EP0168687A2 - Verfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Befestigung eines Werkstückes auf einer fahrbaren Werkstückpalette - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Befestigung eines Werkstückes auf einer fahrbaren Werkstückpalette Download PDF

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EP0168687A2
EP0168687A2 EP85107910A EP85107910A EP0168687A2 EP 0168687 A2 EP0168687 A2 EP 0168687A2 EP 85107910 A EP85107910 A EP 85107910A EP 85107910 A EP85107910 A EP 85107910A EP 0168687 A2 EP0168687 A2 EP 0168687A2
Authority
EP
European Patent Office
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cylinder
pressure
workpiece
hydraulic
control valve
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EP85107910A
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English (en)
French (fr)
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EP0168687A3 (en
EP0168687B1 (de
Inventor
Michael Landa
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
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Publication of EP0168687A2 publication Critical patent/EP0168687A2/de
Publication of EP0168687A3 publication Critical patent/EP0168687A3/de
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Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/064—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis perpendicular to the pressing direction

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out the method for fastening a workpiece on a mobile workpiece pallet of a palletizing device of an NC-controlled machine tool consisting of several workpiece pallets that can be fed step by step to the processing station.
  • Such fastening devices for workpieces are used in particular in the case of palletizing devices of NC-controlled machine tools or for production lines in which the workpieces are applied outside the machining zone in constant clamping on mobile workpiece pallets and then fed one after the other for processing the machining station.
  • the most economical and time-saving setting possible, with always repeatable accuracy, is desired.
  • a clamping device for workpieces in particular for the multi-sided machining of raw castings has become known, in which a pivotable and telescopically displaceable clamping lever in the radial direction is rotatably mounted on a column arranged outside the processing platform.
  • the workpiece itself is placed on three support supports that can be plugged into the platform and held from above by a clamping pin of the clamping lever that is positioned as centrally as possible to the three support supports.
  • the clamping lever is initially snapped into the correct height position on the column on the side and then pressed with high pressure on the workpiece by two hydraulic clamping cylinders, for clamping and for machining the first circumferential side of the workpiece.
  • the clamping cylinders are subjected to a low pressure in order to turn the platform by 90 ° or 180 °.
  • the dowel pin remains firmly on the original fixed point of the workpiece, while the radial and a possible axial displacement are made possible by the telescopically extendable clamping lever, which can be pivoted around the column.
  • this clamping device it is not possible to process one or more other workpieces for processing on other platforms during the machining of a workpiece prepare that they can be taken over by the machine tool in cycles. A second workpiece can only be clamped directly on the machine tool when the first workpiece has left the processing platform and has been finished.
  • Another disadvantage of this clamping device is that a constantly connected hydraulic charger is required for the alternating loading of the clamping cylinder with high pressure for machining the workpiece and with lower pressure for each rotation of the platform.
  • the invention is based on the object of proposing a method and a device for carrying out the method for hydraulically fastening a workpiece on a mobile workpiece pallet, by means of which a multiplicity of workpieces can be fastened outside the machining zone on a multiplicity of workpiece pallets with a single, independent hydraulic charger are, in the machining zone for rough machining and fine machining different clamping forces and between these two machining phases a partially relaxed recovery phase are possible without the workpiece having to leave the machining station or a hydraulic charger being required.
  • each workpiece can be definitely attached to a workpiece pallet outside the processing zone, that each workpiece can be roughed on at least four sides in succession with the same clamping and can be finished or finished after an intermediate relaxation , and that no connections to a hydraulic charging station are required in the processing zone contaminated with coolants, lubricants and processing residues.
  • Another advantage is that the workpiece pallets do not require a hydraulic or an electrical flexible feed line after a workpiece has been fastened on the palletizing device during transport.
  • Fig. 1 denotes a 2/3-way manual control valve and 2 and 3 each a 2/2-way control valve. Two further 2/2-way control valves are given the numbers 4 and 5.
  • a pressure filter 6 and a check valve 7 are interposed between a pump feed line 23 and the manual control valve 1.
  • a coupling connection 25 serves as a connection between the pump supply line 23 and a pump (not shown).
  • 5 bar pressure relief valve 16 Between a tank discharge line 24 with a coupling connection 26 and the control valves 4, 5 there is a 5 bar pressure relief valve 16, a 70 bar pressure relief valve 17 and a volume compensation cylinder 18 arranged.
  • a manometer 14 and a throttle check valve 15 are arranged between at least one tensioning cylinder 20 and the manual control valve 1, the control cylinders 20 being separable by a coupling connection 22.
  • a throttle check valve 8 Between the control valve 2 and a support cylinder 19, a throttle check valve 8, a minimess connection 10 and a reservoir 9 biased with a gas pressure of 120 bar are interposed, the support cylinder 19 also being separable by a coupling connection 21.
  • the control valve 3 is assigned a one-way flow control valve 11, a mini-measurement connection 13 and a reservoir 12 preloaded with a gas pressure of 40 bar.
  • 2 and 3 consists of a number of hydraulic parts assembled in a sandwich construction and built on a valve block 27, with the feed line 23, with the coupling connection 25 for connection to the pump of a hydraulic charger, not shown, the discharge line 24 with the Coupling connection 26 for the connection to the tank of the hydraulic charger, the coupling connection 21 for the support cylinder 19 and the coupling connection 22 for the tensioning cylinder 20.
  • the pressure filter 6 and the check valve 7 are installed in the feed line 23. It opens into the 2/3-way hand lever valve 1 on the inlet side.
  • the discharge line 24 is connected on the outlet side to the connection of the hand lever valve 1 and the two pressure relief valves 16, 17 and to the volume compensating cylinder 18.
  • the pressure limiting valves 16, 17 are each connected on the input side to the output of the 2/2-way control valves 4, 5.
  • the second outlet-side connection of the hand lever valve 1 is connected to the inlet of the throttle check valve 15.
  • the throttle check valve 15 is connected to the coupling connection 22 for the tensioning cylinders 20.
  • the manometer 14 On the connecting line between the hand lever valve 1 and the throttle check valve 15 are the manometer 14, with a display scale of 0-250 bar, the input lines of the two control valves 4, 5, and the input line of the two further 2/2-way control valves 2 , 3 connected.
  • the control valves 2, 3 are on the output side connected to the input of one of the throttle check valves 8, 11.
  • One throttle check valve is connected on the output side to the accumulator 12 with a gas preload of 40 bar.
  • the minimess connection 13 is additionally arranged on the connecting line.
  • the other Dros sel check valve 8 is connected on the output side to the memory 9 having a gas preload of 120 bar.
  • the minimess connection 10 and the line to the coupling connection 21 for the support cylinder 19 open into the connecting line.
  • the independent hydraulic charger not shown, which is set up outside the palletizing unit, is connected to the tensioning unit by two lines at the coupling connections 25, 26.
  • An actuating fork 42 of the machine tool, not shown, for switching the control valves 2, 3, 4, 5 is indicated by dash-dotted lines.
  • a workpiece 41 is held for machining on the NC-controlled machine tool with the clamping device placed on a base plate 30 of a palletizing unit according to FIG. 4.
  • the workpiece 41 rests on four supports, of which three supports 32 equipped with a support bolt 32.1 and a stop pin 32.2 are adapted to the workpiece 41 to be machined, are permanently mounted and the fourth is hydraulically adjustable as a support cylinder 19 with a support bolt 19.1.
  • At the four corners of the base plate 30 is one holder 31 each is fastened, on which a clamping claw 33 is mounted with a stud 36, a ball socket 38, a spherical disk 39 and a spring 37.
  • a setscrew 40 and a recess 33.1 for receiving a bolt 20.1 of the clamping cylinder 20 are arranged.
  • a sliding block 35 and a centering pin 34 are fastened in the base plate 30.
  • the hydraulic connecting lines between the clamping unit and the clamping device are connected to the coupling connection 21 for the clamping cylinder 20 and to the coupling connection 22 for the support cylinder 19.
  • the workpiece 41 is placed on the support bolts 32.1 of the fixed supports 32 and the support cylinder 19 and the clamping claws 33 with the clamping cylinders 20 are arranged at the most advantageous locations for machining.
  • the hydraulic charger connected to the coupling connections 25, 26 is put into operation and the tensioning unit is charged until the pressure gauge 14 indicates a predetermined pressure of, for example, 200 bar.
  • the hydraulic charger is then switched off and uncoupled from the tensioning unit again, the holding pressure being maintained by the inventive construction of the tensioning unit.
  • the workpiece 41 is held by the remaining clamping force of 200 bar in the support cylinder 19 and in the clamping cylinders 20 and transferred to the palletizing device together with the workpiece pallet.
  • the NC-controlled machine tool intermittently takes over one pallet after the other and carries out the pre-programmed machining on each workpiece 41.
  • Each workpiece is roughed on the predetermined sides in the clamping just described.
  • the roughing tool of the machine tool is automatically replaced and replaced by the actuating fork 41 for actuating the control valves of the clamping unit.
  • the control valves 2, 3 and 4 of the tensioning unit are switched from position A to position B by pressure from the actuating fork on the control pin of each individual control valve 2, 3, 4.
  • the pressure in the clamping cylinder system drops to the pressure of the pressure limiting valve 16, for example 5 bar. During this manipulation, the workpiece is relaxed without changing its set position.
  • the control valve 5 of the clamping unit is switched from position A to position B by the actuating fork of the machine tool and after approx. 3 seconds control valve 4 is switched from position B to position A again.
  • the tensioning unit is loaded again, specifically by the pressure of the accumulator 12 with the same pressure of the pressure limiting valve 17, for example 70 bar.
  • the clamping unit is automatically prepared for dismantling the workpiece outside the processing zone or outside the palletizing device by using the operating fork of the machine tool again and by pressing the control pin of the control valve 2, the control valve 2 from position B. shifts to position A. Outside the palletizing device, the clamping unit is manually coupled to the hydraulic charger again and the hand lever valve 1 is switched from position B to position A by actuating the control lever, whereby the clamping unit relaxes and the pressure gauge drops to 0 bar. The finished workpiece is removed from the workpiece pallet; the workpiece pallet is free to set up to machine a new workpiece.

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Abstract

Für die Befestigung eines Werkstückes auf einer fahrbaren Palette dient eine hydraulische Aufspannvorrichtung, verbunden mit einer hydraulischen Spanneinheit (1 bis 18). Die Spanneinheit (1 bis 18) wird außerhalb der Bearbeitungszone mit einem separaten hydraulischen Ladegerät gekuppelt und geladen und nach der Ladung wieder abgekuppelt. Die hydraulische Spanneinheit (1 bis 18) ist so konstruiert, daß sie die Halterung des Werkstückes für eine Grobbearbeitung, eine Zwischenentspannung des Werkstückes und eine erneute Halterung mit geringerem Ladedruck für eine Feinbearbeitung des Werkstückes ermöglicht, ohne daß die Werkstückpalette die Bearbeitungszone verläßt, und ohne daß das hydraulische Ladegerät in der Bearbeitungszone anzuschließen wäre. Die so vorbereitete Werkstückpalette wird bis zur Demontage des Werkstückes von der NC-gesteuerten Werkzeugmaschine übernommen, wobei auch die erforderlichen Manipulationen an der Spanneinheit für die Halterung des Werkstückes mit unterschiedlichen Druckkräften durch die Werkzeugmaschine ausgeführt werden. Während dieser Zeit sind die Arbeitskraft und das hydraulische Ladegerät für die Befestigung weiterer Werkstücke auf weiteren Paletten oder für die Demontage fertig bearbeiteter Werkstücke einsetzbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Befestigung eines Werkstückes auf einer fahrbaren Werkstückpalette einer aus mehreren, schrittweise der Bearbeitungsstation zuführbaren Werkstückpaletten bestehenden Palettiereinrichtung einer NC-gesteuerten Werkzeugmaschine.
  • Solche Befestigungseinrichtungen für Werkstücke finden insbesondere bei Palettiereinrichtungen von NC-gesteuerten Werkzeugmaschinen oder für Fertigungsstrassen Verwendung, bei welchen die Werkstücke ausserhalb der Bearbeitungszone in stets gleicher Aufspannung auf fahrbaren Werkstückpaletten aufgebracht und anschliessend nacheinander zur Bearbeitung der Bearbeitungsstation zugeführt werden. Bei solchen Befestigungseinrichtungen ist vor allem eine möglichst wirtschaftliche und zeitsparende Aufspannung bei stets wiederholbarer Genauigkeit erwünscht.
  • Mit der DE-OS 28 00 207 ist eine Spanneinrichtung für Werkstücke, insbesondere für die mehrseitige Bearbeitung von Rohgussteilen bekanntgeworden, bei welcher ein schwenkbarer und teleskopartig in radialer Richtung verschiebbarer Spannhebel an einer ausserhalb der Bearbeitungsplattform angeordneten Säule drehbar gelagert ist. Das Werkstück selbst wird auf drei auf der Plattform einsteckbaren Auflagestützen abgesetzt und durch einen möglichst mittig zu den drei Auflagestützen positionierten Spannstift des Spannhebels von oben gehalten. Der Spannhebel wird dabei an der seitlich angeordneten Säule vorerst von Hand in eine richtige Höhenlage eingerastet um anschliessend durch zwei hydraulische Spannzylinder, zum Festspannen und zum Bearbeiten der ersten Umfangseite des Werkstückes, mit hohem Druck auf das Werkstück zu drücken. Für die Bearbeitung einer weiteren Umfangseite des Werkstückes werden die Spannzylinder mit einem niederen Druck beaufschlagt, um die Plattform um 90° oder 180° zu drehen. Bei dieser Manipulation bleibt der Spannstift fest auf dem ursprünglichen Fixpunkt des Werkstückes stehen, während die radiale und eine eventuelle achsiale Verschiebung durch den um die Säule schwenkbar angeordneten und teleskopisch ausziehbaren Spannhebel ermöglicht werden.
  • Mit dieser Spanneinrichtung ist es nicht möglich, während der Bearbeitung eines Werkstückes ein oder mehrere weitere Werkstücke für die Bearbeitung auf weiteren Plattformen so vorzubereiten, dass sie von der Werkzeugmaschine taktweise übernommen werden können. Ein zweites Werkstück kann direkt an der Werkzeugmaschine erst dann aufgespannt werden, wenn das erste Werkstück fertig bearbeitet die Bearbeitungsplattform verlassen hat. Ein weiterer Nachteil dieser Spanneinrichtung liegt darin, dass für die wechselweise Beaufschlagung der Spannzylinder mit hohem Druck für die Bearbeitung des Werkstückes und mit geringerem Druck für jede Drehung der Plattform ein ständig angeschlossenes hydraulisches Ladegerät erforderlich ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur hydraulischen Befestigung eines Werkstückes auf einer fahrbaren Werkstückpalette vorzuschlagen, mittels welchen eine Vielzahl von Werkstücken auf einer Vielzahl von Werkstückpaletten mit einem einzigen, unabhängigen Hydraulik-Ladegerät ausserhalb der Bearbeitungszone befestigbar sind, wobei in der Bearbeitungszone für die Grobbearbeitung und die Feinbearbeitung unterschiedliche Spannkräfte und zwischen diesen beiden Bearbeitungsphasen eine teilentspannte Erholungsphase möglich sind, ohne dass das Werkstück den Bearbeitungsplatz verlassen muss oder dazu ein hydraulisches Ladegerät erforderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass jedes Werkstück ausserhalb der Bearbeitungszone auf einer Werkstückpalette definitiv befestigbar ist, dass jedes Werkstück bei praktisch gleicher Aufspannung an mindestens vier Seiten nacheinander geschruppt und nach einer Zwischenentspannung geschlichtet bzw. fertig bearbeitet werden kann, und dass in der mit Kühlmitteln, Schmiermitteln und Bearbeitungsrückständen verschmutzten Bearbeitungszone keine Anschlüsse an eine hydraulische Ladestation erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Werkstückpaletten nach der Befestigung eines Werkstückes während des Transportes auf der Palettiereinrichtung weder eine hydraulische noch eine elektrische flexible Zuleitung benötigen.
  • Auf beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Hydraulikschema über eine hydraulische Spanneinheit,
    • Fig. 2 einen Aufriss der hydraulischen Spanneinheit,
    • Fig. 3 einen Seitenriss der hydraulischen Spanneinheit und
    • Fig. 4 eine Ansicht einer Aufspannvorrichtung mit aufgespanntem Werkstück.
  • In der Fig. 1 ist mit 1 ein 2/3-Wege-Handsteuerventil und mit 2 und 3 je ein 2/2-Wege-Steuerventil bezeichnet. Zwei weitere 2/2-Wege-Steuerventile erhalten die Ziffern 4 und 5. Zwischen einer Pumpen-Zuleitung 23 und dem Handsteuerventil 1 sind ein Druckfilter 6 und ein Rückschlagventil 7 zwischengeschaltet. Als Verbindung zwischen der Pumpen-Zuleitung 23 und einer nicht dargestellten Pumpe dient ein Kupplungsanschluss 25. Zwischen einer Tankableitung 24 mit einem Kupplungsanschluss 26 und den Steuerventilen 4, 5 sind ein 5bar-Druckbegrenzungsventil 16, ein 70bar-Druckbegrenzungsventil 17 und ein Volumen-Ausgleichszylinder 18 angeordnet. Zwischen mindestens einem Spannzylinder 20 und dem Handsteuerventil 1 ist ein Manometer 14 und ein Drossel-Rückschlagventil 15 angeordnet, wobei die Steuerzylinder 20 durch einen Kupplungsanschluss 22 abtrennbar sind. Zwischen dem Steuerventil 2 und einem Stützzylinder 19 sind ein Drossel-Rückschlagventil 8, ein Minimessanschluss 10 und ein mit einem Gasdruck von 120 bar vorgespannter Speicher 9 zwischengeschaltet, wobei der Stützzylinder 19 durch einen Kupplungsanschluss 21 ebenfalls abtrennbar ist. Dem Steuerventil 3 ist ein Drossel-Rückschlagventil 11, ein Minimessanschluss 13 und ein mit einem Gasdruck von 40 bar vorgespannter Speicher 12 zugeordnet.
  • Die Spanneinheit gemäss den Fig. 2 und 3 besteht aus einer Anzahl in Sandwichbauart zusammengestellter und auf einem Ventilblock 27 aufgebauter Hydraulikteile, mit der Zuleitung 23, mit dem Kupplungsanschluss 25 für den Anschluss an die Pumpe eines nicht dargestellten hydraulischen Ladegerätes, der Ableitung 24 mit dem Kupplungsanschluss 26 für den Anschluss an den Tank des hydraulischen Ladegerätes, dem Kupplungsanschluss 21 für den Stützzylinder 19 und dem Kupplungsanschluss 22 für die Spannzylinder 20. In der Zuleitung 23 ist der Druckfilter 6 und das Rückschlagventil 7 eingebaut. Sie mündet eingangsseitig in das 2/3-Wege-Handhebelventil 1. Die Ableitung 24 ist je ausgangsseitig mit dem Anschluss des Handhebelventils 1 und den zwei Druckbegrenzungsventilen 16, 17, sowie mit dem Volumen-Ausgleichszylinder 18 verbunden. Die Druckbegrenzungsventile 16, 17 sind eingangsseitig je mit dem Ausgang der 2/2-Wege-Steuerventile 4, 5 verbunden. Der zweite ausgangsseitige Anschluss des Handhebelventils 1 ist mit dem Eingang des Drossel-Rückschlagventils 15 verbunden. Ausgangsseitig ist das Drossel-Rückschlagventil 15 mit dem Kupplungsanschluss 22 für die Spannzylinder 20 verbunden. An der Verbindungsleitung zwischen dem Handhebelventil 1 und dem Drossel-Rückschlagventil 15 sind das Manometer 14, mit einer Anzeigeskala von 0-250 bar, die Eingangsleitungen der beiden Steuerventile 4, 5, sowie die Eingangsleitung der beiden weiteren 2/2-Wege-Steuerventile 2, 3 angeschlossen. Ausgangsseitig sind die Steuerventile 2, 3 je mit dem Eingang eines der Drossel-Rückschlagventile 8, 11 verbunden. Das eine Drossel--Rückschlagventil ist ausgangsseitig mit dem Speicher 12, mit einer Gas-Vorspannung von 40 bar, verbunden. An der Verbindungsleitung ist zusätzlich der Minimessanschluss 13 angeordnet. Das andere Dros sel-Rückschlagventil 8 ist ausgangsseitig mit dem eine Gas-Vorspannung von 120 bar aufweisenden Speicher 9 verbunden. In die Verbindungsleitung münden der Minimessanschluss 10 und die Leitung zum Kupplungsanschluss 21 für den Stützzylinder 19. Das unabhängige, ausserhalb der Palettiereinheit aufgestellte, nicht dargestellte hydraulische Ladegerät wird durch zwei Leitungen an den Kupplungsanschlüssen 25, 26 mit der Spanneinheit verbunden. Eine zum Umschalten der Steuerventile 2, 3, 4, 5 dienende Betätigungsgabel 42, der nicht dargestellten Werkzeugmaschine, ist strichpunktiert angedeutet.
  • Mit der gemäss Fig. 4 auf einer Grundplatte 30 einer Palettiereinheit aufgesetzten Aufspannvorrichtung wird ein Werkstück 41 für die Bearbeitung auf der NC-gesteuerten Werkzeugmaschine gehalten. Dabei liegt das Werkstück 41 auf vier Auflagen auf, von denen drei mit einem Auflagebolzen 32.1 und einem Anschlagstift 32.2 ausgerüsteten Auflagen 32 an das zu bearbeitende Werkstück 41 angepasst, fest montiert sind und die vierte als ein Stützzylinder 19 mit einem Auflagebolzen 19.1 hydraulisch einstellbar ist. An den vier Ecken der Grundplatte 30 ist je ein Halter 31 befestigt, auf welchem mit einer Stiftschraube 36, einer Kugelpfanne 38, einer Kugelscheibe 39 und einer Feder 37 eine Spannklaue 33 gelagert ist. An den beiden Enden der Spannklaue 33 sind ein Gewindestift 40 und eine Aussparung 33.1 für die Aufnahme eines Bolzens 20.1 des Spannzylinders 20 angeordnet. In der Grundplatte 30 sind ein Nutenstein 35 und ein Zentrierstift 34 befestigt. Die hydraulischen Verbindungsleitungen zwischen der Spanneinheit und der Aufspannvorrichtung werden am Kupplungsanschluss 21 für die Spannzylinder 20 und am Kupplungsanschluss 22 für den Stützzylinder 19 angeschlossen.
  • Das Werkstück 41 wird auf die Auflagebolzen 32.1 der fest montierten Auflagen 32 aufgestellt und der Stützzylinder 19 und die Spannklauen 33 mit den Spannzylindern 20 an den für die Bearbeitung vorteilhaftesten Stellen angeordnet. Nach diesem Aufbau wird das an den Kupplungsanschlüssen 25, 26 angeschlossene hydraulische Ladegerät in Betrieb genommen und die Spanneinheit geladen, bis das Manometer 14 einen vorbestimmten Druck von beispielsweise 200 bar anzeigt. Dann wird das hydraulische Ladegerät ausgeschaltet und von der Spanneinheit wieder abgekuppelt, wobei durch den erfindungsgemässen Aufbau der Spanneinheit der Haltedruck erhalten bleibt. Das Werkstück 41 wird durch die bleibende Spannkraft von 200 bar im Stützzylinder 19 und in den Spannzylindern 20 gehalten und zusammen mit der Werkstückpalette der Palettiereinrichtung übergeben.
  • Während der Arbeiter weitere Werkstückpaletten mit Werkstücken ausrüstet, übernimmt die NC-gesteuerte Werkzeugmaschine taktweise eine Palette nach der anderen und führt an jedem Werkstück 41 die vorprogrammierte Bearbeitung aus. Dabei wird jedes Werkstück in der soeben beschriebenen Aufspannung an den vorbestimmten Seiten geschruppt. Nach Abschluss der Schruppbearbeitung wird das Schruppwerkzeug der Werkzeugmaschine automatisch ausgewechselt und durch die Betätigungsgabel 41 für die Betätigung der Steuerventile der Spanneinheit ersetzt. Die Steuerventile 2, 3 und 4 der Spanneinheit werden nacheinander durch einen Druck von der Betätigungsgabel auf den Steuerzapfen jedes einzelnen Steuerventiles 2, 3, 4 von der Stellung A auf die Stellung B geschaltet. Dabei sinkt der Druck im System der Spannzylinder auf den dem Druckbegrenzungsventil 16 vorgegebenen Druck von beispielsweise 5 bar ab. Das Werkstück wird bei dieser Manipulation, ohne dass es seine eingestellte Position verändert, entspannt. Während die vier Spannzylinder 20 ihre Spannkraft von 16000 N auf 400 N verringern, bleibt der Druck von 200 bar im System des Stützzylinders 19 erhalten. Als Vorbereitung für die weitere Bearbeitung des Werkstückes wird durch die Betätigungsgabel der Werkzeugmaschine das Steuerventil 5 der Spanneinheit von der Stellung A auf Stellung B und nach ca. 3 Sekunden das Steuerventil 4 von der Stellung B wieder auf die Stellung A geschaltet. Durch die weitere Betätigung des Steuerventils 3 von der Stellung B auf die Stellung A und nach ca. 15 Sekunden des Steuerventils 5 von der Stellung B auf Stellung A wird die Spanneinheit wieder geladen, und zwar durch den Druck des Speichers 12 mit dem gleichen, dem Druckbegrenzungsventil 17 vorgegebenen Druck von beispielsweise 70 bar. Diese Spannung genügt für die Halterung des Werkstückes, um am Werkstück alle ebenfalls vorprogrammierten Fertigbearbeitungen, wie Schlichten, Bohren, Gewindeschneiden etc. durchzuführen. Nach Abschluss dieser Operationen wird die Spanneinheit automatisch für die Demontage des Werkstückes ausserhalb der Bearbeitungszone bzw. ausserhalb der Palettiereinrichtung vorbereitet, indem wieder die Betätigungsgabel der Werkzeugmaschine zum Einsatz kommt und durch einen Druck auf den Steuerzapfen des Steuerventils 2, das Steuerventil 2 von der Stellung B in die Stellung A verschiebt. Ausserhalb der Palettiereinrichtung wird die Spanneinheit von Hand wieder an das hydraulische Ladegerät angekuppelt und das Handhebelventil 1 durch Betätigung des Steuerhebels von Hand von der Stellung B in die Stellung A geschaltet, wobei sich die Spanneinheit entspannt und das Manometer auf 0 bar absinkt. Das fertig bearbeitete Werkstück wird von der Werkstückpalette entnommen; die Werkstückpalette ist für den Aufbau zur Bearbeitung eines neuen Werkstückes frei.

Claims (7)

1. Verfahren zur Befestigung eines Werkstückes (41) auf einer fahrbaren Werkstückpalette einer aus mehreren, schrittweise der Bearbeitungsstation zuführbaren Werkstückpaletten bestehenden Palettiereinrichtung einer NC-gesteuerten Werkzeugmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück (41) ausserhalb der Palettiereinrichtung mit einer durch ein unabhängiges, separates hydraulisches Ladegerät mit einem für eine Grobbearbeitung festgelegten Druck aufgeladenen hydraulischen Spanneinheit auf einer aus der Palettiereinrichtung ausgefahrenen Werkstückpalette befestigt und zusammen mit der Werkstückpalette der Palettiereinrichtung übergeben, von der Werkzeugmaschine taktweise übernommen und nach Ausführung der Grobbearbeitung durch die Betätigung der hydraulischen Spanneinheit durch eine Betätigungsgabel (42) der Werkzeugmaschine teilentspannt und für eine Feinbearbeitung von der mit einem reduzierten Druck wieder beaufschlagten Spanneinheit gehalten und nach Beendigung der Feinbearbeitung für die Demontage ausserhalb der Palettiereinrichtung durch die Betätigung der Spanneinheit mit der Betätigungsgabel (42) der Werkzeugmaschine vorbereitet und zusammen mit der Werkstückpalette der Palettiereinrichtung übergeben, aus der Palettiereinrichtung ausgefahren und nach dem Ankuppeln der hydraulischen Spanneinheit an das hydraulische Ladegerät und nach der Betätigung eines Hand-Steuerventils (1) der Spanneinheit entspannt und demontiert wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein unabhängiges, an sich bekanntes, hydraulisches Ladegerät und mindestens eine mit einer mit dem Ladegerät kuppelbaren hydraulischen Spanneinheit ausgerüsteten fahrbaren Werkstückpalette einer Palettiereinrichtung, wobei die hydraulische Spanneinheit einen zum Laden eines Stützzylinders (19) vorgesehenen ersten Leitungszweig und einen zum Laden mindestens eines Spannzylinders (20) vorgesehenen, eine Einrichtung für eine Teilentspannung und eine Einrichtung für eine reduzierte Wiederaufladung aufweisenden zweiten Leitungszweig besitzt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung für die Teilentspannung ein Zweiweg-Steuerventil (4), ein Druckbegrenzungsventil (16) und ein Volumen-Ausgleichszylinder (18) aufweist, wobei das Zweiweg-Steuerventil (4) eingangsseitig mit der Druckleitung der Spannzylinder (20) und ausgangsseitig mit dem Eingang des Druckbegrenzungsventils (16) und der Ausgang des Druckbegrenzungsventils (16) mit dem Volumen-Ausgleichszylinder (18) verbunden sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung für die reduzierte Wiederaufladung ein Speicher (12) mit einer Gasvorspannung, ein Zweiweg-Steuerventil (5), ein Druckbegrenzungsventil (17) und ein Volumen-Ausgleichszylinder (18) aufweist, wobei der Speicher (12) über ein Drossel-Rückschlagventil (11) und ein zusätzliches Zweiweg-Steuerventil (3) mit der Druckleitung der Spannzylinder (20), der Eingang des Zweiweg-Steuerventils (5) ebenfalls mit der Druckleitung der Spannzylinder (20), der Ausgang des Zweiweg-Steuerventils (5) mit dem Eingang des Druckbegrenzungsventils (17) und das Druckbegrenzungsventil (17) ausgangsseitig mit dem Volumen-Ausgleichszylinder (18) verbunden sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Leitungszweig der hydraulischen Spanneinheit ein Speicher (9) mit einer Gasvorspannung, ein Drossel-Rückschlagventil (8) und ein Zweiweg-Steuerventil (2) aufweist, wobei das Zweiweg-Steuerventil (2) eingangsseitig mit der Druckleitung der Spannzylinder (20) und ausgangsseitig mit dem Eingang des Drossel-Rückschlagventiles (8) und das Drossel-Rückschlagventil (8) ausgangsseitig mit der Druckleitung des Stützzylinders (19) und dem Speicher (9) verbunden sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ladedruck der hydraulischen Spanneinheit 200 bar ist, und dass das Druckbegrenzungsventil (16) für die Teilentspannung einen eingestellten Druck von 5 bar aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckbegrenzungsventil (17) für die reduzierte Wiederaufladung einen eingestellten Druck von 70 bar aufweist und die Gas-Vorspannung des zugehörigen Speichers (12) 40 bar ist.
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