EP0254741A1 - Vorrichtung zur halterung und handhabung eines flachen gegenstandes. - Google Patents

Vorrichtung zur halterung und handhabung eines flachen gegenstandes.

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EP0254741A1
EP0254741A1 EP87901052A EP87901052A EP0254741A1 EP 0254741 A1 EP0254741 A1 EP 0254741A1 EP 87901052 A EP87901052 A EP 87901052A EP 87901052 A EP87901052 A EP 87901052A EP 0254741 A1 EP0254741 A1 EP 0254741A1
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EP
European Patent Office
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frame
jaw
flat
movable
clamping jaw
Prior art date
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EP87901052A
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Rene Buchler
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Mecatool AG
Original Assignee
Buchler B Set AG
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Publication date
Application filed by Buchler B Set AG filed Critical Buchler B Set AG
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Publication of EP0254741A1 publication Critical patent/EP0254741A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0254741B1 publication Critical patent/EP0254741B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00—Vices
    • B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2489—Slideways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25B5/02—Clamps with sliding jaws
    • 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
    • B25B5/10—Arrangements for positively actuating jaws using screws
    • B25B5/109—Arrangements for positively actuating jaws using screws with two screws, e.g. parallel screw clamps
    • 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
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments

Definitions

  • the invention relates to a device for holding and handling a flat object, in particular for holding a flat workpiece on a machine tool according to the preamble of claim 1.
  • a device has already become known which is also said to be suitable for holding flat workpieces for machining on a machine tool (Tech. Rundschau 1.86, workshop, accessories for wire EDM machines). It is adjustable -% ⁇
  • Wrench a so-called Englishman, and also has similarities to a vice.
  • This device has the major disadvantage that it is a system that is open on one side and is therefore not able to clamp a workpiece without play and without warpage. Since certain machining processes, such as electrical spark erosion, require a play-free maintenance of a workpiece position that is set with high precision and free of tension during machining, the use of the known device is not very useful in such cases.
  • the object of the invention is therefore to improve the generic device in such a way that it allows fast, tension-free and play-free clamping of the objects for the purpose of precision machining of flat objects.
  • the respective machining process is to be carried out by parts of the device. tion should not be hindered if possible.
  • the preset processing position of the object is to be ensured in successive operations on the firmly clamped object on changing processing machines, automatic handling or transport between the different processing machines should also be possible.
  • the object of the invention is achieved in the generic device by the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • Advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.
  • the device according to the invention which is also referred to below as “frame adhesive”, enables a precise, tension-free and play-free manner in a rigid, closed system Holder of the flat object and is therefore particularly advantageously applicable for machining operations that require extreme precision.
  • the flat object is clamped in two
  • the movable clamping jaw is inserted into the frame and carefully brought into position and clamped to the object to be clamped with clamping means, but without play; the movable jaw is then clamped to the frame by the gill means with a superimposed supporting tension, which is equivalent to a locking.
  • the device represents a relatively simple construction, the parts of which, in particular the movable clamping jaw, are easily interchangeable. This enables a rapid adaptation to different types and contours of objects to be obtained.
  • the device lies in the fact that it enables unhindered processing of the object clamped in it up to its outer contour, so that it can also be completely separated if necessary without the separated parts being able to change their position.
  • the respective flat object can be a workpiece to be machined or a tool.
  • the flat object can represent a sinking electrode during spark erosion, which is fastened to a sinking EDM machine and clamped in the frame clamp.
  • the box clamp can also be used to "palletize" high-precision clamped objects, in particular workpieces. If you want to carry out a sequence of machining operations on different machines and maintain the required workpiece position with respect to a reference point on a preset position, you can simply clamp the box clamp together with the workpiece on the different machines without the relative Position of the workpiece is changed compared to the reference system. This gives a high repeat accuracy of a defined machining position of the workpiece each time a new work step begins.
  • Claim 9 simplifies the clamping process, in particular also with regard to a semi- or fully automatic clamping. - f -
  • Claims 10 and 11 offer the possibility of automatically handling the box clamp and combining it with further handling devices in accordance with the applicant's earlier patent applications.
  • FIG. 1 shows a top view of the device according to the invention
  • Figure 2 is a partially broken section along the line II of Fig. 1.
  • 3 shows a perspective illustration of the movable clamping jaw, which is used in the invention
  • Fig. 4 is a plan view of a movable jaw in accordance with a development of the invention, said en part broken away of a corner;
  • Fig. 5 shows a first example of the use of
  • FIG. 7 shows a third example of use for the use of the device.
  • the device shown in FIG. 1 has a closed, rectangular, flat frame 1, one (on the right in FIG. 1) of the transverse side of which is designed as a fixed clamping jaw 1.1. Furthermore, the device has a movable clamping jaw 1.3 which can be inserted into the frame from the outside and is guided on its longitudinal sides 1.2. The jaw 1.3 can on the long sides - _ -
  • 1.2 of the frame 1 are clamped and it can be clamped against a flat object W to be held (cf. also FIGS. 2 to 4).
  • 1 on the left-hand transverse side 1.4 of the frame 1 carries a clamping means 1.5 acting on the movable clamping jaw 1.3, which in the present embodiment consists of three screw bolts 1.5.1, each inserted in a threaded bore 1.4.1 of the left-hand transverse side 1.4 consists.
  • hydraulically or pneumatically actuated pressure drives can also be used as clamping means 1.5.
  • the rigid frame 1 and the precise guidance of the movable clamping jaw 1.3 enable precise, play-free and distortion-free tightening of the flat object W to be held.
  • di e movable jaw 1.3 has substantially the shape of a cuboid, the smallest at its two lateral surfaces with a groove 1.3.1 is fitted.
  • the respective groove base 1.3.2 has an arcuate course (cf. dashed lines in FIGS. 1 and 4).
  • the arcuate course of the groove base 1.3.2 of the two opposite grooves is designed such that, seen in the direction from the workpiece side, the one groove (upper groove in FIG. 1) has a deep incision which is directed towards the rear Clamping device side steadily decreases, while the bottom of the other groove (bottom in Fig.
  • the two grooved ends of the movable jaw 1.3 are each split by a slot 1.3.3 in two prongs 1.3.4 (Fig. 3).
  • the slots 1.3.3 each extend from the center line of each groove base 1.3.2 parallel to the largest side surface of the movable clamping jaw 1.3 towards the center thereof. They therefore run approximately in the center plane of the frame 1.
  • the respectively associated tines 1.3.4 on both sides of the clamping jaw 1.3 can spring slightly on one another owing to the slot 1.3.3 forming them, and thus on the guide bar 1.2.1 of the respective one Longitudinal side 1.2 of the frame to be clamped.
  • Each pair of associated tines 1.3.4 has a hole with a common axis running perpendicular to the slot plane. Hole 1.3.5 in one prong is a through hole with smooth walls.
  • the other coaxial 1.3.6 hole in the other prong 1.3.4 is a threaded hole.
  • the pairs of associated tines 1.3.4, each of which clasp the guide bar 1.2.1 on the inside of the facing frame longitudinal side 1.2, can then be countersunk against the guide bar with the aid of a countersunk screw 1.3.7 which interacts with the threaded bore 1.3.6 1.2.1 -% ⁇
  • the pairs of associated tines 1.3.4 can each be clamped to the associated guide bar 1.2.1 by means of a pressure drive with hydraulic or pneumatic actuation.
  • the movable clamping jaw 1.3 can also be designed with a pressure side which is inclined at an angle to the longitudinal sides 1.2 of the frame.
  • the surfaces of the clamping jaws 1.1 and 1.3 and also those of the longitudinal sides of the frame 1.2, which come into contact with the side surfaces of the object W, can be designed as special profiles 1.6, such as this is shown in FIG. 4 for a simple example with a circular contour.
  • the surfaces of the fixed jaw 1.1, the movable jaw 1.3 and the guide strips 1.2.1 facing the workpiece W have cut grooves 1.7, which here have a semicircular cross section and which are perpendicular to the frame plane.
  • the grooves can also have another shape, for example a triangular cross section.
  • the effective contact surfaces are reduced by these grooves 1.7. However, this makes it possible to keep these contact surfaces cleaner and in particular to remove waste items, dirt such as metal chips etc.
  • the wire electrode can also be threaded into these grooves.
  • 5 shows a first example of use of the device according to the invention for the purpose of automated handling of a tightly clamped flat object W when it is processed by the wire electrode D of a wire EDM machine, not shown, in a handling system 2 with an X-, Y- Coordinate movable flat slide 2.1 according to an earlier patent application by the applicant.
  • 5 shows one of two grooves 2.1.1 each formed on the two longitudinal sides of the flat slide 2.1.
  • the visible front groove 2.1.1 has a trapezoidal cross-sectional area.
  • the other groove (not visible in FIG. 5) is provided with a triangular cross-sectional area.
  • the two edge surfaces of each of the adjacent flat slide sides, which are close to the grooves 2.1.1, are designed as finely or precisely machined guide surfaces, while the front groove 2.1.1 has a surface which has been created by milling and is less precisely dimensioned.
  • the flat slide 2.1 is guided along the guide jaws of a mobile base 2.2 using the grooves 2.1.1, of which only one 2.2.1 is visible in FIG. 5.
  • the guide jaw 2.2.1 which engages in the front groove 2.1.1 is provided with a locking device 2.2.2 for fixing the flat slide 2.1.
  • the base 2.2 can in turn be displaced at right angles to the direction of movement of the flat slide 2.1 by means of guide jaws 2.3, these guide jaws 2.2.3 again being guided with grooves 2.3.1 of the type described as a bar 2.3.
  • the beam 2.3 directed transversely to the flat slide 2.1 is mounted on a frame 2.4.
  • the flat slide 2.1 is connected with the aid of fastening screws 2.1.2 and adjusting screws 2.1.3 to the fixed jaw 1.1 of the box clamp according to FIG. 1.
  • a further possibility for the fine adjustment of the flat slide 2.1 with regard to its unimpeded displaceability or precise guidance between the guide jaws 2.2.1 of the mobile base 2.2 is provided by an essentially U-shaped slot 2.1.4, which subsequently is formed in the area of the fastening and adjusting screws 2.1.2 and 2.1.3 in the flat slide 2.1.
  • a threaded hole (not visible in FIG. 5) is machined into the flat slide 2.1, which starts on both sides of the U-shaped slot 2.1.4 in opposite directions from one leg of the same into the groove 2.1 .1 open out on the respective nearer longitudinal side of the flat slide 2.1.
  • the setscrew 2.1.5 the inner end of which rests against the corresponding side of the rectangular material area of the flat slide 2.1 enclosed by the U-shaped slot 2.1.4, can then be fine-tuned to match the grooves 2.1.1 of the latter to the guide jaws 2.2 .1 of the mobile pedestal in turn by a slight partial rotary movement about a vertical axis. 5 is identical to that shown in FIGS. 1 to 3.
  • a box clamp of a similar design is also shown. It is mounted on a pallet 1.9 using holes 1.8 provided in frame 1 and screws 1.8.1 inserted into them.
  • the pallet 1.9 has grooves 1.9.1 which are similar to the grooves 2.1.1 of the flat slide 2.1 according to FIG. 5.
  • FIG. 7 shows the use of a box clamp according to FIGS. 1 to 3 in a further handling system 10, which permits processing of an object W clamped in the box clamp from both sides, regardless of whether this object is flat or protrudes from the box clamp on both sides.
  • the handling system is based on the arrangement according to FIG. 5.
  • the box clamp is mounted on a flat slide 12.1 and this is slidably arranged with lateral grooves 12.1.1 between guide jaws 12.2.1 on the upper longitudinal edges of a mobile base 12.2.
  • two slots 12.1.4 are provided in the flat slide 12.1, which run obliquely from the central region of the flat slide 12.1 and each run to the corresponding groove 12.1.1 via a bend.
  • the base 12.2 is then guided by means of further guide jaws 12.2.4 of the same type provided on its lower longitudinal edges in a pair of grooves 12.3.1 which run along the upper longitudinal edges of a bar 12.3 aligned parallel to the movement of the flat slide 12.1 and with regard to their cross-sectional areas and Surface texture are movable to play the grooves 12.1.1 of the flat slide 12.1.
  • the beam 12.3 used for the parallel guidance of the base 12.2 is also provided with “-” ”in a pair of grooves 12.3.2 machined in its lower longitudinal edges which, in terms of their cross-sectional area and surface quality, correspond to those of the flat slide
  • the flat slide 2.1 in the arrangement according to FIG. 5 can be replaced by a circular cylindrical shaft which can be guided in a housing and is limited in terms of its axial and rotary movements. It is also in the same arrangement according to FIG. 5 instead of a single fold clamp, a multiple frame clamp can also be used, although the direction of movement or clamping of the associated movable clamping jaws should be directed at right angles to the stroke direction of the respective carrier (flat slide, cylindrical shaft, etc.). 7 and 5, the flat slide 12.1 of the arrangement according to FIGS. 7 and 5 could finally be designed with a cross-section corresponding to the beam 12.3 and also with four grooves similar to that of the beam. Such a slide would then also be insertable in a position rotated by 180 ° about its longitudinal axis between the guide jaws 12.2.1 of the base 12.2.

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Description

__ -
Vorrichtung zur Halterung und Handhabung eines flachen Gegenstandes
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Halterung und Handhabung eines flachen Gegenstandes, insbesondere zur Halterung eines flachen Werkstückes an einer Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt geworden, die auch zum Festhalten flacher Werkstücke für eine Bear¬ beitung auf einer Werkzeugmaschine geeignet sein soll (Tech. Rundschau 1.86, Werkstatt, Zubehör für Draht¬ erodiermaschinen) . Sie ist nach Art eines einstellbaren - % ~
Schraubenschlüssels, eines sog. Engländers, gebaut, und hat auch Ähnlichkeiten mit einem Schraubstock. Dieser Vorrichtung haftet indessen der gewichtige Nachteil an, daß sie ein einseitig offenes System darstellt und daher nicht im Stande ist, ein Werkstück spiel- und verzugs¬ frei festzuklemmen. Da bei gewissen Bearbeitungspro¬ zessen, wie beispielsweise der elektrischen Funken¬ erosion, eine spielfreie Beibehaltung einer mit hoher Präzision spannungsfrei eingestellten Werkstückposition während der Bearbeitung erforderlich ist, ist der Ein¬ satz der bekannten Vorrichtung in solchen Fällen wenig sinnvoll.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie zum Zwecke einer Präzisionsbearbeitung von flachen Gegen¬ ständen ein rasches, spannungs- und spielfreies Fest¬ spannen der Gegenstände gestattet. Zusätzlich soll der jeweilige Bearbeitungsvorgang durch Teile der Vorrich-. tung möglichst nicht behindert werden. Weiterhin soll bei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen an dem fest ge¬ spannten Gegenstand auf wechselnden Bearbeitungsmaschinen die voreingestellte Bearbeitungsposition des Gegen- Standes gewährleistet sein, wobei auch eine automatische Handhabung bzw. Transport zwischen den verschiedenen Bearbeitungsmaschinen möglich sein soll.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des An¬ spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Vorrichtung nach der Erfindung, die im folgenden auch als "Rahmenkle.mme" bezeichnet wird, ermöglicht in einem starren, geschlos¬ senen System eine präzise, spannungs- und spielfreie Halterung des flachen Gegenstandes und ist daher für Bearbeitungsvorgänge, die äußerste Präzision verlangen, besonders vorteilhaft anwendbar.
Das Einspannen des flachen Gegenstandes erfolgt in zwei
Schritten:
Zunächst wird die bewegliche Klemmbacke in den Rahmen eingeführt und mit Spannmittel vorsichtig jedoch spiel- frei am festzuspannenden Gegenstand in Anschlag ge¬ bracht und festgeklemmt; anschließend wird die bewegliche Klemmbacke durch die Kiemmittel mit einer überlagerten stützenden Verεpan- nung am Rahmen festgeklemmt, was einer Verriegelung gleichkommt.
Die Vorrichtung stellt eine relativ einfache Konstruk¬ tion dar, deren Teile, insbesondere die bewegliche Klemmbacke leicht austauschbar sind. Dadurch kann eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Arten und Kon¬ turen von Gegenständen erhalten werden.
Ein weiterer erheblicher Vorteil der .erfindungsgemäßen
Vorrichtung liegt darin, daß sie eine ungehinderte Bear- beitung des in ihr festgespannten Gegenstandes bis zu dessen Außenkontur ermöglicht, damit also auch im Bedarfs¬ fall eine vollständige Durchtrennung desselben, ohne daß die getrennten Teile ihre Lage ändern können.
Der jeweilige flache Gegenstand kann ein zu bearbeiten¬ des Werkstück oder auch ein Werkzeug sein. So kann bei¬ spielsweise der flache Gegenstand eine Senkelektrode bei der Funkenerosion darstellen, der in der Rahmen¬ klemme eingespannt an einer Senk-Erodiermaschine befe- stigt ist. Mit der Rahmenklemme kann auch eine "Palettisierung" von hochpräzise eingespannten Gegenständen, insbesondere Werkstücken erhalten werden. Will man eine Folge von Be- arbeitungsgängen auf unterschiedlichen Maschinen durch¬ führen und dabei die jeweils notwendige Werkstückposi¬ tion bezüglich eines Referenzpunktes auf einem Vorein- stellplatz beibehalten, so kann man die Rahmenklemme samt Werkstück einfach auf den unterschiedlichen Maschinen einspannen, ohne daß die relative Lage des Werkstückes gegenüber dem Referenzsystem verändert wird. Man erhält damit eine hohe Widerholungsgenauigkeit einer definierten Bearbeitungsposition des Werkstückes jeweils bei Beginn eines neuen Arbeitsganges.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 erreicht man ein einfaches und schnelles Einsetzen der beweglichen Klemmbacke in den Rahmen und andererseits auch ein spielfreies Anlegen dieser Klemmbacke an den festzu- klemmenden Gegenstand. Mit den Merkmalen des Anspruches 6 erhält man eine Anpassung der Rahmenklemme an den Umriß unterschiedlicher einzuspannender Gegenstände.
Mit Anspruch 7 erreicht man, daß beim Festklemmen des flachen Gegenstandes möglichst kleine, dafür aber saubere Anlageflächen zwischen dem Gegenstand und der Rahmen¬ klemme entstehen, so daß Bearbeitungsabfälle und Schmutz abgeführt werden können und daß im Falle einer Bear¬ beitung mittels Drahterosion das Einfädeln der Draht- elektrode ohne Startlochbohrung möglich ist.
Mit Anspruch 9 wird der EinspannVorgang erleichert, insbesondere auch im Hinblick auf ein halb- oder voll¬ automatisches Einspannen. - f -
Die Ansprüche 10 und 11 bieten die Möglichkeit zur automatischen Handhabung der Rahmenklemme und zur Kombi¬ nation derselben mit weiteren Handhabungseinrichtungen gemäß früheren Patentanmeldungen der Anmelderin.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführ¬ licher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung nach der Er¬ findung; Fig. 2 einen teilweise weggebrochenen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 1; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der beweg¬ lichen Klemmbacke, die bei der Erfindung ver¬ wendet wird; Fig. 4 eine Draufsicht auf eine bewegliche Klemmbacke gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wobei e n Teil einer Ecke weggebrochen ist;
Fig. 5 ein erstes Beispiel für die Verwendung der
Vorrichtung nach der Erfindung bei einem Hand¬ habungssystem für die Präzisionsbearbeitung flacher Werkstücke; Fig. 6 ein zweites Verwendungsbeispiel für die Vor¬ richtung; und Fig. 7 ein drittes Verwendungsbeispiel für den Ein¬ satz der Vorrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung hat einen ge¬ schlossenen, rechteckigen, flachen Rahmen 1, dessen eine (rechts in Fig. 1) Querseite als feststehende Klemm¬ backe 1.1 ausgebildet ist. Weiterhin hat die Vorrich¬ tung eine bewegliche Klemmbacke 1.3, die von außen in den Rahmen einsetzbar ist und an dessen Längsseiten 1.2 geführt ist. Die Klemmbacke 1.3 kann an den Längsseiten - _ -
1.2 des Rahmens 1 festgeklemmt werden und sie kann gegen einen festzuhaltenden, flachen Gegenstand W verspannt werden (vgl. auch Fig. 2 bis 4) . Die in Fig. 1 links- seitige Querseite 1.4 des Rahmens 1 trägt ein auf die bewegliche Klemmbacke 1.3 einwirkendes Spannmittel 1.5, das in der vorliegenden Ausführungsform aus drei, je in einer Gewindebohrung 1.4.1 der linksseitigen Quer¬ seite 1.4 eingesetzten Schraubbolzen 1.5.1 besteht. Nach einer - nicht dargestellten - Variante der Erfin¬ dung können auch hydraulisch oder pneumatisch betätigte Druckantriebe als Spannmittel 1.5 verwendet werden.
Der starre Rahmen 1 und die unten näher erläuterte genaue Führung der beweglichen Klemmbacke 1.3 ermög¬ lichen ein präzises, spiel- und verzugfreies Fest¬ spannen des zu halternden, flachen Gegenstandes W.
Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, hat die bewegliche Klemmbacke 1.3 im wesentlichen die Form eines Quaders, der an seinen beiden kleinsten Seiten¬ flächen jeweils mit einer Nut 1.3.1 ausgestattet ist. In Draufsicht auf die bewegliche Klemmbacke 1.3 hat der jeweilige Nutengrund 1.3.2 einen bogenförmigen Verlauf (vgl. gestrichelte Linien in Fig. 1 und 4) . Der bogen¬ förmige Verlauf des Nutengrundes 1.3.2 der beiden gegen¬ überliegenden Nuten ist so gestaltet, daß in Richtung von der Werkstückseite her gesehen die eine Nut (obere Nut in Fig. 1) einen tiefen Einschnitt hat, der nach hinten in Richtung zur Spannmittelseite stetig abnimmt, während der Nutengrund der anderen Nut (unten in Fig. 1) von der Werkstückseite her gesehen zunächst eine geringe Einschnittiefe hat, die nach hinten in Richtung zur Spannmittelseite hin stetig zunimmt. Mit anderen Worten ist der Nutengrund in diagonal gegenüberliegenden Ecken der beweglichen Klemmbacke tiefer eingeschnitten und " f - in den anderen diagonal gegenüberliegenden Ecken flacher eingeschnitten. Der tiefere Einschnitt liegt dabei an den Ecken, die beim Einsetzen der beweglichen Klemm- backe 1.3 in den Rahmen 1 (vgl. gestrichelte Lage der Klemmbacke in Fig. 1) der Führungsleiste 1.2.1 näher liegt (vgl. auch Fig. 4 bis 6) . Wie in Fig. 1 strich¬ punktiert angedeutet, beginnt das Einsetzen der beweg¬ lichen Klemmbacke 1.3 in den Rahmen in einer Schräglage. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Ecken der beweglichen Klemmbacke 1.3 abgerundet oder abgeschrägt sind.
Die beiden genuteten Enden der beweglichen Klemmbacke 1.3 sind jeweils durch einen Schlitz 1.3.3 in zwei Zinken 1.3.4 gespalten (Fig. 3). Die Schlitze 1.3.3 erstrecken sich jeweils ausgehend von der Mittelinie eines jeden Nutengrundes 1.3.2 parallel zu der größten Seitenfläche der beweglichen Klemmbacke 1.3 gegen deren Mitte hin. Sie verlaufen also etwa in der Mittenebene des Rahmens 1. Die jeweils zusammengehörigen Zinken 1.3.4 an beiden Seiten der Klemmbacke 1.3 können auf¬ grund des sie bildenden Schlitzes 1.3.3 etwas aufein¬ ander zufedern und damit an der Führungsleiste 1.2.1 der jeweiligen Rahmenlängsseite 1.2 verspannt werden. Je ein Paar zusammengehöriger Zinken 1.3.4 besitzt eine Bohrung mit gemeinsamer und senkrecht zur Schlitzebene verlaufender Achse. Die Bohrung 1.3.5 in der einen Zinke ist eine Durchgangsbohrung mit glatten Wänden. Die dazu koaxiale andere Bohrung 1.3.6 im anderen Zinken 1.3.4 ist eine Gewindebohrung. Die Paare zusam¬ mengehöriger Zinken 1.3.4, die jeweils die Führungs¬ leiste 1.2.1 an der Innenseite der zugewandten Rahmen¬ längsseite 1.2 umklammern, können dann je mit Hilfe einer mit der Gewindebohrung 1.3.6 zusammenwirkenden Senkschraube 1.3.7 gegen die Führungsleiste 1.2.1 ge- - % ~
drückt und daran spielfrei festgeklemmt werden (vgl. insbesondere Fig. 2) .
Anstelle der Bohrungen 1.3.5, 1.3.6 und der Senkschrauben 1.3.7 können jedoch auch die Paare zusammengehöriger Zinken 1.3.4 je mittels eines Druckantriebes mit hydrau¬ lischer oder pneumatischer Betätigung an der zugeord¬ neten Führungsleiste 1.2.1 festgeklammert werden.
Falls der festzuhaltende, flache Gegenstand W nicht parallele jedoch gerade Seitenflächen aufweist, kann die bewegliche Klemmbacke 1.3 ebenfalls mit einer Druck¬ seite ausgebildet sein, die gegen die Rahmenlängsseiten 1.2 unter einem Winkel geneigt verläuft.
Zur Anpassung an einen Umriß von flachen Gegenständen W mit unregelmäßigem oder gekrümmtem Verlauf können die Flächen der Klemmbacken 1.1 und 1.3 sowie auch die der Rahmenlängsseiten 1.2, die jeweils mit den Seitenflächen des Gegenstandes W in Berührung kommen, als Spezial- profile 1.6 ausgestaltet sein, wie dies aus Fig. 4 für ein einfaches Beispiel mit kreisförmiger Kontur darge¬ stellt ist.
Fig. 1 zeigt weiterhin, daß die dem Werkstück W zuge¬ wandten Flächen der feststehenden Klemmbacke 1.1, der beweglichen Klemmbacke 1.3 sowie der Führungsleisten 1.2.1 eingeschnittene Rillen 1.7 haben, die hier einen Halbkreisquerschnitt besitzt und die senkrecht zur Rah¬ menebene verlaufen. Die Rillen können auch andere Form haben, beispielsweise einen Dreiecksquerschnitt. Durch diese Rillen 1.7 werden die wirksamen Berührungsflächen verkleinert. Damit ist es jedoch möglich, diese Berüh- rungsflächen sauberer zu halten und insbesondere Abfall¬ artikel, Schmutz wie z.B. Metallspäne etc. abzuführen. Weiterhin kann im Falle der Bearbeitung durch Draht¬ erosion auch das Einfädeln der Drahtelektrode in diesen Rillen erfolgen.
Aus Fig. 2 ist noch deutlicher zu erkennen, daß die Breite der Nuten 1.3.1 an die Breite der Führungsleisten 1.2.1 angepaßt ist und zwar so, daß be nicht fest ange¬ zogener Senkschraube 1.3.7 die bewegliche Klemmbacke leicht gegenüber dem Rahmen verschoben werden kann, daß sie aber bei angezogener Senkschraube 1.3.7 fest an der Führungsleiste 1.2.1 verspannt ist.
Fig. 5 zeigt ein erstes Verwendungsbeispiel der Vorrich- tung nach der Erfindung zum Zwecke einer automatisierten Handhabung eines fest gespannten flachen Gegenstandes W bei dessen Bearbeitung durch die Drahtelektrode D einer nicht gezeigten Drahterodiermaschine in einem Hand¬ habungssystem 2 mit einem in X-, Y-Koordinaten beweg- baren Flachschlitten 2.1 gemäß einer früheren Patent¬ anmeldung der Anmelderin. In Fig. 5 ist eine von zwei je an den beiden Längsseiten des Flachschlittens 2.1 ausgebildete Nut 2.1.1 zu sehen. Die sichtbare, vordere Nut 2.1.1 besitzt eine trapezförmige Querschnittsfläche. Demgegenüber ist die in Fig. 5 nicht sichtbare, andere Nut mit einer dreieckförmigen Querschnittsfläche ver¬ sehen. Die beiden Randflächen jeweils der benachbarten Flachschlittenseite, die den Nuten 2.1.1 naheliegen, sind als fein bzw. präzise bearbeitete Führungsflächen ausgebildet, während die vordere Nut 2.1.1 eine durch Fräsen erstellte und weniger präzise vermaßte Ober¬ fläche besitzt.
Der Flachschlitten 2.1 wird anhand der Nuten 2.1.1 längs Führungsbacken eines fahrbaren Untersatzes 2.2 geführt, von denen in Fig. 5 nur die eine 2.2.1 sichtbar ist. Die in die vordere Nut 2.1.1 eingreifende Führungs¬ backe 2.2.1 ist mit einer Arretierungsvorrichtung 2.2.2 zum Feststellen des Flachschlittens 2.1 versehen. Der Untersatz 2.2 ist seinerseits mittels Führungsbacken 2.3 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Flachschlit¬ tens 2.1 verschiebbar, wobei diese Führungsbacken 2.2.3 wiederum mit Nuten 2.3.1 beschriebener Art eines Balkens 2.3 geführt sind. Der quer zum Flachschlitten 2.1 ge- richtete Balken 2.3 ist auf einem Gestell 2.4 gelagert. Der Flachschlitten 2.1 ist mit Hilfe von Befestigungs¬ schrauben 2.1.2 und Justierschrauben 2.1.3 mit der feststehenden Klemmbacke 1.1 der Rahmenklemme gemäß Fig. 1 verbunden. Mittels der Justierschrauben 2.1.3 ist eine Feineinstellung von Rahmenklemme und Flachschlitten 2.1 in einer horizontalen Ebene durch sehr geringe partielle Schwenkbewegungen von Materialbezirken jeweils in der Nähe einer Justierschraube 2.1.3 etwa um parallel zu den Nuten 2.1.1 des Flachschlittens 2.1 verlaufende Achsen möglich.
Eine weitere Möglichkeit zur Feineinstellung des Flach¬ schlittens 2.1 im Hinblick auf dessen ungehinderte Ver¬ schiebbarkeit bzw. genaue Führung zwischen den Führungs- backen 2.2.1 des fahrbaren Untersatzes 2.2 ist durch einen im wesentlichen U-förmigen Schlitz 2.1.4 gegeben, der anschließend an dem Bereich der Befestigungs- und Justierschrauben 2.1.2 und 2.1.3 im Flachschlitten 2.1 ausgebildet ist. Rechtwinklig zu den beiden Schenkeln des U-förmigen Schlitzes 2.1.4 ist je eine in Fig. 5 nicht sichtbare Gewindebohrung in den Flachschlitten 2.1 eingearbeitet, die beidseits des U-förmigen Schlitzes 2.1.4 gegensinnig ausgehend jeweils von einem Schenkel desselben in die Nut 2.1.1 an der jeweiligen näher- liegenden Längsseite des Flachschlittens 2.1 einmünden. Mit Hilfe eines in die Gewindebohrungen eingesetzten - 14 -
Gewindestiftes 2.1.5, dessen inneres Ende sich jeweils gegen die entsprechende Seite des vom U-förmigen Schlitzes 2.1.4 umschlossenen, rechteckigen Material- bezirkes des Flachschlittens 2.1 stemmt, läßt sich dann eine Feinabstimmung der Nuten 2.1.1 des letzteren auf die Führungsbacken 2.2.1 des fahrbaren Untersatzes wiederum durch geringe partielle Drehbewegung um eine vertikale Achse vollziehen. Die in Fig. 5 dargestellte Rahmenklemme ist mit der gemäß den Fig. 1 bis 3 iden¬ tisch.
In Fig. 6 ist ebenfalls eine Rahmenklemme ähnlicher Bauart dargestellt. Sie ist anhand von im Rahmen 1 vor- gesehener Bohrungen 1.8 sowie in diese eingesetzte Schrauben 1.8.1 an einer Palette 1.9 montiert. Die Palette 1.9 weist zwecks Handhabung Nuten 1.9.1 auf, die ähnlich den Nuten 2.1.1 des Flachschlittens 2.1 gemäß der Fig. 5 ausgebildet sind.
In Fig. 7 wird die Verwendung einer Rahmenklemme gemäß den Fig. 1 bis 3 in einem weiteren Handhabungssystem 10 gezeigt, das eine Bearbeitung eines in der Rahmenklemme festgespannten Gegenstandes W von beiden Seiten her ge- stattet, unabhängig davon, ob dieser Gegenstand flach ist oder beiderseits aus der Rahmenklemme hervorsteht. Das Handhabungssystem geht von der Anordnung nach Fig. 5 aus. Sinngemäß ist die Rahmenklemme an einem Flach¬ schlitten 12.1 montiert und dieser ist mit seitlichen Nuten 12.1.1 zwischen Führungsbacken 12.2.1 an den oberen Längskanten eines fahrbaren Untersatzes 12.2 verschieblich angeordnet. Im Flachschlitten 12.1 sind hierbei zwei Schlitze 12.1.4 angebracht, die etwa vom mittleren Bereich des Flachschlittens 12.1 schräg und je über einen Knick zur entsprechenden Nut 12.1.1 aus¬ laufen. - 1* -
Der Untersatz 12.2 wird dann mittels an seinen unteren Längskanten vorgesehenen, weiteren Führungsbacken 12.2.4 gleicher Art in einem Paar von Nuten 12.3.1 geführt, die längs den oberen Längskanten eines parallel zur Bewegung des Flachschlittens 12.1 ausgerichteten Balkens 12.3 verlaufen und hinsichtlich ihrer Querschnittsflächen sowie Oberflächenbeschaffenheit spielbeweglich zu den Nuten 12.1.1 des Flachschlittens 12.1 ausgebildet sind.
Der zur Parallelführung des Untersatzes 12.2 dienende Balken 12.3 ist auch mit «-"»inem Paar von in seinen unte¬ ren Längskanten eingearbeiteten Nuten 12.3.2 versehen, die bezüglich ihrer Querschnittsfläche und Oberflächen- beschaffenheit denjenigen- 12.1.1 des Flachschlittens
12.1 entsprechen.
Um eine Bearbeitung des Gegenstandes W von der in der Fig. 7 unsichtbaren unteren Seite der Rahmenklemme her zu ermöglichen, kann diese samt Flachschlitten 12.1 und fahrbarem Untersatz 12.2 an der Unterseite des zur Parallelführung dienenden Balkens 12.3 angebracht werden, indem die unteren Führungsbacken 12.2..4 des Untersatzes
12.2 in die unteren Nuten 12.3.2 des Balkens 12.3 ein- geführt werden, so daß der Flachschlitten 12.1 und die
Rahmenklemme mit samt den zu bearbeitenden Gegenstand W in einer um die Balkenlängsachse um 180° gedrehten Lage nach unten weisen.
Es sind noch andere Ausführungsformen und Verwendungs¬ arten der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. So kann der Flachschlitten 2.1 in der Anordnung nach Fig. 5 durch einen kreiszylindrischen Schaft ersetzt werden, der in einem Gehäuse führbar ist und hinsichtlich seiner Axial- und Drehbewegungen begrenzt ist. Es ist ferner in derselben Anordnung gemäß Fig. 5 anstelle einer ein- fachen Klemme auch eine Mehrfachrahmenklemme verwend¬ bar, wobei allerdings die Bewegungs- bzw. Spannrichtung der zugehörigen beweglichen Klemmbacken rechtwinklig zur Hubrichtung des jeweiligen Trägers (Flachschlitten, zylindrischer Schaft usw.) gerichtet werden sollte. Der Flachschlitten 12.1 der Anordnung nach Fig. 7 und 5 ließe sich schließlich ähnlich wie der zur Parallel¬ führung dienende Balken 12.3 mit einem Querschnitt ent- sprechend dem Balken 12.3 und ebenfalls mit vier Nuten gleich denjenigen des Balkens ausbilden. Ein derartiger Schlitten wäre dann auch in einer um 180° um seine Längs¬ achse verdrehten Lage zwischen die Führungsbacken 12.2.1 des Untersatzes 12.2 einschiebbar.

Claims

ny-Vorrichtung zur Halterung und Handhabung eines flachen GegenstandesPatentansprüche
Vorrichtung zur Halterung und Handhabung eines flachen Gegenstandes, insbesondere zur Halterung eines flachen Werkstückes an einer Werkzeugmaschine, wobei der Gegenstand (W) zwischen einer feststehen¬ den Klemmbacke (1.1) und einer beweglichen Klemm¬ backe (1.3) festklemmbar ist, gekennzeichnet durch: a) einen geschlossenen, rechteckigen, flachen Rahmen (1) , dessen eine Seite als die fest¬ stehende Klemmbacke (1.1) ausgebildet ist. - 2S-
b) durch eine von außen in den Rahmen (1) ein¬ setzbare, in diesem geführte und gegen den flachen Gegenstand verspannbare, bewegliche Klemmbacke (1.3), c) Klemmittel (1.3.5, 1.3.6, 1.3.7) zum Fest¬ klemmen der beweglichen Klemmbacke (1.3) am Rahmen (1) und d) mindestens ein auf die bewegliche Klemmbacke (1.3) einwirkendes Spannmittel (1.5), das an der der feststehenden Klemmbacke (1.1) gegen¬ überliegenden Rahmenseite (1.4) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die bewegliche Klemmbacke (1.3) im wesent¬ lichen die Gestalt eines Quaders aufweist und an ihren beiden, einander gegenüberliegenden Stirn¬ seiten jeweils eine Nut (1.3.1) aufweist, in die je eine Führungsleiste (1.2.1) eingreift, welche jeweils an einander zugewandten Innenflächen von
Längsseiten (1.2) des Rahmens (1) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die beiden Nuten (1.3.1) in Drauf- sieht auf die bewegliche Klemmbacke (1.3) gesehen einen bogenförmigen Verlauf ihres Nutengrundes (1.3.2) haben und daß in Richtung von einer Vorder¬ seite (die zum Gegenstand weist) zu einer Rückseite (die zu den Spannmitteln weist) der beweglichen Klemmbacke (1.3) die eine Nut eine stetig zuneh¬ mende Tiefe und die andere Nut eine stetig abneh¬ mende Tiefe hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klemm¬ backe (1.3) an ihren beiden am Rahmen (1) geführ- - ιi - .
ten Seiten je durch einen Schlitz (1.3.3), der sich parallel zu den größten Seitenflächen der beweg¬ lichen Klemmbacke (1.3) gegen deren Mitte hin er¬ streckt, je in zwei Zinken (1.3.4) gespalten ist, wobei der jeweilige Schlitz (1.3.3) insbesondere im Nutengrund (1.3.2) beginnt, so daß die beiden Zinken (1.3.4) durch die Kiemmittel (1.3.5, 1.3.6, 1.3.7) am Rahmen festklemmbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Schlitze (1.3.3) von einer normal zur Schlitzebene verlaufenden Bohrung versetzt sind, wobei die Bohrung in je einer der paarweise zueinander gehörenden Zinken (1.3.4) eine Gewinde¬ bohrung (1.3.6) ist, in welche eine Schraube (1.3.7) einschraubbar ist, die die beiden Zinken (1.3.4) eines zusammengehörenden Paares gegen die in die jeweilige Nut (1.3.1) eingreifende Führungs- leiste (1.2.1) drückt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß die dem einzuspannenden Gegenstand zugewandten Seitenflächen der Klemm- backen (1.1, 1.3) sowie ggf. auch die dem Gegen¬ stand (W) zugewandten Flächen der Längsseiten (1.2) des Rahmens (1) der Kontur des Gegenstandes ange¬ paßte Spezialprofile (1.6) aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß die dem Gegenstand (W) zugewandten Seiten der Klemmbacken (1.1, 1.3) und der Längsseiten (1.2) des Rahmens (1) senkrecht zur Ebene des Rahmens verlaufende Rillen (1.7) , insbe- sondere mit Halbkreisquerschnitt aufweisen. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (1.5) Schraubbolzen (1.5.1) sind, die in Gewindebohrungen (1.4.1) der der feststehenden Klemmbacke (1.1) gegenüberliegenden Rahmenseite (1.4) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm¬ mittel (1.3.5, 1.3.6, 1.3.7) und die Spannmittel
(1.5) jeweils ein hydraulischer oder pneumatischer Druckantrieb sind.
10. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 für die Halterung und Handhabung eines flachen Gegenstandes (W) im Verlaufe aufeinander¬ folgender Bearbeitungsvorgänge.
11- Verwendung nach Anspruch 10, bei der die Vorrich¬ tung anhand von in ihrem Rahmen (1) vorgesehenen Bohrungen (1.8) sowie in diese eingesetzte Schrau¬ ben (1.8.1) an einer Palette (1,9) befestigt oder vermittelt einer anderen Hantierungshilfe, wie insbesondere mindestens eines mittels Nuten (2.1.1,
2.3.1) besonderer Ausgestaltung an einem Gestell (2.3, 2.4) führbaren Flachschlittens (2.1) oder eines in einem Zylindergehäuse führbaren Schaftes, welche letztere mit Hilfe von Befestigungsschrauben (2.1.2) und Justierschrauben (2.1.3) jeweils mit der feststehenden Klemmbacke (1.1) verbunden sind, zwischen Bearbeitungsmaschinen weiter befördert wird.
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