for clamping workpieces, which are three-dimensionally deformed, with differently shaped workpieces same device or with the same clamping method automatically controlled and monitored can be determined.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 19.This task is accomplished with a device solved the features of claim 1 and by a method with the method steps according to claim 19th

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.The invention beats with others Words before setting up several tensioning points, like this from the known clamping tables is known. However, the different ones Each of the clamping points has its own, comparatively small-sized clamping table provided, so that in contrast to the well-known clamping tables, the have a large number of individual clamping points, proposed a large number of individual small clamping tables are provided, which also in Space can be adjusted many times and adjusted accordingly enable the most diverse geometries of the workpieces to be held. This large number of clamping points is therefore a total of clamping fields designated, this span from a plurality side by side arranged so-called tension bridges is formed, each carrying at least one clamping point. A The first adjustability of these clamping points results from the fact that on every clamping bridge a carriage is provided which can be moved longitudinally on the clamping bridge is, for example a linear guide. The clamping point can be vertical be traversed in such a way that a so-called "head" which is movable in height is provided on the slide, not just a height adjustment is provided, but this head can also be tilted relative to the slide, and that like a ball joint, so it can be tilted on all sides, is stored.

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.This head in turn has the Table as a support for the workpiece on, with the total support for the workpiece the multitude of tables is formed. The head continues to point a claw that presses the workpiece onto the table and thus tense. This clamp is from the clamping position in which it is above the Table is arranged, and a release position is movably supported, so that in the release position of the clamping claw the loading of the Table with the workpiece possible is. Then will move the clamping claw into its clamping position, so that it then, the workpiece determining, can be moved to the table, for example lowered can be so that the workpiece on this clamping point created between the clamping claw and is fixed to the table.

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.Through the aforementioned adjustment options an almost arbitrary contour course of the workpiece reliable can be recorded and fixed at the various clamping points so that overall the workpiece for one For example, machining operations such as drilling or milling are ready is.

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.Two tables can be advantageous on each head and two clamps can be provided. With significantly reduced constructive effort can be in this way increase the number of clamping points and with it the workpiece Specify particularly securely, especially if assumed can be that in practice usually none such abrupt changes in the contour of the workpiece are provided are.

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.However, it can advantageously be provided be that these two clamps provided on the same head are independent be operated from each other can, making it easy to adapt to lighter bends or angles in the workpiece possible are.

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.The clamps can advantageously be exchanged be attached to the head so that it can be specially adapted to the individual workpieces Shaped clamps are used, which optimally the workpiece establish.

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.The head can be advantageous over the Clamping bridge can be mounted to move transversely. In this way, it is possible to deviate from a predetermined grid dimension in which the individual clamping points would otherwise lie due to the width of the individual clamping bridges. Due to the transverse mobility of the heads, it is therefore possible to deliberately create closely adjacent or deliberately spaced clamping points, and in particular in the case of strongly curved, for example, semicircular workpieces, such adjustability can enable multiple clamping points to be created over the same clamping bridge, over which the design is otherwise merely of clamping points would be possible, which are made possible by the head belonging to this clamping bridge in question.

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.The aforementioned transverse mobility of the head across from the tension bridge can be advantageous between the lifting device which the lifting movement of the head over the tension bridge enables, and be arranged the ball joint, which the all-round tilting mobility of the head. On this way through through the linear guide on the clamping bridges the lifting device and, due to the transverse mobility, initially the Head aligned three-dimensionally in space and then with Aligned with the help of the ball joint in the desired inclination become.

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.A downing of each other Movable elements can preferably be used with certain elements be provided as permanent clamping, which is only solved if necessary and which is otherwise spring-assisted. For example the sled on the aforementioned linear guide on the clamping bridge be spring-loaded by clamping, so that it can be through Weight supported, non-shifting on the linear guide is fixed. Only in. If necessary - can be hydraulic, electric motor or pneumatically with an appropriate mechanical assistant this clamping solved so that the slide can be moved on the clamping bridge.

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.Particularly strong clamping forces can be hydraulic be applied, for example, where hydraulic telescopic arrangements are provided, such as in the lifting device by means of which the head on the sled over the tension bridge can be raised. With mutually movable elements like this A hydraulic clamp can be provided, and around the Maintaining a fixed position by clamping can be a problem Pressure accumulator can be advantageously provided so that in the event of a power failure and accordingly failure of a hydraulic motor the pressure in the clamping device is maintained.

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.The table can advantageously be freely tilted so that it automatically adjusts itself according to the angular position of the workpiece aligns and the workpiece fits perfectly, for example in the case of workpieces that run in space run curved in a plane deviating from the horizontal.

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.The workpiece is aligned preferably by leading it to defined stops. For this purpose, the stop can either move over the table surface protrude above, so that one placed on the table and on the table pushed workpiece against this attack. One such is in adaptation to different workpiece dimensions Stop adjustable to the front edge of the table. As the front edge of the table the edge of the table is designated by the head or by the Clamp and its storage is removed, i.e. the free table edge, from which the workpiece easily fed to the table can be.

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.Alternatively, a stop can be provided the not over the table height protrudes, but protrudes forward from the front edge of the table, so that for example angled workpieces on the one hand on the table rest and on the other hand with the angled section of the stop concern, in this case also such a projecting forward Stop opposite the front edge of the table is adjustable to match the different Workpiece dimensions to be able to be adapted.

Vorteilhaft kann an jedem Tisch lediglich ein einziger Anschlag vorgesehen sein, der wahlweise nach oben oder nach vorn ragend ausgerichtet werden kann.Can only be advantageous at each table a single stop can be provided, either upwards or can be directed forward.

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.The table can advantageously be exchangeable. In this way, an adaptation to different workpiece shapes allows to ensure that the workpiece is optimally placed on the table.

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.The workpiece can be advantageous by an automatic actuated Counterholder led to the table be, depending on the shape of the table and the workpiece workpiece up to the front edge of the table or up to the abovementioned stop guided becomes.

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.A side stop can also advantageously be provided be what the workpiece across the clamping bridges sets. In this way, lateral displacements of the workpiece are excluded, so the related precision processing is ensured.

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.For this purpose, a Reference point may be provided, for example in the form of a hole. In doing so, the aforementioned side stop then advantageously be designed as a fixing pin, which is characterized by this reference hole of the workpiece extends so that there is security against displacement in both lateral directions given is.

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.The entire tensioning device can advantageously be equipped with a plurality of sensors, for example in order to monitor the maintenance of the aforementioned hydraulic or other pressures, in order to register positions as “open” or “closed” and for example positions of the individual NEN elements of the clamping device to register, so that these sensor-based throws can be processed in the system control, on the one hand to monitor the correct function of the system and on the other hand to avoid collisions if the number of moving elements should fall below the specified minimum distances.

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.The proposed method for tensioning workpieces provides that the geometry of the machined workpiece in one PC is designed, for example by means of a CAD program, or in a PC is entered. "PC" is generally a data processing device designated, which is programmable, regardless of its specific Design or mode of operation.

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.The geometry of the jig, in particular the location of the individual clamping points, formed in each case from table and clamp, as well as their adjustment options are in the room also in this PC. Due to the workpiece geometry can now automatically the adjustment of the clamping device is done by the clamping claws are automatically moved to their clamping positions. It is not only the possibly linear movement of the clamping claw itself between their release position and their tensioned position, but also the setting of the head in the room, starting with one if necessary necessary adjustment of the slide on the clamping bridge as well the altitude and Inclination and, if necessary, transverse adjustment of the head so that the jig automatically moves to the desired configuration becomes. There is a collision monitoring circuit within the system control programmed, which monitors the movements on the individual clamping bridges and coordinated in such a way that the aforementioned minimum distances between the individual moving components are reliably observed.

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.The contour of the machined workpiece is at the establishment of the clamping device is taken into account. This contour can For example, the present can be combined from the one hand CAD data of the workpiece as well as the data of a manufacturing or machining program, from which the machined contour of the workpiece results. The consideration The machined contour of the workpiece points for the determination of the clamping points The following advantages: On the one hand, the clamping points can be advantageous be placed where no machining of the workpiece is required is. In this way, the workpiece can be used during the entire machining period remain firmly clamped and the processing tool can over the clamping claws and tables the individual processing points approach. On the other hand, since both the machining data and the location of the clamping points in the system control is available, one Collision between the tool and the clamping device, in particular the claws can be avoided by taking advantage during the Processing another collision monitoring circuit provided is, namely a so-called "machining collision monitoring circuit". Since the data of the Machining program can have a clamping claw before the tool dangerous comes close in time from the clamping position to the release position be moved so that the tool at optimal speed unbraked on the workpiece can drive along. If the tool is sufficiently far from the corresponding one Clamping point is removed, the clamping claw can be returned to its clamping position moved back and the workpiece set again.

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.This process, especially coordination between tool and clamping claws can be program controlled. For safety reasons, additional sensors can be used be provided, which monitor the position of the clamps and if the minimum distance between tools is undershot and claw slow down the tool or stop if necessary to let.

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.Leave with the proposed jig several hundred in particular for processing profile rails differently shaped in space and differently profiled Profile rails using only about ten different optimally define shaped components of the clamping device and to edit. Such interchangeable construction elements on the clamping device are, for example, the clamping claws, the tables or support plates for the Tables, stops or side stops, Counterhold and the tools themselves.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below on the basis of the purely schematic representations. there shows

1 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung, 1 a plan view of a clamping device,

2 eine Frontalansicht auf eine derartige Spannvorrichtung, 2 2 shows a front view of such a clamping device,

3 eine perspektivische ausschnittsweise Darstellung, mit von den Köpfen entfernten Spannpratzen, 3 3 shows a perspective cut-out view, with clamping claws removed from the heads,

4 in gegenüber 3 vergrößertem Maßstab die Ansicht auf einen Kopf, 4 in opposite 3 enlarged view of a head,

5 eine Ansicht von schräg oben auf mehrere Köpfe und ein darauf fixiertes Werkstück, 5 a view obliquely from above of several heads and a workpiece fixed thereon,

6 eine Ansicht auf die Anordnung von 5 in gegenüber 5 anderer Perspektive. 6 a view of the arrangement of 5 in opposite 5 different perspective.

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.In 1 is generally designated 1, a clamping device, which two clamping fields 2 has, each span 2 from a large number of individual clamping bridges 3 consists.

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.On every tension bridge 3 there is a head 4 by means of a carriage on the clamping bridge 3 is linearly displaceable. The displacement path is based on the solid and dashed lines on the left clamping bridge 3 the right span 2 in 1 indicated.

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.The heads are opposite the clamping bridges 3 each pivotable about a vertical axis, so that - as on the right span 2 indicated - each clamping head 4 ideal also on strongly curved workpieces like the one in 1 shown workpiece 5 can be put on.

Auf dem links in 1 dargestellten Spannfeld 2 sind die Köpfe 4 zur Halterung eines demgegenüber schwächer gebogenen Werkstückes eingerichtet.On the left in 1 shown span 2 are the heads 4 set up to hold a workpiece that is bent more weakly.

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.In 2 is a jig 1 comparable to that of 1 shown, although on the right span 2 the heads 4 are evenly aligned in contrast to the representation of 1 , On the left span 2 however, the heads are set at different heights. There are lifting devices for this 6 provided, for example in the form of electric spindle drives, hydraulic telescopic cylinders or the like, so that with the help of such lifting devices 6 the heads 4 can be lifted over the aforementioned sledges, which are indicated with 7.

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. 3 shows a section of a clamping device 1 , with three clamping bridges 3 , being on each clamping bridge 3 a sleigh 7 on a linear guide 8th is movable. The carriage carries a drive and control device 9 , above which the head 4 is arranged, the head 4 by means of a lifting device designed as a hydraulic telescopic cylinder 6 can be raised. The head 4 is on a ball joint 10 Tiltable on all sides, for example at an angle of 15 to 20 ° to each side. In addition, the head 4 across the clamping bridge 3 movable, by means of a transverse guide 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.Every head 4 carries two telescopic guide rods 12 , of which the free front ends are visible. Clamping claws can be mounted on these ends. Furthermore everyone wears a head 4 two tables 14 as a support for the workpiece. Because the guide rods 12 and the holders of which prevent the workpiece from being fed onto the tables, the workpiece is fed from the "front", the ends of the clamping bridges located at the bottom right 3 the "front" edge of the clamping bridges 3 represent and the in 3 the "rear" ends of the clamping bridges further to the left and to the upper ends 3 represent.

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.On every head 4 is a counterhold 15 provided which on the tables 14 placed workpiece in the clamping position, so as far as possible on the table 14 leads. The counterholders 15 are pivoted and in 3 shown in its lowered position, so that the workpiece can be easily fed from the front onto the clamping device 1 is possible.

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.In 4 is the jig 1 of 3 shown, being on the tables 14 platens 16 are arranged, which are interchangeable at the table 14 can be defined and can be selected to match the workpiece to be machined: the support plates 16 thus represent part of the overall table 14 dar and a stop 17 protrudes over the table surface, i.e. over the surface of the support plates 16 upwards and thus forms a system for one from the front on the table 14 pushed or placed workpiece.

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. 5 shows a workpiece 5 which is curved and which through the three heads 4 at six clamping points, each by a clamping claw 18 against the six corresponding tables 14 is pressed.

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.Figure 6 shows this clamped workpiece 5 which by the clamps 18 on the tables 14 , especially on the platen used 16 , is pressed on. A side stop 19 consists on the one hand of an angular profile and on the other hand a fixing pin extending above it, this side stop 19 clamping claw actuated by means of a hand lever 20 is fixed so that when the clamping claw is released 20 can be adapted to the respective workpiece geometry.

Claims

Contraption ( 1 ) for clamping workpieces ( 5 ), with a span ( 2 ) to hold the workpiece ( 5 ), the span ( 2 ) from a large number of clamping bridges arranged side by side ( 3 ) is formed, whereby on each clamping bridge ( 3 ) a sleigh ( 7 ) is arranged, which along the tension bridge ( 3 ) is movable, and being on the carriage ( 7 ) a head ( 4 ) is vertically movable and can be tilted in a ball-and-socket manner, and on the head ( 4 ) a table ( 14 ) as a support for the workpiece ( 5 ) is provided, as well as a clamping claw ( 18 ) which on the table ( 14 ) lowerable and against the table ( 14 ) which can be pressed, and which is between one above the table ( 14 ) located clamping position and one behind the table ( 14 ) located rest position is movable.

Device according to claim 1, characterized in that on each head ( 4 ) a second table ( 14 ) and a second clamp ( 18 ) are provided.

Device according to claim 2, characterized in that both clamping claws ( 18 ) independent are operable depending on each other.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping claws ( 18 ) replaceable on the head ( 4 ) are attached.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the head ( 4 ) opposite the tension bridge ( 3 ) is mounted to move transversely.

Device according to claim 5, characterized by a transverse guide ( 11 ), which between the lifting device ( 6 ) and ball joint ( 10 ) is arranged such that the above the transverse guide ( 11 ) arranged elements, such as the ball joint ( 10 ) and the head ( 4 ), across the clamping bridge ( 3 ) are movable.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that mutually movable elements - such as the carriage ( 7 ) along a linear guide ( 8th ) the tension bridge ( 3 ) - are provided with a spring-loaded clamping device which fixes the two elements to one another, the clamping device being releasable against the action of the spring with a mechanical assistant - such as an electric motor, hydraulic or pneumatic.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that mutually movable elements - such as a piston and a cylinder of the head ( 4 ) over the tension bridge ( 3 ) lifting cylinder - are hydraulically clampable.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the hydraulic clamping device against power failure Pressure loss is secured with a pressure accumulator.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the table ( 14 ) is mounted so that it can tilt, such that it automatically adjusts to a curvature of the workpiece ( 5 ) adapts.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a stop for the workpiece (projecting above the table surface) 5 ) is provided, which is the depth of the workpiece ( 5 ) on the table ( 14 ) limited, whereby the stop to the front edge of the table is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a stop projecting in front of the front edge of the table is provided, which stops the depth of the workpiece ( 5 ) on the table ( 14 ) limited, whereby the stop to the front edge of the table is adjustable.

Device according to claim 11 or 12, characterized in that that the stop is adjustable in such a way that it can optionally be operated via the Table surface after above or in front of the table surface protrudes forward.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the table ( 14 ) is interchangeable.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized by a counter-holder ( 15 ) which the workpiece ( 5 ) against the front edge of the table or the stop.

Device according to one of claims 1 to 15, characterized by a side stop ( 19 ) which the workpiece ( 5 ) across the clamping bridges ( 3 ).

Device according to claim 16, characterized in that the side stop ( 19 ) is designed as a fixing pin on which the workpiece ( 5 ) can be created - as with a reference hole surrounding the locating pin.

Device according to one of claims 1 to 17, characterized by sensors for determining parameters of the individual elements of the device ( 1 ) - such as pressure, position "open" or "closed" or position of the element concerned.

Process for clamping workpieces ( 5 ), the geometry of the machined workpiece ( 5 ) is designed in a PC or is entered into a PC, and the geometry of a clamping device ( 1 ) according to one of claims 1 to 18 including the adjustment options of the clamping claws ( 18 ) and / or the stops are entered into the PC, and the clamping claws ( 18 ) are automatically moved to their clamping positions, whereby during these adjustment movements an automatic collision monitoring circuit stored in a control system detects the movements of the clamping claws ( 18 ) on the clamping bridges ( 3 ) monitors and coordinates, in such a way that predetermined minimum distances between the moving elements of adjacent clamping bridges ( 3 ) be respected.

A method according to claim 19, characterized in that at Reaching such a minimum distance, the elements of one of the two clamping bridges involved be stopped automatically.

Method according to claim 19 or 20, characterized in that a machining collision monitoring circuit in the control of the clamping device ( 1 ) is provided, with clamps ( 18 ) are automatically moved from their tensioned position to their rest position, be in front of a tool the workpiece ( 5 ) in the area of this clamp ( 18 ) and then the clamping claw ( 18 ) is automatically returned to its clamping position and, if necessary, to the workpiece ( 5 ) is pressed.

A method according to claim 21, characterized in that the Processing collision detection circuit is included in the machining program that controls the tool.

Method according to claim 21 or 22, characterized in that the tool is automatically stopped when the clamping claw ( 18 ) protrudes into the path of movement of the tool in a risk of collision, sensors being provided which determine the position of the clamping claw ( 18 ) and the sensor signals of the tool control are transmitted at least in the event of an impending collision.