DE19826328C1

DE19826328C1 - Rapid change mounting for machine tool work clamp

Info

Publication number: DE19826328C1
Application number: DE1998126328
Authority: DE
Inventors: Michael Franzki
Original assignee: Hohenstein Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH
Current assignee: Hohenstein Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2018-06-13

Abstract

The machine tool work clamp table (2) has pins (3,4) spaced regularly around the circumference of the table and forming raised frusto-conical guide stops (7). Each pin has a conical centring section (11) which engages a mating conical recess (8) in a bush (5,6) in the work clamp plate (1). Each bush is an axially sprung steel bush defining circumferential and parallel slots (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Zusatzpatent und geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Gegen standes aus.The invention relates to an additional patent and is based on the counter defined in the preamble of claim 1 stood out.

Ergänzt wird der im Hauptpatent DE 197 39 460 C1 definierte Gegenstand, der für ein paßgenaues wiederholbares Positionieren und Verbinden von jeweils zwei, mit einer ebenen Fläche plan aneinanderliegender Bauteile von Werkzeugmaschinen oder Werkstücken, beispielsweise für Werkstückspannvorrichtungen und Paletten von Bohr- Fräs-Bearbeitungszentren ausgebildet, mit jeweils zwei in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnete Paßsystembolzen in zwei adäquat parallel angeordnete und gleichdimensionierte Paßbohrungen oder Paßbuchsen ragend positioniert und von mindestens einem dritten Systembolzen in der eingepaßten Fügeposition miteinander befestigt, ist.The subject defined in the main patent DE 197 39 460 C1 is supplemented, that for a precise fit Repeatable positioning and connection of two, each with a flat surface adjacent components of machine tools or workpieces, for example for workpiece clamping devices and pallets of drilling and milling machining centers trained, each with two arranged at a certain distance from each other Fitting system bolts in two adequately parallel and equally dimensioned Fitting bores or fitting bushes positioned in an outstanding manner and by at least a third System bolt is fastened together in the fitted joining position.

Gegenüber diesem Gegenstand bezweckt die Erfindung die Lösung erfinderisch so weiter zuentwickeln, daß horizontalen Anwendungsfällen mit Bedarf nach einem schnellwechseln den, vertikal gerichteten Aufsetzen oder Abheben der Werkstückeinspannvorrichtungen auf die oder von den Paletten entsprochen werden kann, ohne daß die Vorteilhaftigkeit, insbesondere des geringen Elemente- und Raumbedarfes, für das Einpassen und Positionieren verloren geht.Compared to this object, the invention aims to solve the problem so inventively develop that horizontal use cases in need of a quick change the, vertically directed placement or lifting of the workpiece fixtures which can be matched to or from the pallets without the advantage, in particular the low element and space requirements for fitting and positioning get lost.

Aus dem Patent DE 37 13 023 C2 ist eine Vorrichtung zum Spannen und Positionieren von horizontal angeordneten Paletten auf Palettenspanntischen bekannt, wobei die Positionie rung über, eine stumpfkegelige Form aufweisende Indexbolzen in, eine entsprechende koni sche Aufnahmebohrung aufweisende, Indexbuchsen erfolgt.From the patent DE 37 13 023 C2 is a device for tensioning and positioning horizontally arranged pallets on pallet clamping tables known, the position tion about, an obtuse-conical index bolt in, a corresponding coni index holes with a locating hole.

Eine vertikal gerichtete axiale elastische Durchfederung der miteinander positionierten und verbundenen Indexbolzen und Indexbuchsen erfolgt über den hohlliegenden Mittelbe reich des Indexbolzen-Flansches. Eine radialgerichtete Federung und beliebige Achsver stellung der Indexbuchse gegenüber einer Null- oder Mittenlage ist über ziehharmonikaartig angeordnete Ringnuten an der Indexbuchse selbsttätig einstellbar. A vertically directed axial elastic deflection of the positioned and connected index bolts and index bushings are made via the hollow Mittelbe range of the index bolt flange. A radial suspension and any axle ver The position of the index socket in relation to a zero or middle position is like an accordion arranged ring grooves on the index bushing automatically adjustable.

Auch aus der EPA 0712 684 A1 sind kegelstumpfartige Indexbolzen bekannt, die in entspre chende konische Aufnahmebohrungen von Indexbuchsen ragend, positioniert sind. Beide sind zudem ergänzend in, aus flexiblen Werkstoff bestehende, Ummantelungen angeord net, die ihrerseits in entsprechend vorbereiteten Bohrungen der Palette und des Paletten tisches aufgenommen sind.Also known from EPA 0712 684 A1 are frustoconical index bolts which correspond to appropriate conical locating holes protruding from index bushings are positioned. Both are additionally arranged in sheaths made of flexible material net, which in turn in appropriately prepared holes in the pallet and pallet table are included.

Beide Lösungen verfügen über radialgerichtete selbsteinstellbare Federungen, so daß eine genaue Positionierung der oberen Platte auf einer darunter liegenden Platte in einer wieder holbaren, genau definierten Null- oder Mittenlage zueinander, ausgeschlossen ist.Both solutions have radially directed self-adjustable suspensions, so that one exact positioning of the top plate on an underlying plate in one again fetchable, precisely defined zero or center position to each other is excluded.

Die obere Platte ist auf der darunter liegenden Palette nicht, ebenflächig aufliegend, positio nierbar.The upper plate is not on the pallet underneath, lying flat, positio nable.

Die Ausbildung der Indexbolzen-Indexbuchsenverbindung und die Ausbildung der Flanschanordnungen an den Indexbolzen und an den Indexbuchsen bedingen instabile Abstandslagen der positionierten und miteinander verbundenen Platten und Paletten.The training of the index bolt-index socket connection and the training of Flange arrangements on the index bolts and on the index bushings cause unstable Distance positions of the positioned and interconnected plates and pallets.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, die Art und die Ausbildung der jeweils zwei Paßbolzen und der zwei Paßbuchsen zu opti mieren. Gleichzeitig sollen axialgerichtet Toleranzen in Funktionsverbindung und Positio nierstellung ausgeglichen werden, so daß die Platten der Spannvorrichtungen auf den Paletten in jedem Fall stabil und ebenflächig in wiederholbar genau definierter Null- oder Mittenlage zueinander positionierbar sind.The invention specified in claim 1 is therefore based on the problem the type and design of the two fitting bolts and the two fitting bushes to opti lubricate. At the same time, tolerances in functional connection and position should be axial nierstellung be balanced so that the plates of the jigs on the Pallets in any case stable and flat in a repeatably precisely defined zero or Center position can be positioned to each other.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is solved by the features listed in claim 1.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß am Umfang der Paßsystembolzen angeordnete, erhaben vorstehende Paßführungsstege, zentrie rende Positionierteile bildend, in Kegel-Positionierbohrungen von axialgerichtet federn den Paßbuchsen ragend, toleranzausgleichend positioniert sind. Die Federung der Paß buchsen ist so ausgebildet, daß die Federwirkung ausschließlich in Achsrichtung der Paßbuchsen, gegen die Paßsystembolzen gerichtet, eintritt. Radiale und schräggerich tete Federwirkungen, die zu Ungenauigkeiten der Paßbolzenpositionierungen führen, sind ausgeschlossen.The advantages achieved with the invention are, in particular, that the scope the fitting system bolt arranged, protruding fitting guide webs, center Forming end positioning parts, in cone positioning bores of axially directed springs the fitting sockets are positioned so as to compensate for tolerances. The suspension of the passport bushes is designed so that the spring action only in the axial direction Fitting bushes, directed against the fitting system bolts, enters. Radial and diagonal spring effects that lead to inaccuracies in the positioning of the locating pins, are excluded.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in dem Patentanspruch 2 bis 5 angegeben. Further refinements of the invention are specified in patent claims 2 to 5.

Diese weitergehenden Ausgestaltungen ergänzen die dargestellten Vorteile der erfinderischen Lösung bezüglich einerThese further developments complement the advantages of the inventive Solution regarding one

- Optimized training and arrangement of the positioning parts of the fitting system bolts in one Center position of a pallet
- The formation of recesses on the fitting bushes supporting the axial suspension
- Detachability of fitting bushes from plates of workpiece clamping devices
- The positioning and releasing of the plate of workpiece fixtures or pallets

Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren weitere Ausgestaltung sind in den Figuren dar gestellt und werden im folgenden näher beschrieben:Exemplary embodiments of the invention and their further configuration are shown in the figures and are described in more detail below:

Fig. 1 eine Teilansicht einer Verbindung von Platte und Palette mit Paßsystembolzen und Paßbuchsen im Mittenschnitt Fig. 1 is a partial view of a connection of the plate and pallet with fitting system bolts and fitting bushes in the middle section

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung A nach Fig. 1 Fig. 2 is a partial view in the direction A of FIG. 1

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Palette mit Paßsystembolzen. Fig. 3 is a plan view of a pallet with fitting system bolts.

Die in Fig. 1 dargestellte horizontale Positionierung und Verbindung einer Platte 1 einer Werk stückeinspannvorrichtung auf einer Palette 2 eines Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums besteht im wesentlichen aus zwei Paßsystembolzen 3 und 4, die mit ihren Positionierteilen 11 in die Paß buchsen 5 und 6 ragen und mit diesen in Funktionsverbindung stehen. Die Paßsystembolzen 3 und 4 sind rohrförmig ausgebildet und mit einem Schaft in Paßbohrungen der Palette 2, in einem genau definierten Abstand zueinander, fest aufgenommen. Die pilzförmigen Positionier teile 11 sind kegelstumpfartig ausgebildet. Diese Ausbildung beschränkt sich auf im gleichen Abstand am Umfang der Positionierteile 11 versetzt angeordnete, erhaben vorstehende, Paß führungsstege 7, die kegelstumpfartig zueinander verlaufend angeordnet sind.The illustrated in Fig. 1 horizontal positioning and connection of a plate 1 of a plant stückeinspannvorrichtung on a pallet 2 of a drilling-milling machining center consists essentially of two Paßsystembolzen 3 and 4, the sockets with their positioning parts 11 in the fitting 5 and 6 protrude and have a functional connection with them. The fitting system bolts 3 and 4 are tubular and firmly held with a shaft in fitting holes in the pallet 2 at a precisely defined distance from one another. The mushroom-shaped positioning parts 11 are frustoconical. This training is limited to the same distance on the circumference of the positioning parts 11 offset, raised projecting, pass guide webs 7 , which are arranged frustoconically to each other.

Der in einer Mittenlage der Palette 2 als Mittenbolzen positionierte Paßsystembolzen 3 und des sen Positionierteil 11 sind, bezogen auf Länge und Durchmesser, größer dimensioniert als der in einem definierten Abstand zur Mittenlage, in einer Rundlage, als Richtbolzen auf der Palette 2 positionierte Paßsystembolzen 4 und sein Positionierteil 11. The fitting system bolts 3 positioned in a center position of the pallet 2 as center bolts and the positioning part 11 are, based on length and diameter, larger than the fitting system bolts 4 and 4 positioned at a defined distance from the center position, in a round position, as alignment bolts on the pallet 2 its positioning part 11 .

Die Paßbuchsen 5 und 6 sind mit Kegel-Positionierbohrungen 8 ausgestattet, die dem Kegelwinkel, der Länge und dem Durchmesser der Positionierteile 11 entsprechen. Die Paßbuchsen 5 und 6 sind als, axial federnde, Achstoleranzen der Positionierteile 11 ausgleichende Stahlbuchsen mit radialgerichteten am Umfang und parallel zueinander versetzt angeordnete schlitzartige schmale Ausnehmungen 9 ausgebildet.The fitting bushes 5 and 6 are equipped with cone positioning holes 8 , which correspond to the cone angle, the length and the diameter of the positioning parts 11 . The fitting bushes 5 and 6 are designed as axially resilient steel bushings which compensate for axial tolerances of the positioning parts 11 and have radially directed slot-like narrow recesses 9 which are offset on the circumference and offset parallel to one another.

Der Kegelwinkel beträgt beispielsweise 20 Grad.The cone angle is 20 degrees, for example.

Die mit enger Passung in Bohrungen der Platte 1 eingebrachten Paßbuchsen 5 und 6 sind mittels axial angeordneter Abdrückschrauben 10 aus den Bohrungen herauslösbar angeordnet.The fitted bushings 5 and 6, which are introduced into the bores of the plate 1 with a tight fit, are detachably arranged from the bores by means of axially arranged jacking screws 10 .

Die in Fig. 2 dargestellte Paßbuchse 5 ist beispielsweise mit jeweils drei nach innen ragende, am Umfang angeordnete, um 120° versetzte, Ausnehmungen 9, die als halbkreis förmige radial austretende schmale Spalte ausgebildet sind, ausgestattet. In einem geringen Abstand zu diesen Ausnehmungen sind, dünne Wände bildend, um 60° versetzt, weitere gleiche drei Ausnehmungen angeordnet.The fitting bushing 5 shown in FIG. 2 is equipped, for example, with three inwardly projecting, circumferentially arranged, 120 ° offset recesses 9 , which are designed as semicircular, radially emerging narrow gaps. At a short distance from these recesses, forming thin walls, offset by 60 °, three further identical recesses are arranged.

Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Lagen von Ausnehmungen 9 und die Quer schnittsmaße der zwischen den Ausnehmungen 9 verbleibenden Wände und Materialquer schnitte bestimmen die axialgerichtete Elastizität der Paßbuchsen 5 und 6.The number of layers of recesses 9 arranged side by side and the cross-sectional dimensions of the walls and material cross-sections remaining between the recesses 9 determine the axially directed elasticity of the adapter bushings 5 and 6 .

Die in Fig. 3 dargestellten Paßsystembolzen 3 und 4 sind als Mittenbolzen und Richtbolzen auf einer waagerechten Palette 2 eines Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums angeordnet. Am Umfang des kegelig zentrierenden Positionierteiles 11 des Paßsystembolzens 3 der in der Mittenlage der Palette 2 zur Anwendung kommt, sind drei oder mehr, im gleichen Abstand versetzt zueinander erhaben vorstehende Paßführungsstege 7, kegelstumpfartig zueinander verlaufend angeordnet. Am Umfang des in der Randlage der Palette 2 angeordneten Paßsystembolzen sind, rechtwinklig zur Richtung zum Paßsystem bolzen 3 am Umfang des Positionierteiles 11, um 180° versetzt, zwei Paßführungsstege 2 angeordnet.The fitting system bolts 3 and 4 shown in FIG. 3 are arranged as center bolts and alignment bolts on a horizontal pallet 2 of a drilling-milling machining center. On the circumference of the conically centering positioning part 11 of the fitting system bolt 3, which is used in the central position of the pallet 2 , three or more, at the same distance from each other, protruding fitting guide webs 7 are arranged in a truncated cone shape. On the periphery of the fitting system bolts arranged in the edge position of the pallet 2 , two fitting guide webs 2 are arranged at right angles to the direction of the fitting system bolts 3 on the periphery of the positioning part 11 , offset by 180 °.

Die definiert gleichen Abstandsmaße zwischen den Paßsystembolzen 3 und 4 auf der Palette 2 und zwischen den Paßbuchsen 5 und 6 in der Platte 1 der Werkstückspannvorrich tungen ermöglichen gemeinsam mit der axialen Federwirkung der Paßbolzen 5 und 6 eine flexible, genaue und schnell wiederholbare Positioniereinstellung und Funktionsverbindung. The defined same dimensions between the fitting system bolts 3 and 4 on the pallet 2 and between the fitting bushes 5 and 6 in the plate 1 of the workpiece clamping devices allow together with the axial spring action of the fitting bolts 5 and 6 a flexible, accurate and quickly repeatable positioning setting and functional connection.

Die Federkraft ist so bestimmt, daß die genaue Positionierung gegeben ist, wenn die Platte 1 ebenflächig auf der Palette 2 aufliegt.The spring force is determined so that the exact positioning is given when the plate 1 lies flat on the pallet 2 .

In der positionierten Stellung der Paßsystembolzen 3 und 4 mit den axial unter Federkraft stehenden und gespannten Paßbuchsen 5 und 6 werden durch Festschrauben von beispielsweise vier Befestigungsschrauben 12 die Platte 1 mit der darunter angeordneten Palette 2 fest verbunden.In the positioned position of the fitting system bolts 3 and 4 with the axially spring-loaded and tensioned fitting bushes 5 and 6 , the plate 1 with the pallet 2 arranged underneath are firmly connected by tightening, for example, four fastening screws 12 .

Reference list

11

Platte (einer Werkstückeinspannvorrichtung)
Plate (a workpiece clamping device)

22nd

Palette
palette

33rd

Paßsystembolzen
Fit system bolts

44th

Paßsystembolzen
Fit system bolts

55

Paßbuchse
Fitting bushing

66

Paßbuchse
Fitting bushing

77

Paßführungsstege (an Paßsystembolzen)
Pass guide bars (on fitting system bolts)

88th

Kegel-Positionierbohrung (der Paßbuchsen)
Taper positioning hole (of the fitting bushes)

99

Ausnehmungen (an Paßbuchsen)
Recesses (on fitting bushes)

1010th

Abdrück-Schraube (an Paßbuchsen)
Forcing screw (on fitting bushes)

1111

Positionierteil (am Paßsystembolzen)
Positioning part (on the fitting system bolt)

1212th

Befestigungsschrauben
Mounting screws

Claims

1. Quick-pass system according to DE 197 39 460 C1 for a precise repeatable positioning of two with a flat surface plan in a defined position of horizontally superimposed components of machine tools, for example for workpiece clamping devices and a range of a drilling-milling machining center , which are fitted and positioned with two fitting system bolts accommodated at a certain distance in pallets in two associated fitting bushings, characterized in that
that at the same distance on the circumference of the fitting system bolts ( 3 and 4 ) offset, raised protruding fitting guide webs ( 7 ), truncated cone to each other, arranged, form a conical centering positioning part ( 11 ), and
that the fitting bushings ( 5 and 6 ) equipped with cone positioning bores ( 8 ) are designed as axially resilient steel bushings with slot-like narrow recesses ( 9 ) arranged offset on the circumference and parallel to one another.

2. quick-fit system according to claim 1, characterized in that a fitting system bolt ( 3 ), as a central bolt in the central position of a pallet ( 2 ) posi tioned, with more than three pass guide bars ( 7 ) and a fitting system bolt ( 4 ) as a directional bolt positioned at a defined distance from the center position of a pallet ( 2 ), is equipped with two opposite guide rails ( 7 ).

3. quick-fit system according to claim 1, characterized in that the recesses ( 9 ) as arranged in at least two layers one above the other, offset by 120 °, inwardly projecting from the circumference, circular segment-shaped column, the same width dimensioning, with the same dimensioned wall thickness formation and Material cross sections in the center of the fitting bush ( 5 and 6 ).

4. quick-fit system according to claim 1, characterized in that the fitting bushes ( 5 and 6 ) by means of axially arranged jack screw ( 10 ) from the plate ( 1 ) of workpiece clamping devices are releasable.

5. quick-fit system according to claim 1 and 2, characterized in that the positioning part ( 11 ) of the fitting system bolt ( 3 ) and the corresponding fitting socket ( 5 ) in the central position of the pallet ( 2 ), based on length and diameter, larger are dimensioned as the fitting guide webs ( 7 ) carrying the positioning part ( 11 ) of the fitting system bolt ( 4 ) and the corresponding fitting bushing ( 6 ) in the edge position of the pallet ( 2 ).