DE3930463C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durchfüh­ ren unterschiedlicher Positionierverfahren bei der Bearbei­ tung von Werkstücken aller Art, Form und Größe auf manuell und CNC-gesteuerten Maschinen zum Bohren, Prägen, Stanzen und Vermessen, mit einem eine Positionierfläche aufweisenden Po­ sitioniertisch mit einem X-Y-Koordinatensystem, wobei die Po­ sitionierfläche zwei Führungseinheiten mit je einem X-An­ schlag und einem Y-Anschlag mit beliebiger X- und Y-Rich­ tungszuordnung aufweist und wobei die Bewegungsrichtungen der Führungseinheiten senkrecht zueinander verlaufen.

Die erfindungsgemäße Lehre geht vom Stand der Technik aus, der sich aus der DE-OS 27 39 629 ergibt. Bei der aus der DE- OS 27 39 629 bekannten Vorrichtung handelt es sich um eine Koordinaten-Bohrvorrichtung für Bohrmaschinen. Diese Vorrich­ tung weist einen Positioniertisch mit einer Positionierfläche auf. Auf dem Positioniertisch ist ein X-Y-Koordinatensystem vorgesehen, wobei die Positionierfläche zwei Führungseinhei­ ten mit je einem X-Anschlag und einem Y-Anschlag aufweist.

Zum Bohren werden bei der aus der DE-OS 27 39 629 bekannten Vorrichtung die Werkstücke derart an den Anschlägen positio­ niert, daß das Bohren ohne Festspannen der Werkstücke möglich ist. Damit Werkstücke unterschiedlicher Geometrie bearbeitbar sind, sind die Anschläge in senkrecht zueinander verlaufenden Bewegungsrichtungen verfahrbar. Bei der bekannten Vorrichtung wird vorausgesetzt, daß das zu bearbeitende Werkstück auf­ grund der Drehrichtung des Bohrers an die Anschläge gedrückt wird. Bei einer anderen Art der Bearbeitung, beispielsweise beim Prägen, Stanzen oder beim Vermessen läßt sich mit der in Rede stehenden Vorrichtung eine sichere Positionierung des zu bearbeitenden Werkstückes nicht erreichen.

Auch aus der DE-OS 29 15 554 ist eine Koordinaten-Bohrvor­ richtung bekannt. Mit dieser Koordinaten-Bohrvorrichtung las­ sen sich quaderförmige Werkstücke mittels einer Spannvorrich­ tung positionieren. Diese Spannvorrichtung weist eine Gleit­ platte mit Anschlagfläche, eine Aufspannplatte, eine An­ schlagplatte, einen Spannblock, einen Führungsblock und eine Spannspindel auf, wobei die Spannspindel mittels eines Spann­ hebels drehbar ist. Die Anschlagfläche der Gleitplatte und die Anschlagplatte sind dabei im rechten Winkel zueinander angeordnet und dienen zur Anlage des quaderförmigen Werk­ stückes. Dieses Werkstück wird mit der sich auf den Spann­ block abstützenden und im Führungsblock zusätzlich geführten Spannspindel eingespannt. Bei dieser Vorrichtung dienen dem­ nach die in X- und Y-Richtung verfahrbaren Anschläge auch gleichzeitig dem Einspannen des zu bearbeitenden Werkstückes. Des weiteren können bei der in Rede stehenden Vorrichtung von oben wirkende Spannpratzen vorgesehen sein, die gegen die Auf spannplatte drücken.

Des weiteren ist aus der DE-OS 31 08 251 für sich eine Vor­ richtung zum lagegenauen Ausrichten eines Werkstückes in zwei Koordinatenachsen bezüglich wenigstens eines Werkzeugs einer Werkzeugmaschine bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Posi­ tioniertisch mit einem X-Y-Koordinatensystem auf, wobei die Positionierfläche zwei Führungseinheiten mit je einem X-An­ schlag und einem Y-Anschlag aufweist. Dabei läßt sich der eine Anschlag an dem anderen Anschlag in einer Koordinaten­ achse verschiebbar führen. Die Koordinatenachsen der ver­ schiebbaren Anschläge verlaufen senkrecht zueinander. Zur ge­ nauen Positionierung des zu bearbeitenden Werkstückes ist dem einen Anschlag eine Meßeinrichtung zugeordnet, die die Ver­ schiebung des einen Anschlags relativ zu dem anderen Anschlag in jeweils einer Koordinatenachse feststellt. Des weiteren ist am einen Anschlag im Bereich der Auflagefläche eine Mar­ kierung zur Justierung der Vorrichtung bezüglich des Werk­ zeugs vorgesehen, wobei die Markierung in beiden Koordinaten­ achsen jeweils einen vorgegebenen Abstand von der Ausgangs­ stellung der Anschlagflächen aufweist.

Der erfindungsgemäßen Lehre liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen unterschiedlicher Positio­ nierverfahren anzugeben, bei der Werkstücke unterschiedlicher Form und Größe zur Durchführung unterschiedlicher Bearbei­ tungsvorgänge sicher positionierbar sind.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst. Danach ist die erfindungsgemäße Vorrich­ tung dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der An­ schläge mit einer Linearführung zur lösbaren Aufnahme einer oder mehrerer Spannelemente aufweisenden Spannzange oder Spannzangen versehen ist.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß zur sicheren Positionierung eines zu bearbeitenden Werkstückes - je nach Art der Bearbeitung - Anschläge und ggf. Spannzangen erfor­ derlich sind. Im Falle des Bohrens lassen sich die Anschläge so anordnen, daß aufgrund der Drehrichtung eines Bohrers das zu bearbeitende Werkstück an die Anschläge angedrückt wird und damit sicher positioniert ist. Beim Stanzen dagegen ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Anschlägen Spannzangen vorgesehen sind. Erfindungsgemäß lassen sich nun diese Spann­ zangen an einer einem der Anschläge zugeordneten Linearfüh­ rung verfahren, so daß die Position der Spannzangen jeglicher Werkstückgeometrie angepaßt werden kann. Aufgrund der lösba­ ren Anbringung der Spannzangen lassen sich diese auch pro­ blemlos dann entfernen, wenn der Bearbeitungsvorgang - bei­ spielsweise das Bohren eines Werkstückes - keine Spannzangen erfordert. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Mittel zur Positionierung gezielt dann einsetzen, wenn sie erforderlich sind, sind also keine zwangsläufig vorhandene - unnötige - Behinderung beim Zugriff zum Werkstück bzw. Werkzeug.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner für einen viel­ seitigen Einsatz bei unterschiedlicher Art und Form der Werk­ stücke geeignet und ist befähigt, die bei allen Bearbeitungs­ möglichkeiten anfallenden Positioniermethoden auszuführen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, unterschied­ liche Verfahren zur Positionierung von Werkstücken in einer Ebene mit Hilfe von manuell oder motorisch bewegten X- und Y- Anschlägen, bei manuellem Nachführen und Anlegen an diesel­ ben, als auch mittels Spannzangenklemmung bei Verfahrbewegun­ gen in zwei Achsrichtungen durchzuführen.

Finden dafür gesteuerte Antriebe Verwendung, die simultan ar­ beiten, so ist das Werkstück in beliebigen Bahnen bewegbar, was beispielsweise Nibbel-, Anreiß- oder Fräsvorgänge ermög­ licht.

Die einzige Figur der Zeichnung erläutert in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eine Ausführungsform der Er­ findung.

Die schematisch dargestellte Positionierfläche 9 besitzt zwei Führungseinheiten mit senkrecht zueinander verlaufenden Bewe­ gungsrichtungen 14 und 15. Mit diesen Einheiten ist jeweils ein X-Anschlag 11 und ein Y-Anschlag 1 fest verbunden, wobei die Richtungszuordnung X und Y beliebig ist und die Anschläge selbst aus verschiedenen Einzelelementen bestehen können. Je nach Länge der Bewegungsrichtungen X und Y können die An­ schläge 1 und 11 beliebige Positionswerte des XY-Achsen­ Systems anfahren und zwar ausgehend von einem gemeinsamen Nullpunkt 13, der im Regelfall identisch mit dem Werkzeugmit­ telpunkt ist. Das Werkstück 12 wird nun von Hand auf der ebe­ nen Tischfläche 9 bis zur Anlage an die Anschläge 1 und 11 verschoben. Bei dieser Arbeitsweise sind, abweichend von der Darstellung der Zeichnung, die Spannzangen 4 aus dem Arbeits­ bereich entfernt.

Für die Arbeitweise der zweiten Positioniermöglichkeit ist einer dieser Anschläge, in der Zeichnung der Anschlag 1, mit einer weiteren Linearführung 2 versehen, welche ein oder meh­ rere Spannzangen 4 aufnehmen kann; im letzteren Fall können diese zu einem festen System verbunden werden, beispielsweise mit Verbindungsschienen 5, so daß unterschiedliche Spannmög­ lichkeiten erzielt werden.

Zur Anpassung an verschiedenartige Werkstücke sind die Spann­ elemente 16 der Spannzangen 4 austauschbar. Soll eine Spann­ zange 4 eine bestimmte Position nach einem Verstellvorgang wieder einnehmen, so ist dies ohne Justieren durch Verwendung der Anschläge 3 und 6 möglich.

Die Funktion des Positioniersystems in Verbindung mit der Spannzangenführung des Werkstücks 12 ist dadurch gewährlei­ stet, daß eine bewegliche Verbindung zum Anschlag 11 der zweiten Achsenrichtung 15 hergestellt wird. Dazu trägt der Anschlag 11 ebenfalls eine Linearführung, zum Beispiel beste­ hend aus zwei Führungselementen 10 und einer dazugehörenden Führungsschiene 8, welche mit der Verbindungsschiene 5 und dadurch mit der oder den Spannzange/n 4 fest verbunden ist. Letztere werden nun durch die Bewegung des X-Anschlages 11 auf der Linearführung 2 des Y-Anschlages 1 bewegt.

Ein Wechsel von diesem Positionssystem auf das zuvor be­ schriebene System mit manuellem Anlegen des Werkstücks an die Anschläge 1 und 11 kann in wenigen Augenblicken durch Lösen der Schnellverschraubung 7 und Herausziehen der Verbindungs­ schiene 5 aus der Führungsschiene 8 erfolgen, wonach beide in einer markierten Position fixiert und die Spannzangen 4 aus dem Arbeitsbereich geschwenkt werden, so daß die freie Beweg­ lichkeit des Werkstücks 12 im gesamten Arbeitsbereich möglich ist.

Die Vorteile des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch­ führbaren Verfahrens liegen in der einmalig schnellen Anpas­ sung verschiedenartiger Positioniermethoden an wechselnde Werkstücke, Losgrößen und Bearbeitungsarten, ferner in dem minimalen Grundflächenbedarf der Gesamtvorrichtung, sowie drittens in dem übersichtlichen und wartungsfreien Konstruk­ tionsaufbau, geeignet zur Fertigung als kostengünstige und wirtschaftliche Vorrichtung.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Durchführen unterschiedlicher Positio­ nierverfahren bei der Bearbeitung von Werkstücken (12) aller Art, Form und Größe auf manuell und CNC-gesteuerten Maschinen zum Bohren, Prägen, Stanzen und Vermessen, mit einem eine Po­ sitionierfläche (9) aufweisenden Positioniertisch mit einem X-Y-Koordinatensystem, wobei die Positionierfläche (9) zwei Führungseinheiten mit je einem X-Anschlag (11) und einem Y- Anschlag (1) mit beliebiger X- und Y-Richtungszuordnung auf­ weist und wobei die Bewegungsrichtungen (14, 15) der Füh­ rungseinheiten senkrecht zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Anschläge (11 oder 1) mit einer Linearführung (2 oder 8) zur lösbaren Aufnahme einer oder mehrerer Spannele­ mente (16) aufweisenden Spannzange (4) oder Spannzangen (4) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei Spannzangen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzangen (4) mittels einer Verbindungsschiene (5 oder 8) zu einem festen System verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spannelemente (16) der Spannzangen (4) aus­ tauschbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß eine bewegliche Verbindung zwischen der Linearfüh­ rung (2) der Spannzange (4) bzw. den Spannzangen (4) und dem Anschlag (11) dadurch vorgesehen ist, daß auf dem Anschlag (11) eine aus zwei Führungselementen (10) und einer Führungs­ schiene (8) gebildete Linearführung vorgesehen ist und daß die Führungsschiene (8) mit der Verbindungsschiene (5) der Spannzangen (4) fest verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Führungseinheiten wahl­ weise für sich alleine, simultan oder miteinander gekoppelt arbeiten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (11, 1) aus verschiedenen Einzelelementen bestehen und von einem gemeinsamen Nullpunkt (13) beliebige Positionswerte des X-Y-Achsensystems anfahrbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum reproduzierbaren Positionieren der Spannzangen (4) Anschläge (3, 6) zur Anlage der Spannzangen (4) vorgesehen sind.