DE29603081U1

DE29603081U1 - Device for positioning clamping or stop elements for workpieces

Info

Publication number: DE29603081U1
Application number: DE29603081U
Authority: DE
Original assignee: Horst Witte Entwicklungs und Vertriebs KG
Current assignee: Horst Witte Entwicklungs und Vertriebs KG
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2006-02-22

Description

Vorrichtung zum Positionieren von Spann- oder Anschlaaelementen für Werkstücke. Device for positioning clamping or attachment elements for workpieces .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen sind in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 93 07 092 ist ein Spannsystem bekannt, das als Vorrichtung zum Positionieren ein sog. "Gelenkstativ" verwendet. Dieses Gelenkstativ wird auf einer Aufspannplatte eines Vorrichtungsbaukastens oder dergleichen befestigt und das als Haltekopf bezeichnete Spann- oder Anschlagelement wird mit Hilfe eines allseitig beweglichen Kugelgelenkes in die gewünschte Position gebracht. Ein solches Kugelgelenk ist kraftschlüssig ausgebildet. Hierdurch kann es zwar jede gewünschte Position einnehmen, die eingestellte Position ist aber nicht unverrückbar (Kraftschluß) festgelegt und auch nicht reproduzierbar.Such devices are known in a wide variety of designs. A clamping system is known from the German utility model 93 07 092 that uses a so-called "articulated stand" as a device for positioning. This articulated stand is attached to a clamping plate of a device kit or the like and the clamping or stop element, known as the holding head, is brought into the desired position with the help of a ball joint that can move in all directions. Such a ball joint is designed to be force-locked. This means that it can assume any desired position, but the set position is not fixed immovably (force-locked) and is also not reproducible.

In der EP Bl 222 147 ist ein Vorrichtungsbaukasten beschrieben, in Verbindung mit dem sich die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 besonders gut einsetzen läßt.EP Bl 222 147 describes a device kit in connection with which the device according to the preamble of claim 1 can be used particularly well.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, mit deren Hilfe Spann- oder Anschlagelemente in verschiedenen Stellungen - wenn einmal positioniert - unverrückbar und reproduzierbar positioniert werden können.The invention is based on the object of creating a device according to the preamble of claim 1, with the aid of which clamping or stop elements can be positioned in different positions - once positioned - in an immovable and reproducible manner.

Diese Aufgabe wird grundsätzlich durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.This problem is basically solved by the characterising part of claim 1.

Die Befestigung der Spann- oder Anschlagelemente an dem Vorrichtungsbaukasten oder einer anderen Bearbeitungsvorrichtung erfolgt nicht durch besondere Klötze, Winkel oder Leisten, die dem jeweiligen Spannfall angepaßt sind und für ein anderes Werkstück dann nicht mehr eingesetzt werden können, und auch nicht durch Gelenkarme mit kraftschlüssig feststellbaren Gelenken, sondern durch Gelenke, die als lösbare, formschlüssige Verbindung ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, die Spann- und Anschlagelemente bei gelösten Gelenken so anzuordnen, wie es für das besondere Werkstück der Fall ist. Nach Feststellen der formschlüssigen Gelenke ist die eingestellte Position nicht mehr veränderbar. Sie kann auch für ein weiteres, gleiches Werkstück wieder hergestellt werden. Andere Positionen, die durch die Gelenke eingestellt werden können, ermöglichen das Positionieren und Halten anderer Werkstücke, so daß die Vorrichtung universell und praktisch immer wieder verwendbar ist.The clamping or stop elements are not attached to the fixture kit or another processing device using special blocks, angles or strips that are adapted to the respective clamping case and cannot then be used for another workpiece, nor using articulated arms with force-locking joints, but rather using joints that are designed as a detachable, positive connection. This makes it possible to arrange the clamping and stop elements with the joints loosened in the same way as is the case for the particular workpiece. Once the positive joints have been locked, the set position can no longer be changed. It can also be restored for another, identical workpiece. Other positions that can be set using the joints enable other workpieces to be positioned and held, so that the fixture is universal and can be used again and again.

In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung so ausgebildet, wie in Anspruch 2 angegeben, wobei eine besonders vorteilhafte Ausführungsform so ausgestaltet ist, wie in Anspruch 3 definiert.Advantageously, the device is designed as specified in claim 2, with a particularly advantageous embodiment being designed as defined in claim 3.

• ··

■» 3 .- . I ■» 3 .- . I

Eine Verzahnung mit aneinander angepaßten Zähnen stellt eine einfache Möglichkeit dar, die formschlüssige Verbindung herzustellen. Die Zähne an den einander gegenüberliegenden Flächen greifen ineinander ein und, wenn die Verschraubung festgezogen wird, besteht der Formschluß, d.h. das Gelenk ist unverrückbar. Wenn eine andere Position für die Spann- oder Anschlagelemente gewünscht wird, wird die Verschraubung gelöst und die mit der Verzahnung versehenen Flächen werden in einem anderen Winkel zueinander eingestellt. Wenn mehr als zwei Arme zum Aufbau des Gelenkarmes verwendet werden, ist praktisch eine Anordnung des Spannoder Anschlagelementes in jeder gewünschten Stellung möglich. Der universelle Einsatz zur Einstellung in den unterschiedlichsten Positionen wird durch die Einzelheiten der Ansprüche 4 und 5 erweitert.A toothing with teeth that are adapted to one another is a simple way of creating a positive connection. The teeth on the opposing surfaces engage with one another and, when the screw connection is tightened, the positive connection is established, i.e. the joint is immovable. If a different position for the clamping or stop elements is desired, the screw connection is loosened and the surfaces provided with the toothing are set at a different angle to one another. If more than two arms are used to construct the articulated arm, it is practically possible to arrange the clamping or stop element in any desired position. The universal use for setting in a wide variety of positions is expanded by the details of claims 4 and 5.

Wenn in dem Gelenk zwischen den einander gegenüberliegenden Verzahnungen eine Differentialscheibe (Anspruch 6) angeordnet wird, bei der die Zähne an den beiden Stirnseiten gegeneinander versetzt bzw. verdreht sind, ist praktisch jede beliebige Winkelstellung möglich, so daß man praktisch von einer stufenlosen Einstellbarkeit sprechen kann, obwohl die Zähne eine bestimmte Abstufung vorgeben.If a differential disk (claim 6) is arranged in the joint between the opposing toothings, in which the teeth on the two end faces are offset or rotated relative to one another, practically any angular position is possible, so that one can practically speak of stepless adjustability, although the teeth specify a certain gradation.

Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise so ausgestaltet sein, wie in Anspruch 7 angegeben. Die Feder drückt bei nicht ganz festgezogener Schraube die beiden aneinander angrenzenden Verzahnungen und damit auch deren Arme gegeneinander, so daß die Arme nach Art einer Ratsche in dem gewünschten Winkel zueinander eingestellt werden können. Wenn dies geschehen ist, wird die Schraube angezogen.The invention can be advantageously designed as specified in claim 7. When the screw is not fully tightened, the spring presses the two adjacent teeth and thus also their arms against each other, so that the arms can be adjusted to the desired angle in relation to each other like a ratchet. Once this has happened, the screw is tightened.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawing.

*-· 4 J-*-· 4 years-

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Vorrichtungsbaukastens zum Aufspannen eines dreidimensionalen Werkstückes mit Hilfe mehrerer Vorrichtungen nach der Erfindung;Fig. 1 is a perspective view of a device kit for clamping a three-dimensional workpiece using several devices according to the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, befestigt an einer Strebe des Vorrichtungsbaukastens nach Fig. 1;Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of a device according to the invention, attached to a strut of the device kit according to Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht auf drei unterschiedlich gestaltete Arme zur Bildung unterschiedlicher Gelenkarme;Fig. 3 a side view of three differently designed arms for forming different articulated arms;

Fig. 4 einen Arm mit gegeneinander verdrehten Gelenkflächen;
undFig. 4 an arm with articular surfaces twisted against each other;
and

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Gelenks mit einer zwischengeschalteten Differentialscheibe.Fig. 5 is a side view of a joint with an intermediate differential disc.

In Fig. 1 ist ein Vorrichtungsbaukasten, so, wie er beispielsweise aus der EP Bl 222 147 bekannt ist, dargestellt und mit 1 bezeichnet. An diesem Vorrichtungsbaukasten befinden sich mehrere, durch Gelenkarme 2 gebildete Vorrichtungen nach der Erfindung zum Positionieren eines dreidimensionalen Werkstückes 3, bei dem es sich beispielsweise um ein Blechteil einer Kraftfahrzeugkarosserie handeln kann.In Fig. 1, a device kit, as is known for example from EP Bl 222 147, is shown and designated with 1. On this device kit there are several devices according to the invention, formed by articulated arms 2, for positioning a three-dimensional workpiece 3, which can be, for example, a sheet metal part of a motor vehicle body.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Gelenkarm 2 dargestellt. Dieser Gelenkarm ist an einer Strebe des in Fig. 1 gezeigten Vorrichtungsbaukastens 1 befestigt.Fig. 2 shows an embodiment of a device according to the invention with an articulated arm 2. This articulated arm is attached to a strut of the device kit 1 shown in Fig. 1.

Der Gelenkarm 2 besteht aus mehreren Armen 6, die an den Gelenken durch Schrauben 13 lösbar miteinander verbunden sind. Die Befestigung an der Strebe des Vorrichtungsbaukastens 1 erfolgt durch einen besonderen Arm 5, der wiederum durch eine Scheibe 4 an der Strebe befestigt ist. InsgesamtThe articulated arm 2 consists of several arms 6, which are detachably connected to one another at the joints by screws 13. The attachment to the strut of the device kit 1 is made by a special arm 5, which in turn is attached to the strut by a disk 4. In total

/5/5

sind drei Gelenkarme 6 vorgesehen. An dem freien Ende des "letzten" Armes befindet sich das Spann- oder Anschlagelement 7, das bei dieser Ausfuhrungsform ein Kniehebel 8 und ein Andrückelement 9 aus Gummi aufweist. Derartige Spannoder Anschlagelemente sind an sich bekannt. In der Spannstellung sind sie selbsthemmend.three articulated arms 6 are provided. At the free end of the "last" arm is the clamping or stop element 7, which in this embodiment has a toggle lever 8 and a pressure element 9 made of rubber. Such clamping or stop elements are known per se. In the clamping position they are self-locking.

Sämtliche Gelenke zwischen den Armen 6 des Gelenkarmes 2 werden durchformschlussige Verbindungen mit Hilfe von Verzahnungen 11 gebildet. Die einander gegenüberliegenden Flächen der einzelnen Gelenkarme 6 weisen gleichmäßige, vorzugsweise gleiche Verzahnungen auf. Durch mittige Bohrungen verlaufen Schrauben 13. Wenn diese Schrauben festgezogen werden, greifen die Zähne der Verzahnungen 13 an den gegenüberliegenden Flächen ineinander und der Formschluß wird hergestellt. Eine Verstellung ist dann nur noch durch Zerstörung möglich.All joints between the arms 6 of the articulated arm 2 are formed by positive-locking connections using toothings 11. The opposing surfaces of the individual articulated arms 6 have uniform, preferably identical toothings. Screws 13 run through central holes. When these screws are tightened, the teeth of the toothings 13 on the opposing surfaces engage with one another and the positive lock is established. Adjustment is then only possible by destruction.

Es können zwei oder mehr Arme 6 zur Herstellung eines Gelenkarmes miteinander verbunden werden. Praktisch kann das Spannelement und damit das Andrückteil 9 in jede gewünschte Position gebracht werden. Wenn die Gelenke dann festgestellt werden, ist diese Position unverrückbar. Mit Hilfe des Kniehebels 8 wird das Andrückteil 9 an das Werkstück 3 angedrückt, so daß dieses die gewünschte Position einnimmt und beibehält.Two or more arms 6 can be connected to one another to produce an articulated arm. In practice, the clamping element and thus the pressing part 9 can be brought into any desired position. When the joints are then locked, this position is immovable. With the help of the knee lever 8, the pressing part 9 is pressed against the workpiece 3 so that it assumes and maintains the desired position.

Die eingestellte Position ist, wie gesagt, mit großer Sicherheit unverrückbar und sie kann dennoch für ein entsprechend gleiches Werkstück wieder hergestellt werden.The set position is, as mentioned, almost certainly immovable and can nevertheless be restored for a correspondingly identical workpiece.

Durch die Befestigung des Spann- oder Anschlagelementes 7 an dem Vorrichtungsbaukasten 1 mit Hilfe eines mehrarmigen Gelenkarmes 2 kann das Andrückteil 9 praktisch in jede gewünschte Position gebracht werden. Die unterschiedlichsten Werkstücke können gespannt und gehalten werden.By attaching the clamping or stop element 7 to the fixture kit 1 using a multi-armed articulated arm 2, the pressing part 9 can be brought into practically any desired position. A wide variety of workpieces can be clamped and held.

In Fig. 3 sind verschiedene Ausführungsformen für Arme 6 zur Bildung unterschiedlicher Gelenkarme dargestellt. Mit 6c ist ein einseitig verzahnter Gelenkarm, mit 6b ein wechselseitig verzahnter Gelenkarm und mit 6a ein allseitig verzahnter Gelenkarm bezeichnet.In Fig. 3, various embodiments for arms 6 are shown for forming different articulated arms. 6c denotes an articulated arm with toothing on one side, 6b denotes an articulated arm with toothing on both sides and 6a denotes an articulated arm with toothing on all sides.

Der in Fig. 4 dargestellte Gelenkarm 10 weist Verzahnungen 11 vorzugsweise allseitig auf, deren Ebenen gegeneinander, vorzugsweise um 90°, verdreht sind.The articulated arm 10 shown in Fig. 4 has toothings 11 preferably on all sides, the planes of which are rotated relative to one another, preferably by 90°.

Auch bei dem Element 5 in Fig. 2 handelt es sich praktisch um einen Gelenkarm mit entsprechenden Verzahnungen 11, der durch eine Schraube 13 mit dem angrenzenden Gelenkarm 6 fest verbunden ist. Auch zwischen den Teilen 4 und dem Gelenkarm 5 ist eine entsprechende Verzahnung zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung vorgesehen, um auch hier eine Einstellung in den unterschiedlichsten Winkelstellungen zu ermöglichen.The element 5 in Fig. 2 is also practically an articulated arm with corresponding teeth 11, which is firmly connected to the adjacent articulated arm 6 by a screw 13. A corresponding toothing is also provided between the parts 4 and the articulated arm 5 to form a positive connection in order to enable adjustment in a wide variety of angular positions.

In Fig. 5 befindet sich im Bereich des dort dargestellten Gelenkes zwischen den einander gegenüberliegenden Verzahnungen 11 eine Differentialscheibe 12, die ebenfalls entsprechende, angepaßte Verzahnungen an ihren beiden Stirnflächen aufweist. Die Schraube 13 ist lediglich angedeutet. Mit Hilfe dieser Differentialscheibe 12 ist es möglich, praktisch jede gewünschte Winkelstellung einzustellen, da die die Verzahnungen 11 aufnehmenden Flächen gegeneinander verdreht sind. In der Praxis ist hierdurch eine "stufenlose Einstellung" möglich.In Fig. 5, in the area of the joint shown there, between the opposing toothings 11, there is a differential disk 12, which also has corresponding, adapted toothings on both of its front faces. The screw 13 is only indicated. With the help of this differential disk 12, it is possible to set practically any desired angular position, since the surfaces that accommodate the toothings 11 are rotated against each other. In practice, this enables "continuous adjustment".

Zwischen Schraube 13, d.h. zwischen Schraubenkopf oder Mutter und der angrenzenden Fläche des Armes 6 kann eine Druckfeder 14 angeordnet sein, die die beiden einander gegenüberliegenden Verzahnungen 11 gegeneinanderdrückt. Die Feder 14 ist in Fig. 2 angedeutet. Hierdurch kann eine Voreinstellung vor dem endgültigen Festziehen der Schraube nach Art einer Ratsche erfolgen.A compression spring 14 can be arranged between screw 13, i.e. between the screw head or nut and the adjacent surface of the arm 6, which presses the two opposing teeth 11 against each other. The spring 14 is indicated in Fig. 2. This allows a pre-adjustment to be made before the screw is finally tightened, in the manner of a ratchet.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung mit einem aus mindestens zwei Armen bestehenden Gelenkarm, der eine universelle Einstellung und Anordnung des Spann- oder Anschlagelementes 7 ermöglicht, so daß die Einsatzfälle und die Wiederverwendung praktisch unbegrenzt sind. Die einmal nach Feststellung der Gelenke eingenommene Stellung ist unverrückbar und reproduz ierbar.The invention provides a device with an articulated arm consisting of at least two arms, which enables universal adjustment and arrangement of the clamping or stop element 7, so that the applications and reuse are practically unlimited. The position once assumed after the joints have been fixed is immovable and reproducible.

Claims

Expectations

1. Device for positioning clamping or stop elements (7, 9) for workpieces (3) on device kits, processing devices or the like, with an articulated arm (2) with at least two arms (6), characterized in that the joint or joints of the articulated arms (2) are designed as a detachable, positive-locking connection.

2. Device according to claim 1, characterized in that the positive connection is formed by toothings (11) with mutually adapted, preferably identical, teeth on the opposing surfaces of the joints and detachable screw connections (13).

3. Device according to claim 1, characterized in that the screw connections are formed by screws which are formed by corresponding bores running perpendicular to the surfaces having the toothings (11) and passing through the center.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the articulated arms (6) are provided at the joints on both sides (6a), alternately (6b), one side (6c) or in a combination thereof with the toothing (11) forming the positive connection.

5. Device according to claim 4, characterized in that the surfaces on which a toothing (11) is provided on the articulated arms (6) lie in one plane (Fig. 3) or in a plane rotated relative to one another, preferably by 90° (Fig. 4).

6. Device according to one or more of the preceding claims 2 to 5, characterized in that between the opposing toothings (11) differential disks (12) are arranged on both sides with corresponding toothing (11), and that the teeth on one end face are provided rotated against the teeth on the other end face of the differential disk (12).

7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a spring (14) is arranged between the screw and the adjacent surface of the associated arm, which spring presses the two opposing toothed surfaces against each other.