DE202009015384U1 - Clamping unit for positionally accurate clamping of workpieces, device for positioning such a clamping unit and clamping system - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Positionierung einer Spanneinheit (7) zum positionsgenauen Aufspannen von Werkstücken, insbesondere zu Vermessungszwecken, mit einem Auflageteil (2), das eine Auflagefläche (21) aufweist, auf welcher die Spanneinheit (7) befestigbar ist, einem Positionierungsteil (3) zum Positionieren des Auflageteils (2), wobei das Auflageteil (2) lösbar an dem Positionierungsteil (3) befestigt ist, und einer Basis (5) zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung (1) an einem Träger (93), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Auflageteil (2) zwei Seitenflächen (22) ausgebildet sind und an dem Positionierungsteil (3) zwei korrespondierend zu den beiden Seitenflächen ausgebildete Anschläge (31) vorgesehen sind, sodass durch Befestigen des Auflageteils (2) an dem Positionierungsteil (3) die Seitenflächen (22) definiert gegen die Anschläge (31) gedrückt oder vorgespannt werden, um das Auflageteil relativ zu der Basis präzise zu positionieren.Device for positioning a clamping unit (7) for positionally accurate clamping of workpieces, in particular for surveying purposes, with a support part (2) having a bearing surface (21) on which the clamping unit (7) can be fastened, a positioning part (3) for positioning the support part (2), wherein the support part (2) is detachably fastened to the positioning part (3), and a base (5) for fastening the positioning device (1) to a support (93), characterized in that on the support part (2) 2) two side surfaces (22) are formed and on the positioning part (3) has two corresponding formed to the two side surfaces stops (31) are provided so that by fixing the support member (2) on the positioning part (3) defines the side surfaces (22) be pressed or biased against the stops (31) to precisely position the support member relative to the base.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das positionsgenaue Aufspannen
von Werkstücken, insbesondere zu Vermessungszwecken, und
betrifft insbesondere das positionsgenaue Aufspannen von Werkstücken
mittels einer Spanneinheit gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 14, wie diese in der
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Eine
derartige aus dem Stand der Technik bekannte Spanneinheit ist beispielhaft
in der
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von baukastenartigen Standardkomponenten zur präzisen aber reproduzierbaren Positionierung derartiger Spanneinheiten, die weitere Verbesserung derartiger Spanneinheiten in Anpassung an solche Standardkomponenten sowie die Bereitstellung eines einfach aufgebauten und zu bedienenden universellen Halterungs- und Spannsystems mit derartigen Komponenten und Spanneinheiten zum positionsgenauen Aufspannen von Werkstücken, insbesondere zu Vermessungszwecken.task The present invention is the provision of modular type Standard components for precise but reproducible Positioning of such clamping units, the further improvement such clamping units in adaptation to such standard components as well as providing a simply constructed and operated universal mounting and clamping system with such components and clamping units for positionally accurate clamping of workpieces, in particular for surveying purposes.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Positionierungsvorrichtung nach Anspruch 1, durch eine Spanneinheit nach Anspruch 14, durch eine Positionierungs- und Aufspannvorrichtung nach Anspruch 20, sowie durch ein Halterungs- und Spannsystem nach Anspruch 23. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.These Task is solved by a positioning device according to claim 1, by a clamping unit according to claim 14, by a positioning and clamping device according to claim 20, and by a mounting and clamping system according to claim 23 advantageous embodiments are the subject of the referenced Dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Vorrichtung zur Positionierung einer Spanneinheit bereitgestellt, die ein Auflageteil mit einer Auflagefläche zur Befestigung der Spanneinheit, ein Positionierungsteil zum Positionieren des Auflageteils sowie eine Basis zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung an einem Träger, insbesondere an einer Trägerstruktur der vorgenannten Art, aufweist. Dabei ist das Auflageteil lösbar an dem Positionierungsteil befestigt. Erfindungsgemäß weist das Auflageteil zwei als Anschläge wirkende Seitenflächen auf, gegen die das Auflageteil, wenn dieses an dem Positionierungsteil befestigt ist, definiert gedrückt oder vorgespannt wird, sodass auf diese Weise das Auflageteil präzise und reproduzierbar relativ zu der Basis positioniert wird.According to claim 1, a device for positioning a clamping unit is provided, the one support part with a support surface for attachment the clamping unit, a positioning part for positioning the Support part and a base for fixing the positioning device on a carrier, in particular on a carrier structure of the aforementioned type. The support part is detachable attached to the positioning part. According to the invention the support part two acting as stops side surfaces on, against which the support part, if this on the positioning part is fixed, defined pressed or biased, so that in this way the support member precise and reproducible is positioned relative to the base.
Das Auflageteil dient als Träger für die eigentliche Spanneinheit und weist zu diesem Zweck eine geeignet ausgebildete und orientierte Auflagefläche auf, auf welcher die Spanneinheit befestigt ist. Ausbildung und Orientierung dieser Auflagefläche sind abhängig von dem beabsichtigten Verwendungszweck und der Geometrie am Einsatzort. Bevorzugt werden plane Auflageflächen mit relativ zur Längsachse des Auflageteils orthogonaler oder geneigter Ausrichtung der Auflagefläche. Um ein baukastenartiges System zu ermöglichen, ist das Auflageteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform quaderförmig ausgebildet, ganz besonders bevorzugt im Profil quadratisch, sodass das Auflageteil bei im Übrigen gleicher Positionierung in 180-Grad- oder 90-Grad-Schritten in eine oder drei weitere Winkelstellungen verdreht werden kann und an dem Positionierungsteil befestigt werden kann und die Spanneinheit von einer anderen Seite beispielsweise besser zugänglich ist.The Pad part serves as a carrier for the actual Clamping unit and has a suitably trained for this purpose and oriented bearing surface on which the clamping unit is attached. Training and orientation of this bearing surface are depending on the intended use and the Geometry at the job site. Preference is given to plane bearing surfaces with orthogonal relative to the longitudinal axis of the support member or inclined orientation of the support surface. To be a modular To enable system, the support part is according to a preferred embodiment cuboid shaped, most preferably square in profile, so that the support part otherwise the same positioning in 180-degree or 90-degree increments can be rotated in one or three more angular positions and can be attached to the positioning part and the clamping unit For example, from another site more accessible is.
Die Basis dient als Adapter zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung an einem Träger, insbesondere einer Trägerstruktur der vorgenannten Art, und ist zu diesem Zweck passend zur Positionierungsvorrichtung einerseits und der Trägerstruktur andererseits ausgebildet. Zur Schaffung eines baukastenartigen Systems sind die Basis und das Positionierungsteil ihrerseits als Quader, bevorzugt im Profil quadratisch, ausgebildet, zweckmäßig mit dem gleichen Querschnittsprofil wie das Auflageteil.The Base serves as an adapter for securing the positioning device on a support, in particular a support structure of the aforementioned type, and is suitable for this purpose to the positioning device formed on the one hand and the support structure on the other. To create a modular system are the basis and the positioning part in turn as a cuboid, preferably in profile square, educated, functional with the same Cross-sectional profile as the support part.
Nach Anspruch 1 ermöglichen die Positionierungsanschläge eine vergleichsweise hohe Andruckkraft oder Vorspannkraft des Auflageteils gegen die Anschläge, was in einer stabilen, präzisen und reproduzierbaren Positionierung resultiert. Zweckmäßig bildet die Oberseite des Positionierungsteils eine Ebene, von der die Positionierungsanschläge bevorzugt senkrecht abragen. Die vorgenannte wahlweise Positionierung des Auflageteils auf dem Positionierungsteil in diskreten unterschiedlichen Winkelstellungen lässt sich dabei in vorteilhaft einfacher Weise dadurch erzielen, dass sich die Positionierungsanschläge entlang von zueinander orthogonalen Raumrichtungen, bevorzugt senkrecht zur Längsachse des Auflageteils, erstrecken.To Claim 1 enable the positioning stops a comparatively high pressure force or biasing force of the support member against the attacks, resulting in a stable, accurate and reproducible positioning results. Appropriately forms the top of the positioning part is a plane from which the positioning stops preferably protrude vertically. The aforementioned optional positioning of the rest part on the positioning part in discrete different Angular positions can be advantageously easier Achieve way through that the positioning stops along mutually orthogonal spatial directions, preferably perpendicular to the longitudinal axis of the support part, extend.
Nach Anspruch 2 werden als Befestigungsmittel Schraubbolzen bevorzugt, die in den Anschlägen ausgebildete Öffnungen, insbesondere Langlöcher, durchgreifen und unmittelbar in das Auflageteil eingreifen und so die zugeordnete Seitenfläche des Anlageteils gegen einen Anschlag drücken.To Claim 2 are preferred as fastening means bolts, the openings formed in the stops, especially oblong holes, reach through and directly into engage the support part and so the associated side surface of the system component against a stop.
Alternativ kann jedoch grundsätzlich auch ein Vorspannmittel, beispielsweise eine Druckfeder oder einer Federblech mit vergleichsweise hoher Federstärke, auf dem Positionierungsteil vorgesehen sein, um das Auflageteil gegen die vorgenannten Anschläge vorzuspannen. Selbstverständlich können die vorgenannten Schraubbolzen auch an anderer Stelle an dem Positionierungsteil vorgesehen sein und beispielsweise das Auflageteil gegen die vorgenannten Anschläge drücken.alternative However, in principle, a biasing means, for example a compression spring or a spring plate with comparatively high Spring strength, be provided on the positioning part, to bias the support member against the aforementioned stops. Of course, the aforementioned bolts be provided elsewhere on the positioning part and For example, the support member against the aforementioned attacks to press.
Nach Anspruch 3 sind zwischen den Seitenflächen des Auflageteils und den zugeordneten Anschlägen dünne Distanzeinstellplatten geklemmt, um den Abstand zwischen Seitenfläche und zugeordnetem Anschlag präzise vorzugeben und so die vorgenannte präzise Positionierung des Auflageteils relativ zu der Basis zu ermöglichen. Solche Distanzeinstellplatten können unterschiedlichen zu halternden Werkstücken zugeordnet sein, sodass mittels der selben Positionierungsvorrichtung durch einfachen Austausch der Distanzeinstellplatten die unterschiedlichen Werkstücke jeweils reproduzierbar und sehr präzise gehalten werden können. Zweckmäßig kann hierzu die Dicke der Distanzeinstellplatten verändert werden, nach Anspruch 4 bevorzugt durch Abschälen und/oder Druckbeaufschlagung von Einzelschichten der laminierten und aus mehreren Einzelschichten bestehenden Distanzeinstellplatten. Beispielsweise können Distanzeinstellplatten im Sinne der vorliegenden Anmeldung aus einer Mehrzahl von miteinander zu einem Verbund laminierten Einzelblechen bestehen, beispielsweise dünnen Metallfolien, die zweckmäßig entlang der Verbindungsebenen abgeschält werden können, um so stets planparallele Distanzeinstellplatten auszubilden.To Claim 3 are between the side surfaces of the support member and the associated stops thin distance adjustment plates clamped to the distance between side surface and associated Precise to specify stop and so the aforementioned precise To allow positioning of the support member relative to the base. Such distance adjusting plates can be different be assigned to halternden workpieces, so by means of the same positioning device by simple exchange the distance adjusting plates the different workpieces each be reproducible and kept very precise can. Appropriately, this can be the thickness the distance adjusting plates are changed, according to claim 4 preferably by peeling and / or pressurization of single layers of the laminated and of several individual layers existing distance adjusting plates. For example, you can Distanzeinstellplatten in the sense of the present application from a Plurality of single sheets laminated together to form a composite exist, for example, thin metal foils, the appropriate can be peeled off along the connecting planes, so as to always form plane-parallel distance adjustment plates.
Nach Anspruch 5 ist zur Vermeidung von mechanischen Verspannungen zwischen den beiden Positionierungsanschlägen ein Zwischenraum ausgebildet. Um ein Verkanten des Auflageteils an dem Positionierungsteil zu vermeiden, können die dem Zwischenraum zugewandten Vorderkanten abgeschrägt sein und kann an einem Übergangsbereich zwischen den beiden Anschlägen zugeordneten Seitenflächen des Auflageteils eine korrespondierende Schräge ausgebildet sein.To Claim 5 is to avoid mechanical tension between formed a gap between the two positioning stops. To tilting of the support member to the positioning part to avoid, the intermediate edges facing the front edges beveled and can be at a transition area between the two stops associated side surfaces the support part formed a corresponding slope be.
Nach Anspruch 7 kann das Positionierungsteil in einfacher und präziser Weise reproduzierbar auf der Basis positioniert werden. Um die vorgenannte Möglichkeit der Positionierung des Auflageteils in dem Positionierungsteil in mehreren unterschiedlichen Winkelstellungen zu ermöglichen, sind die Positionierungsstifte bzw. zugeordneten Aufnahmen dabei so auf der Basis bzw. dem Positionierungsteil verteilt angeordnet, dass das Positionierungsteil relativ zu der Basis in mehreren diskreten Winkelschritten, bevorzugt in 90-Grad- oder 180-Grad-Winkelschritten, verdrehbar ist und präzise positioniert werden kann.To Claim 7, the positioning part in a simpler and more precise Way reproducibly positioned on the base. To the aforementioned Possibility of positioning the support member in the Positioning part in several different angular positions to allow, are the positioning pins or associated Recordings thereby distributed on the basis or the positioning part arranged that the positioning part relative to the base in several discrete angular steps, preferably in 90 degree or 180 degree angular steps, is rotatable and can be precisely positioned.
Gemäß Anspruch 8 und 9 kann zwischen dem Positionierungsteil und der Basis oder alternativ zwischen dem Auflageteil und dem Positionierungsteil eine Distanzeinstellplatte der vorgenannten Art eingeklemmt sein.According to claim 8 and 9 may be between the positioning part and the base or alternatively between the support part and the positioning part a distance adjusting plate of the aforementioned type be clamped.
Nach Anspruch 10 kann dabei eine Distanzeinstelleinrichtung permanent eine Zugkraft auf das Auflageteil ausüben, welche das Auflageteil mit ausreichend hoher Kraft gegen das Positionierungsteil drückt. Zweckmäßig ist die Distanzeinstelleinrichtung dabei einerseits mit der Basis und andererseits mit dem Auflageteil gekoppelt und ein Druckteil vorgesehen, um das Positionierungsteil gegen das Auflageteil zu drücken.To Claim 10 can be a distance adjusting permanently exert a tensile force on the support part, which is the support part presses with sufficient force against the positioning part. Suitably, the distance adjusting is included coupled on the one hand with the base and on the other hand with the support part and a pressure member provided to the positioning member against the To press the support part.
Nach Anspruch 11 kann die Einstellung des Abstands zwischen Auflageteil und Positionierungsteil unabhängig von der Positionierung entlang den zur Längsachse der Positionierungsvorrichtung senkrechten Raumrichtungen erfolgen. Zu diesem Zweck kann das vorgenannte Druckteil als Konus ausgebildet sein, der von zwei in der Basis verankerten, verstellbaren Klemmbacken gedrückt bzw. geklemmt wird. Im Zusammenwirken mit den Klemmbacken wird so eine in Längsrichtung der Positionierungsvorrichtung wirkende Kraftkomponente ermöglicht, die das Positionierungsteil gegen das Auflageteil drückt.To Claim 11, the adjustment of the distance between the support part and positioning part regardless of the positioning along the vertical to the longitudinal axis of the positioning device Spatial directions take place. For this purpose, the aforementioned pressure part be formed as a cone, anchored by two anchored in the base, adjustable jaws is pressed or clamped. In cooperation with the jaws so becomes one in the longitudinal direction enables the positioning device to act on the force component, which presses the positioning part against the support part.
Die vorgenannte Höhenverstellung des Auflageteils kann dabei insbesondere durch Verändern der Dicke einer Distanzeinstellplatte ermöglicht werden.The The aforementioned height adjustment of the support member can thereby in particular by changing the thickness of a distance adjusting plate be enabled.
Ausgehend
von einer Spanneinheit gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 14, wie diese beispielsweise in der gattungsbildenden
Nach den Ansprüchen 20 bis 22 wird eine Vorrichtung zum positionsgenauen Aufspannen von Werkstücken durch Befestigung der vorgenannten Spanneinheit auf der vorstehend beschriebenen Positionierungsvorrichtung ausgebildet.To The claims 20 to 22, a device for positionally accurate Clamping of workpieces by attachment of the aforementioned clamping unit formed on the positioning device described above.
Eine solche Spannvorrichtung kann insbesondere in einem Positionierungs- und Spannsystem mit den Merkmalen nach Anspruch 23 verwendet werden.A Such a tensioning device can be used in particular in a positioning and tensioning system with the features according to claim 23 are used.
Ein solches System kann in der Art eines Baukastens mit einer relativ geringen Anzahl von verschiedenen Standardkomponenten bereitgestellt werden, wenn auch die Trägerstruktur aus einfachen Standardkomponenten zusammengefügt wird. Zu diesem Zweck eignen sich nach Anspruch 24 insbesondere einfache, als Endlosprofile im Handel ohne Weiteres erhältliche Tragprofile, in denen nach Anspruch 25 eine Mehrzahl von diskreten Bohrungen oder Aufnahmen, bevorzugt unter gleichen Abständen zueinander und in einer Rasterung, ausgebildet sind, sodass die Positionierungsvorrichtungen nur an den durch die Bohrungen bzw. Aufnahmen vorbestimmten Positionen an der Trägerstruktur befestigt werden können.One such system may be in the nature of a kit with a relative a small number of different standard components are provided, although the support structure of simple standard components is joined together. For this purpose are suitable according to claim 24 in particular simple, as endless profiles in the trade without further notice Available support profiles, in which according to claim 25 a Plurality of discrete bores or receptacles, preferably under equal distances from each other and in a grid, are formed, so that the positioning devices only to the through the holes or recordings of predetermined positions on the support structure can be attached.
FIGURENÜBERSICHTFIGURE OVERVIEW
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Vorteile, Merkmale und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:following the invention will be described by way of example and with reference are described on the accompanying drawings, from which give further advantages, features and tasks to be solved become. Show it:
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Elementgruppen.In the figures denote identical reference numerals identical or essentially equivalent elements or groups of elements.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Gemäß der
Der
Auflageblock
Der
Einstellblock
In
der Grundplatte
In
der Grundplatte
Gemäß der
Wie
den
Die
Die
Die
An
dem der Andruckfläche
Damit
Werkstücke variabler aufgespannt werden können,
sind an dem vorderen Ende
Gemäß der
Anhand
der
Gemäß den
Gemäß den
Die
Erkennbar
ist, dass in Entsprechung zur Winkelstellung des zylindrischen Trägers
Die
Die
Ein
solches Positionierungs- und Spannsystem kann insbesondere zum Aufspannen
von zu vermessenden Werkstücken, wie beispielsweise von Karosserieteilen
in jeglichem Stadium der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs, verwendet
werden. Beispiele für solche Verwendungen sind in
- 11
- Halterungsvorrichtungmounting device
- 22
- Auflageblocksupport block
- 33
- Einstellblocksetting block
- 44
- Spanneinrichtung/DistanzeinstelleinrichtungClamping device / displacement-
- 55
- BasisBase
- 66
- Adapterwinkeladapter bracket
- 77
- Spanneinheitclamping unit
- 88th
- BasisBase
- 99
- Halterungs- und Spannsystemmounting support and clamping system
- 1010
- seitliche Passscheibelateral shim
- 1111
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 1212
- untere Passscheibelower shim
- 1313
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 1414
- Eckaussparungcorner recess
- 1515
- Befestigungsschraubefixing screw
- 1616
- Positionierungsstiftpositioning pin
- 1717
- Befestigungsschraubefixing screw
- 2020
- obere Seitenflächeupper side surface
- 2121
- Auflageflächebearing surface
- 2222
- untere Seitenflächelower side surface
- 2323
- Anlageflächecontact surface
- 2424
- Schrägeslope
- 2525
- Gewindebohrungthreaded hole
- 2626
- zentrale Gewindebohrungcentral threaded hole
- 3030
- Grundplattebaseplate
- 3131
- Seitenanschlagside stop
- 3232
- Schrägeslope
- 3333
- zentrale Bohrungcentral drilling
- 3434
- Bohrungdrilling
- 3535
- Zwischenraumgap
- 3636
- LanglochLong hole
- 4040
- zylindrische Basiscylindrical Base
- 4141
- Konuscone
- 4242
- Gewindeschaftthreaded shaft
- 4343
- erster Klemmbackenfirst jaws
- 4444
- zweiter Klemmbackensecond jaws
- 4545
- Schrägeslope
- 4646
- Gewindehülsethreaded sleeve
- 4747
- Gewindebolzenthreaded bolt
- 4848
- Bolzenkopfbolt head
- 5050
- Grundplattebaseplate
- 5151
- zentrale Bohrungcentral drilling
- 5252
- Positionierungs-SackbohrungPositioning blind bore
- 5353
- Aufnahmeadmission
- 5454
- BolzenkopfaufnahmeBolt head seat
- 6060
- Grundplattebaseplate
- 6161
- Verbindungswinkelconnecting brackets
- 6262
- zentrale Bohrungcentral drilling
- 6363
- BolzenkopfaufnahmeBolt head seat
- 7171
- SpannerStretcher
- 7272
- Spannhebelclamping lever
- 7373
- Andruckarmpressure arm
- 7474
- Spannkopfclamping head
- 7575
- Andruckflächepressure surface
- 7676
- radialer Schlitzradial slot
- 7777
- Feststellschraubelocking screw
- 8080
- Befestigungsendeattachment end
- 8181
- VerstellendeEnd of control
- 8282
- Bohrungdrilling
- 8383
- Befestigungsschraubefixing screw
- 8484
- Bohrungdrilling
- 8585
- WinkeleinstellbohrungWinkeleinstellbohrung
- 8686
- Mittelstegcenter web
- 9090
- punktförmiges Anlageelementpunctate contact element
- 9191
- zylindrischer Trägercylindrical carrier
- 9393
- Tragprofilsupport section
- 9494
- Bohrungdrilling
- 100100
- Spannvorrichtungjig
- 101101
- SpannerStretcher
- 102102
- Spannhebelclamping lever
- 103103
- Andruckarmpressure arm
- 104104
- Spannkopfclamping head
- 105105
- Andruckflächepressure surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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