DE202017103291U1

DE202017103291U1 - Werkstückpositioniereinrichtung

Info

Publication number: DE202017103291U1
Application number: DE202017103291.4U
Authority: DE
Original assignee: H & H Ges fur Eng und Prototypenbau Mbh; H & H Gesellschaft fur Engineering und Prototypenbau Mbh
Current assignee: H & H Ges fur Eng und Prototypenbau Mbh; H & H Gesellschaft fur Engineering und Prototypenbau Mbh
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2017-08-01
Anticipated expiration: 2027-06-01

Abstract

Werkstückpositioniereinrichtung, umfassend:
a.) einen ersten Halterungsgrundkörper mit
– einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Halterungsgrundkörpers auf einer Basisplatte
– einer Referenzierungseinrichtung zur passgenauen Referenzierung des Halterungsgrundkörper auf der Basisplatte, und
– einer Spannfläche,
b.) ein an dem ersten Halterungsgrundkörper beweglich gelagerten ersten Spannkörper, mit
– einer Spanndruckfläche,
wobei der erste Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper beweglich gelagert ist, und zwischen einer offenenen Position mit einem ersten Abstand zwischen der Spannfläche und der Spanndruckfläche und einer geschlossenen Position mit einem zweiten Abstand zwischen der Spannfläche und der Spanndruckfläche, der kleiner ist als der erste Abstand, beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halterungsgrundkörper und der erste Spannkörper mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückpositioniereinrichtung, umfassend:

a) einen ersten Halterungsgrundkörper mit – einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Halterungsgrundkörpers auf einer Basisplatte – einer Referenzierungseinrichtung zur passgenauen Referenzierung des Halterungsgrundkörper auf der Basisplatte, und – einer Spannfläche,
b) ein an dem ersten Halterungsgrundkörper beweglich gelagerten ersten Spannkörper, mit – einer Spanndruckfläche,

Werkstückpositioniereinrichtungen werden dazu eingesetzt, um Werkstücke in einer definierten Ausrichtung fixiert zu halten. Dies kann dazu dienen, um Bearbeitungsschritte in automatisierter Weise an dem Werkstück durchzuführen und hierbei aufgrund der definierten Position und Ausrichtung eine Fertigungspräzision einzuhalten. In einer anderen Anwendung dient die definierte Positionierung des Werkstücks dazu, um eine Maßhaltigkeit des Werkstücks zu überprüfen, beispielsweise indem die Positionierung gegen Referenzflächen, Referenzpunkte oder Referenzlinien durchgeführt wird. Es ist bekannt, solche Werkstückpositioniereinrichtungen als Hebel betätigte Spanneinrichtungen auszuführen. Diese universell einsetzbaren Werkstückpositioniereinrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch schlanke Hebel und Balken, die mittels Gelenken gelagert sind und hierdurch die Funktion der Positionierung mittels einer Spannwirkung beispielsweise durch eine Kniehebelwirkung erzielen können. Durch die Konstruktion aus schlanken Hebeln und Balken wird eine Struktur solcher Werkstückpositioniereinrichtungen erreicht, die wenig Platz einnimmt, dadurch um die Struktur tragenden Bauteile viel Raum belässt, was eine universelle Einsatzweise zur Positionierung unterschiedlicher Werkstücke ermöglicht. Nachteilig an solchen Werkstückpositioniereinrichtungen ist jedoch, dass diese oftmals aufgrund der prinzipbedingt schlanken Materialstrukturen eine verringerte Steifigkeit gegenüber Verwindungen und Verformungen in bestimmten Richtungen aufweisen können, was die Präzision und Wiederholbarkeit einer Positionierung hinsichtlich ihrer geometrischen Genauigkeit verschlechtert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückpositioniereinrichtung bereitzustellen, welche diesen Nachteil überwindet und gleichwohl in kostengünstiger Weise eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Werkstückpositioniereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der der erste Halterungsgrundkörper und der erste Spannkörper mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt sind.
Erfindungsgemäß wird bei der erfindungsgemäßen Werkstückpositioniereinrichtung keine Struktur verwirklicht, die durch große Freiräume einen universellen Einsatz möglich macht. Stattdessen wird ein anderer Weg beschritten, in dem die raum- und platzeinnehmenden, kraftübertragenden Bauteile, nämlich der Halterungsgrundkörper und der Spannkörper, mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt sind. Unter einem additiven Herstellungsverfahren soll hierbei ein Verfahren verstanden werden, welches auch als Rapid-Prototyping-Verfahren bezeichnet wird und bei dem ein Bauteil durch selektives Aushärten von Material hergestellt wird. Im Gegensatz zu konventionellen Herstellungsverfahren wie beispielsweise Schmiedeverfahren, Fräsverfahren erfordern solche additiven Herstellungsverfahren keinen aufwendigen Werkzeugbau, um die Fertigung durchführen zu können. Stattdessen wird aufgrund einer Fertigungsweise, bei der das Produkt additiv hergestellt wird, ein schnelles und kostengünstiges Herstellungsverfahren auch für individuelle Anfertigungen als Einzelstücke oder nur in kleiner Stückzahl gefertigte Bauteile. Additive Herstellungsverfahren erreichen diese Vorteile prinzipiell dadurch, dass das Produkt schicht- oder portionsweise aufgebaut wird und hierbei in jeder Schicht selektiv das Material nur in solchen Bereichen ausgehärtet wird, die einer Querschnittsgeometrie des herzustellenden Bauteils entsprechen. Beispiels für solche additiven Herstellungsverfahren sind stereolithografische Verfahren, selektives Lasersintern, selektives Laserschmelzen, dreidimensionale Druckverfahren und dergleichen.
Die Erfindung macht sich für eine Werkstückpositioniereinrichtung zum einen den prinzipbedingten Vorteil zunutze, dass durch ein solches additives Herstellungsverfahren in kostengünstiger Weise zwei lasttragende und den Bauraum einschränkende Bauteile einer Werkstückpositioniereinrichtung schnell und kostengünstig hergestellt werden können und hierbei an die jeweiligen Raumverhältnisse solcherart angepasst werden, dass keine unnötigen, die Stabilität schwächenden Freiräume an den Bauteilen bereitgestellt werden müssen, da auf einen universellen Aufbau verzichtet werden kann. Stattdessen kann eine für die individuelle Anwendung hergestellte Werkstückpositioniereinrichtung produziert werden, die eine hohe Steifigkeit und einen hohen Widerstand gegenüber Verwindungen und Verformungen aufweist. Die Erfindung macht sich dabei weiterhin zunutze, dass die erfindungsgemäße Werkstückpositioniereinrichtung mit Hinterschnitten, Hohlräumen und dergleichen aufgebaut werden kann, ohne dass hierfür aufwendige fertigungstechnische Maßnahmen wie die Bereitstellung komplizierter Gießformen mit Kernen und dergleichen oder eine nachträgliche spanende Bearbeitung notwendig sind.
Grundsätzlich wird die Werkstückpositioniereinrichtung durch den Halterungsgrundkörper und den Spannkörper ausgebildet, die zueinander beweglich sind, um zwischen der offenen und der geschlossenen Position hin- und herwechseln zu können. Diese Beweglichkeit kann beispielsweise eine Verschwenkbarkeit des Spannkörpers gegenüber dem Halterungsgrundkörper sein, ebenso eine Verschiebbarkeit oder eine Kombination hieraus.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Werkstückpositioniereinrichtung fortgebildet durch ein Federelement welche eine Spannkraft zwischen dem ersten Halterungsgrundkörper und dem ersten Spannkörper bewirkt. Durch ein Federelement, das aufgrund der fertigungsbedingten Möglichkeiten eines additiven Herstellungsverfahrens in einer effektiven Weise in die Werkstückpositioniereinrichtung integriert werden kann, kann wirksam eine Spannkraft erzeugt werden, welche zur Positionierung des Werkstücks dient. Das Federelement kann hierbei durch eine Schraubenfeder, Spiralfeder, Blattfeder oder eine sonstige Bauart einer konventionellen Feder ausgeführt sein, ebenso kann das Federelement als gummielastisches Element umgesetzt sein.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Federelement in einer ersten Position und in einer hiervon verschiedenen zweiten Position zwischen dem ersten Halterungsgrundkörper und dem ersten Spannkörper positionierbar ist, wobei das Federelement

– in der ersten Position eine Spannkraft ausübt, welche den ersten Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper aus der offenen in die geschlossene Position bewegt, und
– in der zweiten Position eine Spannkraft ausübt, welche den ersten Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper aus der geschlossenen in die offene Position bewegt.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die Positionierbarkeit des Federelements zwischen zwei unterschiedlichen Positionen frei wählbar und der Halterungsgrundkörper und der Spannkörper entsprechend ausgebildet, um das Federelement in einer der beiden Positionen aufzunehmen. Hierdurch wird eine Variabilität der Werkstückpositioniereinrichtung erreicht, die eine unterschiedliche Krafteinwirkung zwischen Halterungsgrundkörper und Spannkörper erreicht, je nach Positionierung des Federelements und hierdurch die Werkstückpositioniereinrichtung für zwei unterschiedliche Spannaufgaben befähigt. Grundsätzlich ist zu verstehen, dass das Federelement insgesamt die Spannkraft ausüben kann, um das Werkstück zu positionieren. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Federelement lediglich eine vorläufige Fixierung des Werkstücks in einer bestimmten Position bewirken soll und die endgültige Fixierung dann durch eine zusätzliche Fixiereinrichtung realisiert wird. Das Federelement kann daher beispielsweise auch solcherart gestaltet sein, dass es den Spannkörper in die offene Position bewegt, um ein leichtes Anordnen des Werkstücks in der gewünschten Position zu ermöglichen, wonach dann die Werkstückfixierung durch eine separate Fixiereinrichtung gesondert durch entsprechende Relativbewegung von Spannkörper und Halterungsgrundkörper zueinander bewirkt wird.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Spanndruckfläche durch eine an dem ersten Spannkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Spitze, Linie oder Fläche gebildet wird. Grundsätzlich kann die Spanndruckfläche durch eine spanende Nachbearbeitung des Spannkörpers hergestellt werden, wodurch eine besonders hohe Präzision und Oberflächengüte der Spanndruckfläche erreicht werden kann. In vielen Anwendungsfällen kann die Spanndruckfläche aber auch unmittelbar durch das additive Herstellungsverfahren, mit dem der Spannkörper hergestellt wird, hergestellt werden, ohne dass hierfür noch eine Nachbearbeitung der Spanndruckfläche erforderlich ist, um die notwendige Präzision und Oberflächengüte zu erreichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Spannfläche durch eine an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Spitze, Linie oder Fläche gebildet wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Spannfläche in gleicher Weise durch das additive Herstellungsverfahren hergestellt, mit dem der Halterungsgrundkörper hergestellt wird. Auch hier ist der Vorteil darin zu sehen, dass entgegen der fertigungstechnisch aufwendigen Nachbearbeitung durch spanende Herstellung der Spannfläche eine direkte Herstellung der Spannfläche ohne die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung erreicht wird. Bei den vorgenannten beiden Ausführungsformen ist die Spanndruckfläche bzw. die Spannfläche ausgebildet als Spitze, Linie, oder Fläche. Hierdurch wird, je nach Art und Geometrie des durch die Werkstückpositioniereinrichtung zu positionierenden Werkstücks eine punktförmige Kontaktfläche, eine linienförmige Kontaktfläche oder eine flächige Kontaktfläche zu dem Werkstück bereitgestellt. Je nach Geometrie der an der Spanndruckfläche bzw. Spannfläche anliegenden Werkstückfläche kann hierdurch ein punkt-, linien- oder flächiger Kontakt erzielt werden. Beispielsweise kann die Spannfläche oder Spanndruckfläche als linienförmige Fläche ausgebildet sein, wenn die Gegenfläche des Werkstücks ebenfalls linienförmig ist und hierbei, wenn die beiden linienförmigen Kontaktflächen nicht parallel zueinander verlaufen, ein entsprechend punktförmiger und definierter Kontakt zwischen dem Werkstück und der Spannfläche bzw. Spanndruckfläche erzielt werden. In solcher Weise kann beispielsweise bei Ausgestaltung der Spannfläche bzw. Spanndruckfläche als Fläche ein solcher punktförmiger Kontakt erzielt werden, wenn die am Werkstück ausgebildete Gegenfläche durch eine Ecke des Werkstücks gebildet wird. In anderen Anwendungsfällen kann eine linienförmige oder eine flächige Kontaktgeometrie erwünscht sein, die durch beispielsweise Anliegen einer Kante an einer Fläche oder Anliegen einer Fläche an einer Fläche, erzielt werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass an dem ersten Halterungsgrundkörper ein Innengewinde ausgebildet ist, in welches eine Einstellschraube eingesetzt ist und dass eine stirnseitige Fläche oder Spitze der Einstellschraube die Spannfläche bildet. Gemäß dieser alternativen Ausführungsform wird die Spannfläche durch eine stirnseitige Fläche oder Spitze einer Einstellschraube gebildet, die in ein Innengewinde am Halterungsgrundkörper eingesetzt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine nachträgliche Justierung der Position der Spannfläche entlang einer Achse und kann dadurch eine exakte Nachjustierung erzielen. Das Innengewinde kann hierbei unmittelbar durch das additive Herstellungsverfahren hergestellt sein oder nachträglich durch spanende Bearbeitung in den Halterungsgrundkörper eingebracht werden.
Noch weiter ist es bevorzugt, dass die Referenzierungseinrichtung zwei voneinander beabstandete, an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Bohrungen umfasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Befestigungseinrichtung eine an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Gewindebohrung umfasst. Bei dieser Ausgestaltung wird die Referenzierungseinrichtung mittels Bohrungen bereitgestellt, was eine exakte Referenzierung mithilfe von Passstiften erlaubt und hierdurch eine für viele Anwendungen exakte referenzierte Positionierung der Werkstückpositioniereinrichtung an einer Grundplatte oder dergleichen ermöglicht. Weiterhin wird bevorzugt die Befestigungseinrichtung durch eine Gewindebohrung gebildet, wodurch die Befestigung mittels einer Schraube an der Grundplatte bewirkt werden kann.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Werkstückpositioniereinrichtung fortgebildet wird durch einen zweiten Halterungsgrundkörper und einen zweiten Spannkörper, die mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt sind, wobei die relative Bewegung des ersten Spannkörpers in Bezug auf den ersten Halterungsgrundkörper entlang einer ersten Richtung verläuft und die relative Bewegung des zweiten Spannkörpers relativ zu dem zweiten Halterungsgrundkörper entlang einer zweiten Richtung verläuft, die nicht parallel zu der ersten Richtung liegt. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Werkstückpositioniereinrichtung insgesamt mindestens zwei Halterungsgrundkörper und entsprechend zwei Spannkörper, die in einer nicht zueinander parallelen Weise eine Spannwirkung auf ein Werkstück ausüben können. Dies ermöglicht es, ein Werkstück in eine durch zwei in unterschiedlichen Richtungen wirkende Spannkräfte zu positionieren, wodurch eine definierte Einhaltung einer Position im dreidimensionalen Raum in Bezug auf zwei Richtungen ermöglicht wird.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Halterungsgrundkörper durch ein integrales Bauteil bereitgestellt werden. Diese integrale Herstellung des ersten und zweiten Halterungsgrundkörpers in einem additiven Herstellungsvorgang erzielt eine besonders steife und geometrisch definierte Ausgestaltung des ersten und zweiten Halterungsgrundkörpers. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der erste und zweite Spannkörper identisch zueinander sind. Hierdurch wird die Herstellung des ersten und zweiten Spannkörpers mit einem einzigen Datensatz ermöglicht, was die Herstellungsgeschwindigkeit weiter erhöht.
Insbesondere ist es dabei bevorzugt, wenn die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung liegt. Durch eine Ausrichtung der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung wird eine besonders positionsgetreue Fixierung des Werkstücks in der Werkstückpositioniereinrichtung bewirkt.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn

– die Spannfläche des ersten Halterungsgrundkörpers durch eine Spannspitze gebildet wird und die Spanndruckfläche des ersten Spannkörpers sich bei der relativen Bewegung des ersten Spannkörpers relativ zu dem ersten Halterungsgrundkörper entlang einer ersten Bewegungsbahn bewegt, die in einer ersten Ebene liegt, in der auch die Spannspitze des ersten Halterungsgrundkörpers liegt, und
– die Spannfläche des zweiten Halterungsgrundkörpers durch eine Spannspitze gebildet wird und die Spanndruckfläche des zweiten Spannkörpers sich bei der relativen Bewegung des zweiten Spannkörpers relativ zu dem zweiten Halterungsgrundkörper entlang einer zweiten Bewegungsbahn bewegt, die in einer zweiten Ebene liegt, zu der die Spannspitze des zweiten Halterungsgrundkörpers beabstandet ist.

Gemäß dieser Ausführungsform wird die Spannwirkung des ersten Spannkörpers gegenüber dem ersten Halterungsgrundkörper in einer koaxialen Lage der Spanndruckfläche zu der Spannfläche bewirkt, sodass die Spannkraft, die durch die Spannfläche ausgeübt wird, direkt auf die Spannfläche ausgerichtet ist. Demgegenüber wird bei der Spannwirkung des zweiten Spannkörpers gegen den zweiten Halterungsgrundkörper eine achsversetzte Spannwirkung erzielt, indem die von der Spanndruckfläche ausgeübte Kraft nicht direkt auf die Spannfläche ausgerichtet ist, sondern zu dieser parallel versetzt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die anhängenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Werkstückpositioniereinrichtung,
2 eine Ansicht gemäß 1 mit semitransparent gezeigtem Halterungsgrundkörper,
3 eine perspektivische Draufsicht auf ein Beispiel einer Anwendung von drei Werkstückpositioniereinrichtungen in der Positionierung eines Werkstücks,
4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
5 eine perspektivische Ansicht einer Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, und
6 eine Draufsicht auf ein Werkstück mit einer Referenzgeometrie und schematischer Darstellung der Positionierfunktion.
Bezugnehmend zunächst auf die 1 und 2 umfasst eine Werkstückpositioniereinrichtung für eine Positionierung in einer Achsrichtung einen Halterungsgrundkörper 10, der aus einem quaderförmigen Hauptteil und einer in einer Ecke des Hauptteils angeordneten Halterungsnase 12 ausgebildet ist. In dem quaderförmigen Basiskörper 11 ist ein Spannkörper 20 schwenkbar um eine Achse 30 gelagert. Der Spannkörper 20 weist ebenfalls einen im Wesentlichen quaderförmigen Basiskörper 21 auf, an dem eine Nase 22 ausgehend von einer Ecke sich erstreckend ausgebildet ist. In dem Basiskörper 21 ist eine Ausnehmung 23 ausgeformt, die sich senkrecht zur Achse 30 erstreckt. In der Ausnehmung 23 ist eine Druckfeder 40 platziert. Die Druckfeder 40 stützt sich einerseits an dem Spannkörper 20, andererseits an dem Halterungsgrundkörper 10 ab und bewirkt daher eine Vorspannung des Spannkörpers in einer Bewegungsrichtung entgegen des Uhrzeigersinns in 1 und 2 um die Schwenkachse 30.
Die Nase 22 des Spannkörpers ist mit einer halbrunden Druckfläche 25 ausgeformt, die in Richtung der Nase 12 des Halterungsgrundkörpers 10 weist. In Verlängerung der durch die Drehachse 30 definierten kreisförmigen Bewegungsbahn der Druckfläche 25 des Spannkörpers ist in der Nase 12 des Halterungsgrundkörpers eine Gewindebohrung angeordnet. Die Gewindebohrung erstreckt sich entlang einer Längsachse 13, die tangential zu einer durch den Mittelpunkt der Druckfläche 25 verlaufende Kreisbahn um die Schwenkachse 30 verläuft.
In die Gewindebohrung ist ein Gewindestift 50 eingeschraubt, der an dem zu der Druckfläche 25 weisenden Ende eine verrundete Druckkontaktfläche 55 ausbildet. Der Gewindestift 50 ist auf der hierzu gegenüberliegenden Seite auf der Rückseite der Nase 12 mittels einer Kontermutter 60 gekontert und kann hierdurch in einer in axialer Richtung entlang der Achse 13 einstellbaren Position fixiert werden.
In dem Halterungsgrundkörper 10 sind zwei sich von der Bodenfläche ausgehende, sich senkrecht erstreckende Bohrungen 15a, b ausgebildet, die als Passbohrungen zur präzisen Ausrichtung oder als Gewindebohrung zur Befestigung der Werkstückpositioniereinrichtung ausgeführt sein können.
3 zeigt eine beispielhafte Anwendung von drei Werkstückpositioniereinrichtungen zur Fixierung einer viereckigen Kappe eines Lichtschalters. Wie ersichtlich, werden eine erste und eine zweite Werkstückpositioniereinrichtung a, b dazu eingesetzt, um die Kappe 100 in einen definierten Anschlag gegen zwei Zylinderstifte I, II zu ziehen. Die jeweiligen Druckflächen 25 der Werkstückpositioniereinrichtungen A, B liegen hierzu direkt an dem Werkstück 100 an und bewirken hierdurch aufgrund der Spannkraft der jeweiligen Feder 40 ein Anliegen des Werkstücks 100 an den Zylinderstiften I, II. Die Zylinderstifte sind hierbei rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgeformt, die sich senkrecht zu der jeweiligen Schwenkachse 30 der Werkstückpositioniereinrichtungen A, B erstreckt.
Eine dritte Werkstückpositioniereinrichtung C drückt einen Mittelsteg des Werkstücks 100 gegen einen Zylinderstift III. Hierdurch wird eine sichere Positionierung des Werkstücks entlang einer zweiten Achse bewirkt, indem die Druckrichtung der Feder 40 der dritten Werkstückpositioniereinrichtung C senkrecht zu den Federn 40 der ersten und zweiten Werkstückpositioniereinrichtung A, B liegt.
4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung in zwei Varianten. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind insgesamt zwei Spannkörper 120a, b in einem gemeinsamen Halterungsgrundkörper 110 schwenkbar gelagert. Die Spannkörper 120a, b sind hierbei um Schwenkachsen 130a, b gelagert, die senkrecht zueinander angeordnet sind.
Der Spannkörper 120a ist genauso geformt wie der Spannkörper 20 der ersten Ausführungsform. Der Spannkörper 120a wirkt gegen eine Druckkontaktfläche 155a, die in Verlängerung einer horizontal liegenden Tangente an einem durch die Druckfläche 125a laufenden Kreis um die Schwenkachse 130a liegt.
In hierzu ähnlicher Weise wirkt der Spannkörper 120b gegen eine Druckkontaktfläche 155b, die in Verlängerung einer durch die Druckfläche 125b laufende Tangente an einem Kreis um die Schwenkachse 130b liegt.
Beide Spannkörper 120a, b werden durch Druckfedern 140a, b solcherart gespannt, dass die Druckflächen 125a, b in Richtung der Druckkontaktflächen 155a, b gedrückt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 4 werden die Druckkontaktflächen 155a, b mit Hilfe eines spanenden Verfahrens auf Maß erzeugt. Bei der in 4 gezeigten ersten Variante der zweiten Ausführungsform ist der Bereich, in dem eine Referenzgeometrie des Werkstücks zu Liegen kommt, durch Wandabschnitte 117, 118, die am Halterungsgrundkörper ausgeformt sind, begrenzt.
Bei der in 5 gezeigten zweiten Variante sind solche Wandabschnitte nicht ausgebildet. Der Bereich, in dem die Referenzgeometrie des Werkstücks zu Liegen kommt, um durch die Werkstückpositioniereinrichtung in referenzierter Weise gehalten zu werden, ist hier frei zugänglich. Die in 5 gezeigte Ausführungsform weist zwei Gewindestifte 150a, b auf. Die Gewindestifte werden durch entsprechende Kontermutter 160a, b festgesetzt, die an verschiedenen Seiten der Halterungsnasen 112a, b eingesetzt sind, nämlich eine Konterungsmutter 160a auf der von der Spannfläche 125a wegweisenden Seite der Halterungsnase 112a und eine Kontermutter 160b auf der zur Spannfläche 125b weisenden Seite der Halterungsnase 112b.
6 zeigt schematische eine Draufsicht auf die Positionierung. Wie ersichtlich, wird eine Positionierung in zwei Achsrichtungen durch die Kräfte D, E bewirkt, die die Referenzgeometrie 200 gegen entsprechende als Zylinderstifte IV, V ausgebildete Gegenflächen drücken.

Claims

Werkstückpositioniereinrichtung, umfassend: a.) einen ersten Halterungsgrundkörper mit – einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Halterungsgrundkörpers auf einer Basisplatte – einer Referenzierungseinrichtung zur passgenauen Referenzierung des Halterungsgrundkörper auf der Basisplatte, und – einer Spannfläche, b.) ein an dem ersten Halterungsgrundkörper beweglich gelagerten ersten Spannkörper, mit – einer Spanndruckfläche, wobei der erste Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper beweglich gelagert ist, und zwischen einer offenenen Position mit einem ersten Abstand zwischen der Spannfläche und der Spanndruckfläche und einer geschlossenen Position mit einem zweiten Abstand zwischen der Spannfläche und der Spanndruckfläche, der kleiner ist als der erste Abstand, beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halterungsgrundkörper und der erste Spannkörper mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt sind.
Werkstückpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Federelement welche eine Spannkraft zwischen dem ersten Halterungsgrundkörper und dem ersten Spannkörper bewirkt.
Werkstückpositioniereinrichtung nach Anspruch 2, Dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement in einer ersten Position und in einer hiervon verschiedenen zweiten Position zwischen dem ersten Halterungsgrundkörper und dem ersten Spannkörper positionierbar ist, wobei das Federelement – in der ersten Position eine Spannkraft ausübt, welche den ersten Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper aus der offenen in die geschlossene Position bewegt, und – in der zweiten Position eine Spannkraft ausübt, welche den ersten Spannkörper relativ zum ersten Halterungsgrundkörper aus der geschlossenen in die offene Position bewegt.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanndruckfläche durch eine an dem ersten Spannkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Spitze, Linie oder Fläche gebildet wird.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche durch eine an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Spitze, Linie oder Fläche gebildet wird.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Halterungsgrundkörper ein Innengewinde ausgebildet ist, in welches eine Einstellschraube eingesetzt ist und dass eine stirnseitige Fläche oder Spitze der Einstellschraube die Spannfläche bildet.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzierungseinrichtung zwei voneinander beabstandete, an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Bohrungen umfasst.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine an dem ersten Halterungsgrundkörper mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Gewindebohrung umfasst.
Werkstückpositioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Halterungsgrundkörper und einen zweiten Spannkörper, die mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt sind, wobei die relative Bewegung des ersten Spannkörpers in Bezug auf den ersten Halterungsgrundkörper entlang einer ersten Richtung verläuft und die relative Bewegung des zweiten Spannkörpers relativ zu dem zweiten Halterungsgrundkörper entlang einer zweiten Richtung verläuft, die nicht parallel zu der ersten Richtung liegt.
Werkstückpositioniereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung liegt.
Werkstückpositioniereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Spannfläche des ersten Halterungsgrundkörpers durch eine Spannspitze gebildet wird und die Spanndruckfläche des ersten Spannkörpers sich bei der relativen Bewegung des ersten Spannkörpers relativ zu dem ersten Halterungsgrundkörper entlang einer ersten Bewegungsbahn bewegt, die in einer ersten Ebene liegt, in der auch die Spannspitze des ersten Halterungsgrundkörpers liegt, und – die Spannfläche des zweiten Halterungsgrundkörpers durch eine Spannspitze gebildet wird und die Spanndruckfläche des zweiten Spannkörpers sich bei der relativen Bewegung des zweiten Spannkörpers relativ zu dem zweiten Halterungsgrundkörper entlang einer zweiten Bewegungsbahn bewegt, die in einer zweiten Ebene liegt, zu der die Spannspitze des zweiten Halterungsgrundkörpers beabstandet ist.