DE4101378C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fein­ einstellung der gegenseitigen Lage zweier miteinander verbun­ dener Apparateteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Stellorgan aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, welche durch Geradführungen mit Gleit- oder Rollenlagern, z. B. Schwalbenschwanzführungen, so miteinander verbunden sind, daß die beiden Apparateteile in zwei zueinander senkrechten Koor­ dinatenrichtungen gegenseitig verschiebbar sind. Zum Verstel­ len der jeweils durch eine Geradführung verbundenen Teile des Stellorgans sind Verschiebeorgane, z. B. Schraubenspindeln, vorhanden, und zum Fixieren der eingestellten Lage dienen se­ parate Mittel, welche die zusammengehörigen Teile z. B. gegen­ seitig verklemmen. Infolge des unvermeidlichen, durch die Be­ arbeitungsgenauigkeit bestimmten Spiels in den Geradführungen ist eine gegenseitige Beeinflußung der Einstellungen in den beiden Koordinatenrichtungen nicht auszuschließen, so daß ei­ ne genaue Einstellung der Lage der Apparateteile zueinander nur durch ein iteratives Verändern der Einstellungen in den beiden Koordinatenrichtungen möglich ist. Die Einstellarbeit mit solchen Mitteln ist daher recht mühsam und zeitraubend, insbesondere wenn es auf hohe Genauigkeit ankommt. Ferner sind die genannten, das Stellorgan bildenden Mittel verhält­ nismäßig voluminös und schwer und außerdem ziemlich aufwen­ dig, sowohl hinsichtlich des Materialvolumens als auch in der Herstellung. Dies rührt unter anderem auch daher, daß das Stellorgan generell für viel größere Verschiebewege ausgelegt ist, als dies für viele Anwendungen nötig wäre.

Aus der DE-OS 37 21 682 ist ein Bewegungselement für Fein­ meß- oder Justiergeräte bekannt geworden, welches mehrere Federgelenke aufweist. Um einen einfachen Aufbau bei hoher Zuverlässigkeit und Reibungsfreiheit der beweglichen Bauteile zu erzielen, ist das Federgelenk mit seinen angrenzenden Bau­ teilen einstückig ausgebildet. Insbesondere Fig. 8 jener DE-OS zeigt ein Stellorgan mit einem einstückigen Stellkör­ per, der durch senkrecht zu dessen Anlageflächen verlaufende, durchgehende schlitzförmige Ausnehmungen in mehrere ineinan­ derliegende Profilteile unterteilt ist, welche über längliche Profilstege zusammenhängen.

Dieses Stellorgan verfügt über starre Profilstege, die über sogenannte Filmscharniere mit den Profilteilen verbunden sind. Diese Filmscharniere werden sehr stark auf örtliche Biegung beansprucht, so daß ein Ermüdungsbruch mit der Zeit sehr wahrscheinlich ist. Ferner ist der innere Profilteil nur punktuell mit dem äußeren Profilteil verbunden. Damit ist der innere Profilteil gegenüber dem äußeren Profilteil nicht bie­ gesteif. Weiter sind der innere Profilteil und der äußere Profilteil nicht definiert in ihrer Lage gehalten, sondern liegen gegen die Einstellschrauben frei auf, nämlich unter Wirkung der Rückstellkraft der Profilstege. Unter Einwirkung von äußeren Kräften kann sich daher die Lage der beiden Pro­ filteile unkontrolliert verschieben. Ferner greifen die Ein­ stellschrauben an den Profilstegen direkt an, was der Ein­ stellgenauigkeit abträglich ist, da zwischen Profilsteg und Profilteil ein elastisches Scharnier vorhanden ist. All diese Nachteile machen die Vorrichtung gemäß der obengenannten DE-OS insbesondere für eine Verwendung ungeeignet, in welcher ein Werkstück mit Bezug auf einen Werkstückträger justiert werden soll.

Entsprechende Überlegungen gelten für das aus der DE-OS 37 32 566 bekannte Feinpositioniermodul und für das aus der DE-OS 40 01 427 bekannte Justiermodul. Die aus der US-PS 32 46 890 bekannte flexible Kupplungseinheit verfügt ebenfalls über starre Verbindungselemente zwischen den einzelnen Profiltei­ len, die an ihren Anlenkpunkten an den Profilteilen stark auf Biegung beansprucht werden und daher auch zu vorzeitigem Er­ müdungsbruch neigen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feinein­ stellungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubil­ den, daß die Gefahr von vorzeitigen Ermüdungsbrüchen weit­ gehend ausgeschaltet ist und daß die gegeneinander verschieb­ baren Profilteile in ihrer gegenseitigen Lage eindeutig und exakt festgelegt sowie fixierbar sind.

Insbesondere soll eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks auf einem Werkstückträger geschaffen werden, welche einfacher aufgebaut, kostengünstiger herstellbar ist, welche genauer arbeitet und einfacher zu bedienen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes und besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2-7 umschrieben.

Die genannten Ausnehmungen lassen sich in verhältnismäßig einfacher Weise durch funkenerosive Materialabtragung mittels einer Drahtelektrode herstellen. Durch die gewählte Schlitz­ breite wird der Verschiebebereich festgelegt, welcher durch den gegenseitigen Anschlag der beiden Profilteile begrenzt ist. Für viele Anwendungsfälle hat sich eine Schlitzbreite in der Größenordnung von 1 mm als ausreichend erwiesen.

Die durch die Profilstege gebildeten biegeelastischen Lenker sind unter Krafteinwirkung nur in Richtung quer zu ihrer Längsausdehnung nachgiebig, in Längsrichtung hingegen starr, und darüberhinaus absolut spielfrei, da der massive Stellkörper ein­ teilig ist und keine Gleit- oder Rollenführungen vorhanden sind. Infolgedessen beeinflußt eine Verstellung der beiden Profilteile in der durch die Auslenkrichtung der Lenker be­ stimmten Koordinatenrichtung die gegenseitige Lage dieser Profilteile z. B. bezüglich der dazu senkrechten Koordinaten­ richtung nur in einem meist vernachlässigbar geringen Maß. Der Fehler entsteht aufgrund der Abweichung der durch die Lenker erzwungenen Kreisbahn des gelenkten Punktes von einer gerad­ linigen Bahn desselben. Daher ist der Fehler umso geringer, je kleiner die Auslenkung der Lenker im Verhältnis zu deren Länge ist. Beispielsweise ergibt sich bei einer Lenkerlänge von 20 mm und einer Auslenkung von 0,5 mm nach beiden Seiten eine maximale Lageverschiebung in Längsrichtung der Lenker von nur etwa 0,01 mm. Längskräfte, welche allenfalls auf die Lenker einwirken können, haben ebenfalls praktisch keinen Einfluß dieser Art.

Eine praktische Ausführungsform sieht vor, daß im Stellkörper ein Paar voneinander getrennter Schlitze mit U-förmigem Schlitzprofil vorgesehen ist, daß die U-Schenkel der beiden Schlitzprofile gegeneinander gerichtet sind und sich paar­ weise der Länge nach gegenseitig überlappen, wobei der Schen­ kelabstand eines jeden Schlitzprofils ein Mehrfaches des Ab­ standes zwischen den sich jeweils überlappenden U-Schenkeln der beiden Schlitzprofile beträgt, das Ganze derart, daß in­ nerhalb und außerhalb des Schlitzpaares je ein Profilteil mit im wesentlichen rechteckiger Außen- bzw. Innenkontur und zwi­ schen den jeweils benachbarten U-Schenkeln beider Schlitzpro­ file je ein länglicher Profilsteg gebildet ist.

Von den möglichen Varianten hinsichtlich der Schlitzanordnung sind nachstehend zwei bevorzugte Lösungen angegeben.

Eine erste Variante besteht darin, daß das eine Schlitzprofil eines Schlitzpaares einen längeren U-Steg aufweist als das andere und daß die U-Schenkel dieses einen Schlitzprofils eines Schlitzpaares außerhalb der U-Schenkel des anderen Schlitzprofils eines Schlitzpaares parallel zueinander verlaufen, so daß die zwischen den benachbarten U-Schenkeln gebildeten Profilstege jeweils von der gleichen Seite der einzelnen Profilteile ausgehen und jeweils ein biegeelastisches Lenkerpaar zur gegenseitigen Parallelführung der einzelnen Profilteile bilden.

Die zweite Variante unterscheidet sich von ersten dadurch, daß die beiden Schlitzprofile eines Schlitzpaares gleich lange U-Stege aufweisen und daß sich der eine U-Schenkel eines Schlitzprofils an der Außenseite und der andere U-Schenkel desselben Schlitzprofils an der Innenseite des jeweils benachbarten U-Schenkels des anderen Schlitzprofils befindet, so daß die zwischen den benachbarten U-Schenkeln gebildeten Profilstege jeweils einander gegenüberliegenden Seiten der einzelnen Profilteile ausgehen.

Die Parallelführung gemäß der ersten Variante weicht von einer idealen Geradführung durch den genannten Einfluß der Ver­ stellung der Profilteile in einer Koordinatenrichtung auf die gegenseitige Lage derselben in der anderen Koordinatenrich­ tung ab. Wie erwähht, kann dieser Einfluß durch geringe Ver­ stellwege auf einem annehmbaren Maß gehalten werden. Die zweite Variante ist in dieser Beziehung etwas günstiger, hin­ gegen ergibt sich bei dieser Lösung theoretisch ein geringfü­ giger Fehler bezüglich der gegenseitigen Drehwinkellage der beiden Profilteile. Auf Möglichkeiten zur Kompensation dieses Fehlers wird noch eingegangen.

Mit dem Stellorgan in der vorgenannten Ausführung ist eine Feineinstellung der gegenseitigen Lage der beiden durch die­ ses Stellorgan verbundenen Apparateteile in einer Koordina­ tenrichtung möglich. Zur Feineinstellung in beiden Koordina­ tenrichtungen sind verschiedene Ausführungsformen möglich.

Gemäß einer ersten Ausführungsform besteht die Lösung darin, daß der massive Stellkörper durch zwei gleichartige Schlitzpaare in drei ineinanderliegende Profilteile unterteilt ist, wobei das zweite Schlitzpaar außerhalb des ersten Schlitzpaares und ge­ genüber diesem um 90° verdreht angeordnet ist, so daß der äußerste Profilteil gegenüber dem innersten Profilteil in beiden Koordinatenrichtungen getrennt verschiebbar ist. Die Zusammenfassung der Mittel beider Verstellrichtungen in einem massiven Stellkörper führt zwar zu einem sehr kompakten Aufbau des Stellorgans, hat aber den Nachteil, daß eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Einstellungen nicht ganz vermieden werden kann.

Eine in dieser Beziehung einwandfreie Lösung ergibt sich gemäß einer zweiten Ausführungsform dadurch, daß das Stellorgan aus zwei gleichartigen massiven Stellkörpern mit zu den Anlageflächen parallelen Stoßflächen aufgebaut ist, daß die beiden massiven Stellkörper je zwei durch das gleiche Schlitzmuster gebildete ineinanderliegende Profilteile aufweisen, wobei das Schlitzmuster des einen massiven Stellkörpers gegenüber demjenigen des anderen massiven Stellkörpers um 90° verdreht angeordnet ist, und daß die jeweils innenliegenden Profilteile der beiden massiven Stellkörper miteinander fest verbunden sind, so daß das außenliegende Profilteil des einen massiven Stellkörpers gegenüber dem außenliegenden Profilteil des anderen massiven Stellkörpers in beiden Koordinatenrichtungen getrennt verschiebbar ist.

Grundsätzlich wäre eine Parallelführung natürlich auch reali­ sierbar mit zwei U-förmigen Schlitzen, deren U-Schenkel nicht vorschlagsgemäß gegeneinander, sondern gleichsinnig gerichtet sind. Bei der praktischen Ausführung muß allerdings in Kauf genommen werden, daß bei zentrischer Anordnung des innenlie­ genden Profilteils, wie dies für die vorgenannten zweite Aus­ führungsform erforderlich ist, und bei gleich langen Lenkern die radiale Ausdehnung des äußeren Profilteils im Bereich der Lenkerfußpunkte erheblich größer ist als bei der vorgeschla­ genen Lösung.

Bei der Fertigung, insbesondere bei der automatischen Ferti­ gung von Werkstücken mit hoher Maßgenauigkeit benutzt man vorzugsweise Werkzeugträger, welche in einer genau definier­ ten Position an den maßgeblichen Stationen (Bearbeitungsein­ richtungen, Zustelleinrichtungen, Meßeinrichtungen) einer Fertigungsanlage einsetzbar sind. In bekannter Weise werden dazu Kupplungsorgane verwendet, deren Kupplungshälften sich in drei Koordinatenrichtungen gegenseitig genau fixieren lassen. Dabei befindet sich eine Kupplungshälfte an jedem Werkzeug­ träger, während Gegenstücke dazu an den verschiedenen Statio­ nen der Fertigungsanlage vorgesehen sind. Das einmal auf ei­ nen derartigen Werkzeugträger aufgespannte Werkstück ver­ bleibt also in unveränderter Position auf diesem Werkzeug­ träger bis zum Abschluß seiner Fertigung.

In bestimmten Fällen ist es nun beim Einspannen eines Werk­ stücks auf den Werkstückträger notwendig, eine sogenannte Voreinstellung vorzunehmen, wobei eine maßgebliche Achse des Werkstücks, z. B. bei einem rotationssymmetrischen Werkstück die Rotationsachse, auf die durch das Kupplungsorgan vorgege­ bene Bezugsachse zentriert wird. Es geht dabei vor allem da­ rum, das Material des Werkstücks bezüglich der Bezugsachse gleichmäßig zu verteilen, damit bei der späteren Bearbeitung des Werkstücks möglichst geringe Unterschiede im Bearbei­ tungsaufwand auftreten. Beispielsweise soll die an einem Roh­ ling durch Drehen abzutragende Schicht am ganzen Umfang mög­ lichst gleich stark sein. Andernfalls ist mit einer unnötig hohen Bearbeitungszeit und einer entsprechend längeren Ein­ satzdauer des Werkzeugs zu rechnen. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von Hartmetallen von erheblicher Bedeutung.

In manchen Fällen ist die am Werkstückträger vorgesehene Spannvorrichtung zum Einspannen des Werkstücks nicht so aus­ gebildet, daß sich das Werkstück beim Einspannen von selbst zentriert, wie z. B. bei einem Dreibacken-Spannfutter für Drehteile. Es handelt sich in der Regel vielmehr um einfache Klemmvorrichtungen, welche nur eine angenäherte Zentrierung ermöglichen, wobei der Grad der Abweichung zumeist noch von der Form und den Abmessungen des Werkstücks selbst abhängt. Beispielsweise wird ein Vierkantstab in einem Vierkantloch dadurch fixiert, daß eine von einer Ecke des Vierkantlochs aus in diagonaler Richtung wirkende Stellschraube den Vier­ kantstab in die gegenüberliegende Ecke des Vierkantlochs preßt. Auch bei einem an den Stabquerschnitt angepaßten Lochquerschnitt kommt es infolge von Maßabweichungen zu einer Verschiebung der Stabkörperachse gegenüber der Bezugsachse.

Es sind deshalb Vorrichtungen bekannt geworden, welche es er­ möglichen, das Werkstück auf dem Werkzeugträger genau zu po­ sitionieren. Diese Voreinstellung wird in der Regel an einem Meßplatz vorgenommen, an dem die eingestellte Position des Werkstücks mit Hilfe einer Meßvorrichtung, z. B. eines Meß­ tasters, kontrolliert werden kann.

Bisherige Vorrichtungen der genannten Art beruhen jedoch auf dem eingangs genannten Prinzip von mit Gleit- oder Rollenla­ gern versehenen Geradführungen, welche sich in der Praxis nicht in zufriedenstellendem Maße bewährt haben.

In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele sowohl des Standes der Technik (Fig. 1 bis 6) als auch der Erfindung (Fig. 7 bis 17) dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 und 2 Stirn- und Seitenansicht eines bekannten Werkstückträgers;

Fig. 3 und 4 Stirn- und Seitenansicht eines bekannten Aufspannblocks zur positionsdefinierten Aufnahme des Werkstückträgers;

Fig. 5 Schnittansicht der Werkstückaufnahme am Werkstückträger nach den Fig. 1 und 2

Fig. 6 schematische Ansicht eines Meßplatzes;

Fig. 7 Seitenansicht eines Werkstückträgers mit einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 8 Frontansicht der Vorrichtung aus der Richtung D in Fig. 7;

Fig. 9 Längsschnitt nach der Linie C-C in Fig. 8;

Fig. 10 Ansicht der Stellscheibe aus der Richtung D in Fig. 7;

Fig. 11 Querschnitt nach der Linie B-B in Fig. 7;

Fig. 12 Querschnitt gemäß Fig. 11, Werkstückaufnahme in X-Richtung verschoben;

Fig. 13 Querschnitt gemäß Fig. 11, Werkstückaufnahme in Y-Richtung verschoben;

Fig. 14 Längsschnitt eines Werkstückträgers mit einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 15 Ansicht der dem Basisteil benachbarten Stellscheibe, von links in Fig. 14;

Fig. 16 Ansicht der der Werkstückaufnahme benachbarten Stellscheibe, von links in Fig. 14;

Fig. 17 Schnittansicht einer Variante bezüglich der Schlitzanordnung.

Gemäß dem Stand der Technik weist ein Werkstückträger 1 nach den Fig. 1, 2 und 5 einen auf einer Unterlage zu fixierenden Basisteil 2 und einen ein Werkstück 3 fixierenden Halter 4 auf. Als Unterlage dient im vorliegenden Beispiel ein Auf­ spannblock 5 gemäß den Fig. 3 und 4. Zur Fixierung des Werk­ stückträgers 1 am Aufspannblock 5 dient ein zylindrischer Zap­ fen 6, welcher am Basisteil 2 des Werkstückträgers 1 be­ festigt ist und in eine entsprechende zylindrische Bohrung 7 des Aufspannblockes 5 einsetzbar ist. Am Umfang der Bohrung 7 befindet sich ein Kranz von Kugeln 8, welche beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Hohlkonus radial nach innen drückbar sind, so daß sie in eine Umfangsnut 9 am Zapfen 6 eingreifen und dadurch den Werkstückträger 1 am Aufspannblock 5 formschlüssig verankern.

Die Lage des Werkstückträgers 1 bezüglich des Aufspannblocks 5 ist im fixierten Zustand genau definiert. Dazu dienen ei­ nerseits vier in einer an der Stirnseite des Basisteils 2 be­ findlichen Federplatte 10 vorgesehene Ausnehmungen 11, welche mit an der Stirnseite des Aufspannblocks 5 entsprechend ange­ ordneten Zapfen 12 zusammenarbeiten und den Werkstückträger 1 in der X- und Y-Richtung sowie in seiner Drehwinkellage fest­ legen. Andererseits befinden sich an der Stirnseite des Ba­ sisteils 2 vier Stehbolzen 13, welche an Anlageflächen 14 an der Stirnseite des Aufspannblocks 5 zu liegen kommen, wodurch der Werkstückträger 1 auch in Z-Richtung durch eine definier­ te Auflageebene festgelegt ist.

Gemäß Fig. 5 wird das Werkstück 3 in Form eines Vierkant­ stabes dadurch in einem Vierkantloch 15 des Halters 4 fi­ xiert, daß eine von einer Ecke des Vierkantlochs 15 aus in diagonaler Richtung wirkende Stellschraube 16 über eine Druckleiste 17 den Vierkantstab 3 in die gegenüberliegende Ecke des Vierkantlochs 15 preßt. Die Längsachse des Vier­ kantstabes 3 befindet sich unter diesen Umständen nicht in dem beispielsweise durch die als Positioniermittel wirkenden Ausnehmungen 11 und Zapfen 12 fest­ gelegten Zentrum des Vierkantlochs 15. Zur Zentrierung des Vierkantstabes 3 sind deshalb Mittel vorzusehen, welche es ermöglichen, den Halter 4 gegenüber dem Basisteil 2 in einer zur Auflageebene parallelen Verstellebene zu verschieben. Diese Mittel bilden den Gegenstand der Erfindung.

Diese als Voreinstellung bezeichnete Feineinstellung des Werkstücks bezüglich einer Bezugsachse findet an einem Meß­ platz statt, an welchem mit einer Meßvorrichtung das Werk­ stück 3 ausgemessen und das Maß der erforderlichen Verschie­ bungen erfaßt werden kann.

Eine solche Meßvorrichtung ist in Fig. 6 schematisch darge­ stellt. Eine ausführlichere Beschreibung einer Meßvorrichtung dieser Art findet sich z. B. in der EP 0.270.721 Al. In einem Sockel 18 ist ein Aufspannblock 19, welcher gemäß den Fig. 3 und 4 ausgebildet sein kann, um eine vertikale Achse drehbar gelagert. In diesen Aufspannblock 19 ist der Werkstückträger 20 mit dem Werkstück 21 in der beschriebenen Weise einsetz­ bar. Auf dem Sockel 18 ist eine Meßschlittenanordnung ange­ bracht, welche eine vertikale Meßschiene 22, einen längs die­ ser verschiebbaren Schlitten 23 und eine in diesem verschieb­ bare waagerechte Meßschiene 24 aufweist, wobei am Ende der Meßschiene 24 ein Abtastorgan 25 angeordnet ist.

Anhand der Fig. 7 bis 13 wird nachstehend eine erste bevorzugte Ausführungsform der den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks auf einem Werkstückträger näher beschrieben.

Der Werkstückträger besteht aus einem quaderförmigen Basisteil 30, einem zylindrischen Halter 31 für das Werkstück und einem zwischen Basisteil 30 und Halter 31 angeordneten scheibenför­ migen massiven Stellkörper 32 mit bezüglich der Auflageebene 33 des Basisteils 30 planparallelen Anlageflächen 34 und 35. Die Mittel zum Fixieren des Basisteils 30 auf einer Unterlage in einer definierten Lage sind hier nicht dargestellt; sie kön­ nen z. B. entsprechend der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aus­ führungsform ausgebildet sein. Zum Befestigen des Werkstücks ist im vorliegenden Beispiel am Halter 31 eine zentrale Boh­ rung 36 für den Einsatz einer Befestigungsschraube vorgese­ hen, wobei das Werkstück in diesem Fall eine entsprechende Gewindebohrung aufweist. Die geradlinigen und kreisförmigen Markierungen 53 bzw. 54 dienen zur groben Orientierung des Werkstücks auf dem Halter 31.

Der massive Stellkörper 32 weist schlitzförmige, senkrecht zu den An­ lageflächen 34, 35 verlaufende und achsial durchgehende Aus­ nehmungen 37, 38, 39 und 40 auf, und zwar handelt es sich um paarweise angeordnete, jeweils voneinander getrennte Schlitze 37, 38 bzw. 39, 40 mit U-förmigem Schlitzprofil. Dabei sind die Schlitze eines jeden Schlitzpaares jeweils so angeordnet, daß die U-Schenkel der beiden Schlitzprofile gegeneinander gerichtet sind und sich paarweise der Länge nach gegenseitig überlappen, wobei der Schenkelabstand eines jeden Schlitzpro­ fils ein Mehrfaches des Abstandes zwischen den sich jeweils überlappenden U-Schenkeln der beiden Schlitzprofile beträgt. Das Schlitzpaar 39, 40 ist außerhalb des Schlitzpaares 37, 38 und gegenüber diesem um 90° verdreht angeordnet. Durch diese Ausbildung und Anordnung der Schlitze 37, 38, 39 und 40 ist der massive Stellkörper 32 in drei ineinanderliegende Profilteile 41, 42, und 43 mit im wesentlichen rechteckiger Außen- bzw. In­ nenkontur unterteilt, wobei die Profilteile 41 und 42 einer­ seits und die Profilteile 42 und 43 andererseits je über zwei längliche, unter sich parallele Profilstege 44, 45 bzw. 46, 47 zusammenhängen. Die Profilstege 44, 45 bzw. 46, 47 bilden biegeelastische Lenker zur gegenseitigen Parallelführung der durch diese jeweils verbundenen Profilteile 41, 42 bzw. 42, 43. Dadurch ist eine gegenseitige Verschiebung der beiden Profilteile 41 und 42 in einer ersten Verstellrichtung und eine gegenseitige Verschiebung der beiden Profilteile 42 und 43 in einer zweiten, zur ersten senkrechten Verstellrichtung ermöglicht. Im vorliegenden Beispiel ist der innere Profil­ teil 41 mit dem Basisteil 30 und der äußere Profilteil 43 mit dem Halter 31 verbunden, wobei diese Verbindung so gestaltet ist, daß sich die jeweils verbundenen Teile in der Verstell­ richtung nicht gegeneinander verschieben können. Für die Ver­ bindung des Basisteils 30 und des inneren Profilteils 41 ist eine Verschraubung mit einer zentral angeordneten Schraube 48 vorgesehen. Die gegenseitige Lage ist durch Paßstifte 49 ge­ sichert. Der dem Halter 31 zugeordnete Profilteil 43 weist eine Nabe 50 auf, an welcher der Halter 31 drehbar gelagert ist, wobei der Halter 31 an einem die diesseitige Anlageflä­ che 35 bildenden Bund der Nabe 50 achsial geführt ist. Zur Fixierung des Halters 31 am Profilteil 43 dienen drei radial angeordnete Stellschrauben 51, welche in eine Umfangsnut 52 an der Nabe 50 eingreifen.

Zur gegenseitigen Verschiebung und Fixierung der beiden durch die Lenker 44, 45 miteinander verbundenen Profilteile 41 und 42 dienen zwei Stellschrauben 55 und 56, welche gleichachsig in den Profilteil 42 eingeschraubt sind und mit einander ge­ genüberliegenden Seiten des Profilteils 41 zusammenwirken. Diese Stellschrauben 55, 56 sind durch Bohrungen 57 im Pro­ filteil 43 zugänglich. In gleicher Weise sind zur gegenseiti­ gen Verschiebung und Fixierung der beiden durch die Lenker 46, 47 miteinander verbundenen Profilteile 42 und 43 zwei Stellschrauben 58 und 59 vorgesehen, welche gleichachsig in den Profilteil 43 eingeschraubt sind und mit einander gegen­ überliegenden Seiten des Profilteils 42 zusammenwirken (Fig. 11).

Anhand der beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, den Stell­ körper 32 und den an diesem befestigten Halter 31 mit Hilfe der Stellschrauben 55, 56 in X-Richtung gegenüber dem Basis­ teil 30 zu verschieben und in der eingestellten Lage zu fi­ xieren, wobei sich die Lenker 44, 45 in der in Fig. 11 ange­ deuteten Weise elastisch verformen. Ähnlich läßt sich der Stellkörper 32 und der Halter 31 mit Hilfe der Stellschrauben 58, 59 in Y-Richtung gegenüber dem Basisteil 30 verschieben und in der eingestellten Lage fixieren, wobei sich die Lenker 46, 47 in der in Fig. 13 angedeuteten Weise elastisch verfor­ men. Von Bedeutung ist dabei, daß eine Verstellung in X-Rich­ tung praktisch keinen Einfluß auf die Einstellung in Y-Rich­ tung hat, und umgekehrt.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung unterscheidet sich gemäß den Fig. 14 bis 16 von der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, daß das Stellorgan zwei gleichartig aufgebaute massive Stellkörper, d. h. für jede Verstellrichtung einen massiven Stellkörper 70 bzw. 71 aufweist. Diese massiven Stellkörper 70, 71 befinden sich in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel zwischen einem Basisteil 72 und einem Werkzeughalter 73 und haben bezüglich der Auflageebene 74 planparallele Anlageflächen 75, 76 und 77. Der Basisteil 72 und der Halter 73 können hinsichtlich ihrer Verbindung mit der Unterlage bzw. mit dem Werkstück gleich ausgebildet sein wie die entsprechenden Teile 30 und 31 gemäß den Fig. 7 bis 13.

Jeder der beiden massiven Stellkörper 70 und 71 ist durch zwei senk­ recht zu den Anlageflächen 75, 76 bzw. 77 verlaufende schlitzförmige Ausnehmungen 78, 79 bzw. 80, 81 in zwei in­ einanderliegende Profilteile unterteilt, und zwar je in einen innenliegenden Profilteil 82 bzw. 84 und einen außenliegenden Profilteil 83 bzw. 85. Die jeweiligen Schlitzpaare 78, 79 und 80, 81 sind grundsätzlich gleich ausgebildet und angeordnet wie die an dem einzigen massiven Stellkörper 32 vorgesehenen Schlitz­ paare 37, 38 und 39, 40 nach Fig. 10. Im vorliegenden Bei­ spiel ist jedoch das Schlitzmuster der Ausnehmungen in beiden massiven Stellkörpern 70, 71 genau das gleiche, wobei dasjenige am massiven Stellkörper 71 gegenüber demjenigen am Stellkörper 71 um 90° verdreht angeordnet ist. In beiden massiven Stellkörpern 70, 71 sind durch die jeweiligen Schlitzpaare zwei parallele Profilstege 86 bzw. 87 gebildet, an denen die betreffenden Profilteile 82, 83 bzw, 84, 85 zusammenhängen und welche als biegeelasti­ sche Lenker zur gegenseitigen Parallelführung der durch diese jeweils verbundenen Profilteile in Stellrichtung wirken.

Zur gegenseitigen Verschiebung der zusammengehörigen Profil­ teile weist jeder massive Stellkörper 70 und 71 wiederum zwei Stell­ schrauben 88 bzw. 89 auf, welche jeweils gleichachsig in den äußeren Profilteil 83 bzw. 85 eingeschraubt sind und an ge­ genüberliegenden Seiten des inneren Profilteils 82 bzw. 84 angreifen.

Die inneren Profilteile 82 und 84 der beiden massiven Stellkörper 70, 71 sind durch eine zentrale Schraube 90 miteinander fest ver­ bunden und durch Paßstifte 91 in ihrer gegenseitigen Position gesichert. Der äußere Profilteil 83 des massiven Stellkörpers 70 ist mit dem Basisteil 72 durch sechs Schrauben 92 fest verbunden, wobei Paßstifte 93 ihre gegenseitige Lage sichern. Der äußere Profilteil 85 des massiven Stellkörpers 71 ist mit dem Halter 73 fest verbunden. Diese Verbindung ist gleich wie bei der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 9).

Mit dem beschriebenen zweiteiligen Stellorgan ist eine Fein­ einstellung des Halters 73 bezüglich des Basisteils 72 einer­ seits in der X-Richtung mittels der Stellschrauben 88 und an­ dererseits in der Y-Richtung mittels der Stellschrauben 89 möglich, wobei eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Einstellungen weitgehend ausgeschlossen ist.

Die Fig. 17 zeigt in einer Schnittansicht noch eine Variante hinsichtlich der Schlitzanordnung. Hier weisen die in einem massiven Stellkörper 100 angeordneten beiden U-förmigen Schlitzprofile 101 und 102 gleich lange U-Stege auf, wobei der eine U-Schen­ kel eines Schlitzprofils 101 (102) außerhalb und der andere U-Schenkel desselben Schlitzprofils 101 (102) innerhalb des jeweils benachbarten U-Schenkels des anderen Schlitzprofils 102 (101) verläuft. In diesem Fall ergibt sich eine Anord­ nung, bei der die zwischen den benachbarten U-Schenkeln ge­ bildeten Profilstege 103 und 104 jeweils von einander gegenüberliegenden Seiten der einzelnen Profilteile 105 und 106 ausgehen. Die zur gegenseitigen Verschiebung der beiden Profilteile 105, 106 vorgesehenen Stellschrauben 107 sind hier zweckmäßigerweise in einer zentralen Achse des massiven Stellkör­ pers 100 angeordnet und durchgreifen den Profilsteg 103 bzw. 104 jeweils in einer dafür vorgesehenen Öffnung 108.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Feineinstellung der gegenseitigen Lage zweier miteinander verbundener Apparateteile, insbeson­ dere eines Werkstückträgers und eines Werkstücks, in wenig­ stens einer von zwei eine Bezugsebene definierenden Koordina­ tenrichtungen, wobei die beiden Apparateteile durch ein zwi­ schen diesen angeordnetes Stellorgan mit zur Bezugsebene planparallelen Anlageflächen miteinander verbunden sind, wel­ ches wenigstens einen massiven Stellkörper aufweist, der durch senkrecht zu den Anlageflächen verlaufende, durchgehen­ de schlitzförmige Ausnehmungen in wenigstens zwei ineinander­ liegende Profilteile unterteilt ist, welche über zwei längli­ che Profilstege zusammenhängen, wobei die beiden Apparatetei­ le mit je einem Profilteil in Verstellrichtung unverschieb­ lich verbunden sind, so daß die beiden Apparateteile durch äußere Kräfte, welche in Verstellrichtung gegensinnig auf die beiden Profilteile einwirken, entgegen einer von den Pro­ filstegen ausgeübten Rückstellkraft gegenseitig verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstege (44, 45; 46, 47; 86; 87) selbst als biegeelastisches Lenkerpaar zur gegenseitigen Parallelführung der beiden Profilteile (41, 42; 42, 43; 82, 83; 84, 85) in Verstellrichtung (X; Y) ausgebil­ det sind, und daß zur Verschiebung paarweise gegensinnig wirkende Verschiebeorgane (55, 56; 58, 59; 88; S9) vorgesehen sind, welche an den Profilteilen angreifen und diese in der eingestellten gegenseitigen Lage zugleich formschlüssig fixieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein massiver Stellkörper (32) vorgesehen ist, der durch zwei gleichartige Schlitzpaare (37, 38; 39, 40) in drei innereinanderliegende Profilteile (41, 42, 43) unterteilt ist, wobei das zweite Schlitzpaar (39, 40) außerhalb des ersten Schlitzpaares (37, 38) und gegenüber diesem um 90° verdreht angeordnet ist, so daß der äußerste Profilteil (43) gegenüber dem innersten Profilteil (41) in beiden Koor­ dinatenrichtungen (X; Y) getrennt verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan aus zwei gleichartigen, massiven Stell­ körpern (70; 71) mit zu den Anlageflächen (75, 77) parallelen Stoßflächen (76) aufgebaut ist, daß die beiden massiven Stellkörper (70; 71) je zwei durch das gleiche Schlitzmuster (78, 79; 80, 81) gebildete ineinanderliegende Profilteile (82, 83; 84, 85) aufweisen, wobei das Schlitzmuster (78, 79) des einen massiven Stellkörpers (70) gegenüber dem Schlitz­ muster (80, 81) des anderen massiven Stellkörpers (71) um 90° verdreht angeordnet ist, und daß die jeweils innenliegenden Profilteile (82; 84) der beiden massiven Stellkörper (70; 71) miteinander fest verbunden sind, so daß der außenliegende Profilteil (83) des einen massiven Stellkörpers (70) gegen­ über dem außenliegenden Profilteil (85) des anderen massiven Stellkörpers (71) in beiden Koordinatenrichtungen (X; Y) ge­ trennt verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im massiven Stellkörper (32; 70; 71) minde­ stens ein Paar voneinander getrennter Schlitze (37, 38; 39 40; 78, 79; 80, 81) mit U-förmigem Schlitzprofil - ein U-Steg, der zwei U-Schenkel verbindet - vorgesehen ist, daß die U-Schenkel der Schlitzpaare (37, 38; 39, 40; 78, 79; 80, 81) gegeneinander gerichtet sind und sich paarweise der Länge nach gegenseitig überlappen, wobei der Schenkelabstand eines jeden Schlitzprofils ein Mehrfaches des Abstandes zwischen den jeweils benachbarten U-Schenkeln der beiden Schlitzprofi­ le beträgt, so daß innerhalb und ausserhalb des mindestens einen Schlitzpaares (37, 38; 39, 40; 78, 79; 80, 81) je ein Profilteil (41, 42; 42, 43; 82, 83; 84, 85) mit im wesentli­ chen rechteckiger Außen- bzw. Innenkontur und zwischen den sich jeweils überlappenden U-Schenkeln beider Schlitzprofile je ein länglicher Profilsteg (44, 45; 46, 47; 86; 87) gebil­ det ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Schlitzprofil eines Schlitzpaares (38; 40; 79; 81) einen längeren U-Steg aufweist als das andere Schlitzpro­ fil eines Schlitzpaares (37; 39; 78; 80) und daß die U-Schenkel dieses einen Schlitzprofils eines Schlitzpaares (38; 40; 79; 81) außerhalb der U-Schenkel des anderen Schlitzprofils eines Schlitzpaares (37; 39; 78; 80) parallel zueinander verlaufen, so daß die zwischen den benachbarten U-Schenkeln gebildeten Profilstege (44, 45; 46, 47; 86; 87) jeweils von der gleichen Seite der einzelnen Profilteile (41, 42, 43; S2, 83; 84, 85) ausgehen und jeweils ein biegeelasti­ sches Lenkerpaar zur gegenseitigen Parallelführung der ein­ zelnen Profilteile (41, 42, 43; 82, 83; 84, 85) bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzprofile eines Schlitzpaares (101, 102) gleich lange U-Stege aufweisen und daß sich der eine U-Schenkel ei­ nes Schlitzprofils (101) an der Außenseite und der andere U-Schenkel desselben Schlitzprofils (101) an der Innenseite des jeweils benachbarten U-Schenkels des anderen Schlitzpro­ fils (102) befindet, so daß die zwischen den benachbarten U-Schenkeln gebildeten Profilstege (103, 104) jeweils von einander gegenüberliegenden Seiten der einzelnen Profilteile (105, 106) ausgehen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als paarweise gegensinnig wir­ kende Verschiebeorgane (55, 56; 58, 59; 88; 89) jeweils zwei Stellschrauben (55, 56; 58, 59; 88; 89) vorgesehen sind, wel­ che gleichachsig in den jeweils äußeren Profilteil (42; 43; 83; 85) eingeschraubt sind und mit einander gegenüberliegen­ den Seiten des jeweils inneren Profilteils (41; 42; 82; 84) zusammenwirken.