EP0930130A2 - Spannvorrichtung - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2807—Position switches, i.e. means for sensing of discrete positions only, e.g. limit switches
Definitions
- the invention relates to a clamping device for clamping of workpieces according to the preamble of the claim 1.
- Such a tensioning device is, for example, according to DE-U-87 14 390.9 known.
- This tensioning device consists, as in essentially all other comparable clamping devices also, from a pressure medium operated actuator with a so-called interface for pressure and Electrical connections, the actuator being linear movable actuator and one in the head of the clamping device arranged adjusting mechanism with a swivel mounted tension arm is connected and the actuator a position interrogation device with electrical position interrogation connections assigned.
- the so-called Interface is from the bottom cover of the Actuator or the actuating cylinder formed.
- Such clamping devices are in the majority of cases not alone, but at the same time in the so-called System group with several other similar or also operated different clamping devices.
- the tensioning devices usually have different functions to perform and equipped and controlled accordingly have to be.
- the invention has for its object a tensioning device of the type mentioned at the outset to improve that they have different connection and functional requirements is easily customizable, this In other words, of the same type, but functionally adapted to different ones Functional points of an entire system for use can come.
- connection module is also advantageous the electrical position query connections included. To ensure that the head of the jig arranged position interrogation device to the connection module electrical cables are not damaged, it is also advantageous to have a connection module on the actuator to be arranged as a cable guide.
- connection module electronic microprocessor Means for sending and receiving coded information signals to arrange. So, for example, has a certain one Clamping device reached one of its two end positions and should this information to the control or regulating device forwarded, so will the corresponding Signal coded in this way using the electronic means and transferred to the common control line that corresponding electronic means of the control and regulating device after decoding are able to do this To convey information of the respective clamping device.
- connection module in principle, two different connection modules are provided, namely a connection module in the form of an end piece, which can also be connected alone at the interface, and a connection module in the form of an intermediate piece, which is located between the actuator and the end piece, wherein, as will be explained in more detail, several intermediate pieces can be provided. Furthermore, a connection module is also provided, which can be used both as an end piece and as an intermediate piece. With regard to the function of the individual connection modules, reference is made to the following description of the exemplary embodiments.
- the clamping device is shown in section, which in a known manner from a pressure medium operated actuator provided with pressure medium connections 2 1 (pneumatic or hydraulic cylinder), which has a linearly moving actuator 3 and one in the head 4 of the Adjusting mechanism 5 arranged with a clamping device pivotally mounted tension arm 6 is connected, wherein the actuator 3 a position request device indicated only schematically 7 with electrical position sensing connections 8 (overall only as a socket connection shown) is assigned.
- the so-called interface here is designated 9.
- Actuator 1 a pressure medium channel 10 in the embodiments provided according to Figures 1 and 6 to 15.
- connection module V is on the actuator 1 Cable routing for the electrical connection between the Position interrogation device 7 and the respective the lower Cover closure of the actuator forming module arranged.
- connection modules I-IV to be used both as end pieces and as intermediate pieces, the module according to FIG. 2 corresponding to connection module I according to FIG. 1.
- the intermediate piece or module II according to FIG. 3 has an electrically controlled directional valve 16 for opening and closing the pressure medium connections 2, its electrical connections 17 for controlling the directional valve 16 being connected to the query connections 8 of the interface 9.
- the terminal module III in FIG. 4 in the form of an end piece, contains a microprocessor 12 comprising electronic means 13 (circuit board) for transmitting and receiving coded information signals which are connected to a control device (not shown) of other clamping devices.
- This module according to FIG. 4 is of particular interest for those cases in which several clamping devices are to be functionally interconnected as a kind of computer network.
- Fig. 5 is finally as a cushioning 15 for the piston 1 "of the actuator 1 serving module IV shown. This is known end position damping 15 Required especially for quick-opening clamping devices to "break through" the actuator base to avoid.
- 6 to 10 are the aforementioned modules I to IV presented in different arrangement and assignment options, to be achieved by the training according to the invention Variability and adaptability of the clamping device to different connection and function requirements to clarify.
- connection module I with Has pressure medium connections 2.
- the electrical position sensing connections 8 (only as a small socket ) to the connection module mentioned above V save, in the immediate vicinity of the position interrogation device 7 as a separate, laterally attached module 11 arranged.
- FIG. 12 corresponds to that in FIG. 11, but supplemented by module IV for the end position damping.
- FIG. 13 also shows a tensioning device with a multi-way valve 16 with its own electrical connections 17, which, however, can also be provided in a separate, externally attached module 11 '.
- FIGS. 14 and 15 show clamping devices in which the electronic means 13 having a microprocessor 12 are also arranged in the aforementioned connection module V '.
- the connection module I 'serving as an extension corresponds functionally to module I.
- This connection module I' can, however, as mentioned above, be used both as an intermediate piece and as an end piece.
- modules with which, for example installed position sensors all angular positions of the clamping arm 6 can be processed or if it is clamping devices that except with their Pressure medium actuator can also be adjusted using the hand lever can, i.e. modules that are intended for manual operation make sure that this actually works can be.
- the axially oriented extension is of the modules at the lower end of the actuator 1 (apart from of the possibly required damping module IV) is not mandatory, i.e. the assignment of the modules can also be done directly in parallel next to the actuator, such as this. is illustrated in Fig. 16. For such an assignment is essential that parallel to the axis 1 'of the actuator 1st also functionally different, mutually compatible Connection modules are arranged, the interface 9 for the pressure medium connections of the actuator 1 to the module arrangement side is oriented towards.
- a pressure medium guide channel 10 ' is provided for the tension arm reset, ie the pressure medium connection for the tension arm or piston reset is located at the upper end 20 of the actuator 1, an adapter 21 is provided which contains corresponding pressure medium guide channels 10', which are functionally connected to the attached valve module II '.
- This valve module II ' also includes an electromagnet part II "for the valve control, over which the electronic module III' sits, which in turn, as shown, for example, is connected via a cable connection 22 to the end position interrogation devices 7
- Explanation requires, since it is known per se, that it can also be a question of interrogation devices with which not only the end positions but also all intermediate positions of the span arm 6 can be queried.
- the electronics module III ' can be found under Elimination of the connection 11 'of the interrogation device 7 can also be designed such that it can be connected directly to the head 4 with an extension 26 (see FIG. 16A).
- the electronics module III ' is also provided with a plug 23 for a so-called BUS connection and can also have an additional plug 24 in order, for example, to be able to connect workpiece sensors which indicate that a workpiece to be clamped is in position in order to be clamped .
- the connection for the pressure medium supply is not shown on valve module II '.
- the lower end cover 25 of the actuator 1 is of course also here, as in the above-described embodiments according to FIGS. 1 to 15, in a more detachable connection with the actual cylinder of the actuator 1, in order to replace it, if necessary, with a damping module in the sense of FIG. 5 to be able to.
- modules I to IV or II ', III' this should not constitute a restriction with regard to the number of modules actually to be arranged.
- the "compatibility" of the modules is not only to be understood as their mechanical assembly and fixability, but also their appropriate assignment of channels and cable routing.
Abstract
Description
Da die Anordnung der einzelnen Module, und zwar einzeln oder in Kombination am unteren Ende des Stellantriebes nicht zwingend ist, kann die Modulanordnung auch parallel neben dem Stellantrieb vorgesehen werden, was im zweiten unabhängigen Patentanspruch erfaßt ist, in dieser Ausbildung zum gleichen Ergebnis führt und in der Mehrzahl der Fälle sogar zu bevorzugen ist, da dies in der Regel die An- bzw. Einbauverhältnisse an einem Anordnungsgestell einer solchen Anlage eher erfordern.
Ferner ist auch ein Anschlußmodul vorgesehen, der sowohl als Endstück als auch als Zwischenstück einsetzbar ist. Bezüglich der Funktion der einzelnen Anschlußmodule wird auf die nachfolgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwiesen.
- Fig. 1
- die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit nur einem Anschlußmodul
- Fig. 2
- einen Anschlußmodul mit Druckmittelanschlüssen in Form eines Endstückes;
- Fig. 3
- einen Anschlußmodul mit elektrisch gesteuertem Mehrwegeventil in Form eines Zwischenstückes;
- Fig. 4
- einen Anschlußmodul mit elektronischen Mitteln zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen in Form eines Endstückes;
- Fig. 5
- einen Anschlußmodul mit Endlagendämpfung für den Stellantrieb in Form eines Zwischenstückes;
- Fig. 6
- einen Teil der Spannvorrichtung mit einem Zwischenstück gemäß Fig. 5 und einem Endstück gemäß Fig. 2;
- Fig. 7
- einen Teil der Spannvorrichtung mit einem Zwischenstück gemäß Fig. 3 und einem Endstück gemäß Fig. 2;
- Fig. 8
- das Unterteil der Spannvorrichtung mit zwei Zwischenstücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem Endstück gemäß Fig. 2;
- Fig. 9
- das Unterteil der Spannvorrichtung mit einem Zwischenstück gemäß Fig. 3 und einem Endstück gemäß Fig. 4;
- Fig. 10
- das Unterteil der Spannvorrichtung mit zwei Zwischenstücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem Endstück gemäß Fig. 4;
- Fig. 11
- das Unterteil der Spannvorrichtung mit im Bereich der Positionsabfrageeinrichtung angeordneten Positionsabfrageanschlüssen;
- Fig. 12
- das Unterteil der Spannvorrichtung gemäß Fig. 11 mit einem Zwischenstück gemäß Fig. 5 und einem einfachen Endstück;
- Fig. 13
- das Unterteil der Spannvorrichtung gemäß Fig. 11 mit zwei Zwischenstücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem einfachen Endstück;
- Fig. 14
- das Unterteil der Spannvorrichtung mit im Verbindungsmodul angeordneten elektronischen Mitteln zur Codierung der Signale;
- Fig. 15
- das Unterteil der Spannvorrichtung gemäß Fig. 14 mit dem Modul für die Endlagendämpfung und
- Fig. 16
- eine Spannvorrichtung mit parallel neben ihrem Stellantrieb angeordneten Modulen +(Fig.16A).
Das Zwischenstück bzw. der Modul II gemäß Fig. 3 weist ein elektrisch gesteuertes Wegeventil 16 zum Öffnen und Schließen der Druckmittelanschlüsse 2 auf, wobei dessen elektrischen Anschlüsse 17 zur Steuerung des Wegeventils 16 mit den Abfrageanschlüssen 8 der Schnittstelle 9 verbunden sind. Der in Form eines Endstückes ausgebildete Anschlußmodul III in Fig. 4 enthält einen Mikroprozessor 12 umfassende elektronische Mittel 13 (Platine) zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen , die mit einer (nicht dargestellten) Steuer- bzw. Regeleinrichtung von anderen Spannvorrichtungen in Verbindung stehen. Dieser Modul gemäß Fig.4 ist für solche Fälle von besonderem Interesse, in denen mehrere Spannvorrichtungen gewissermaßen als Computernetzwerk funktionell zu verschalten sind.
In Fig. 13 ist außerdem noch eine Spannvorrichtung mit einem Mehrwegeventil 16 mit eigenen elektrischen Anschlüssen 17 dargestellt, die jedoch auch in einem separaten, außen angesetzten Modul 11' vorgesehen sein können.
Schließlich sind in Fig. 14 und 15 Spannvorrichtungen dargestellt, bei denen die einen Mikroprozessor 12 aufweisenden elektronischen Mittel 13 im vorerwähnten Verbindungsmodul V' mit angeordnet sind.
Der Fig. 14 als Verlängerung dienende Anschlußmodul I' entspricht funktionell dem Modul I. Dieser Anschlußmodul I' ist aber, wie vorerwähnt, sowohl als Zwischenstück als auch als Endstück einsetzbar.
Der Elektronikmodul III' ist ferner mit einem Stecker 23 für eine sogenannte BUS-Verbindung versehen und kann auch einen zusätzlichen Stecker 24 aufweisen, um bspw. Werkstücksensoren anschließen zu können, die anzeigen, daß sich ein festzuspannendes Werkstück in Stellung befindet, um festgespannt zu werden. Nicht dargestellt ist am Ventilmodul II' der Anschluß für die Druckmittelzufuhr.
Der untere Abschlußdeckel 25 des Stellantriebes 1 steht natürlich auch hier wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 15 in lösbarere Verbindung mit dem eigentlichen Zylinder des Stellantriebes 1, um diesen, falls erforderlich, gegen einen Dämpfungsmodul im Sinne der Fig.5 austauschen zu können.
Im übrigen sei noch abschließend darauf hingewiesen, daß unter "Kompatibilität" der Module zu verstehen ist nicht nur deren mechanische Zusammenfüg- und Fixierbarkeit, sondern auch deren passende Zuordnung von Kanälen und Leitungsführungen.
Claims (14)
- Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, bestehend aus einem druckmittelbetriebenen Stellantrieb (1) mit einer Schnittstelle für Druckmittel- und Elektroanschlüsse (2,8), der über ein linear bewegtes Stellglied (3) und über eine im Kopf (4) der Spannvorrichtung angeordnete Stellmechanik (5) mit einem schwenkbar gelagerten Spannarm (6) in Verbindung steht, wobei dem Stellglied (3) eine Positionsabfrageeinrichtung (7) mit elektrischen Positionsabfrageanschlüssen (8) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der dem Kopf (4) abgewandten Seite des Stellantriebes (1) funktional verschiedene, zueinander aber kompatible Anschlußmodule (I bis IV), die quer zur Achse (1') des Stellantriebes orientierte Schnittstelle (9) mindestens für die Druckmittelanschlüsse (2) bildend, wahlweise einzeln oder zu mehreren, hintereinander angeordnet vorgesehen sind. - Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußmodule als Endstück- und Zwischenstückmodule ausgebildet sind und außerdem ein Verbindungsmodul (V,V') vorgesehen ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsmodul (V,V') am Stellantrieb (1) als Kabelführung für die elektrische Verbindung zwischen der Positionsabfrageeinrichtung (7) und einem der Anschlußmodule (I bis IV) angeordnet ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Verbindungsmodul (11,V) elektronische Mittel (13) zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen angeordnet sind. - Spannvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Verbindungsmodul (11,V) angeordneten elektronischen Mittel (13) mit einem außen am Verbindungsmodul (11) angeordneten elektrischen Anschluß (14) verbunden sind. - Spannvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Endstückmodul (I) die Druckmittelanschlüsse (2) aufweist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Druckmittelanschlüsse (2) aufweisende Endstückmodul (III) elektronische Mittel (13) umfaßt. - Spannvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Endstückmodul und dem Stellantrieb (1) mindestens ein in Form ein Zwischenstückes ausgebildeter Modul angeordnet ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenstück als Endlagendämpfungsmodul (IV) für den Stellantrieb (1) ausgebildet ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zwischenstückmodul (II) mindestens ein elektrisch gesteuertes Wegeventil (16) zum Öffnen und Schließen der Druckmittelanschlüsse (2) angeordnet ist, wobei dessen elektrische Anschlüsse (17) mit den Abfrageanschlüssen (8) verbunden sind. - Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, bestehend aus einem druckmittelbetriebenen Stellantrieb (1) mit einer Schnittstelle (9) für Druckmittel- und Elekroanschlüsse (2,8), der über ein linear bewegtes Stellglied (3) und über eine im Kopf (4) der Spannvorrichtung angeordnete Stellmechanik (5) mit einem schwenkbar gelagerten Spannarm (6) in Verbindung steht, wobei dem Stellglied (3) eine Positionsabfrageeinrichtung (7) mit elektrischen Positionsabfrageanschlüssen (8) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im wesentlichen parallel zur Achse (1') des Stellantriebes (1) neben diesem funktional unterschiedliche,zueinander aber kompatible Anschlußmodule (II' bis IV') wahlweise einzeln oder zu mehreren angeordnet sind und die Schnittstelle (9) für die Druckmittelanschlüsse (2) des Stellantriebes (1) zur Modulanbauseite hin orientiert angeordnet ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußmodule (II' bis IV') an einem Adapter (21) angeordnet sind, der Druckmittelführungskanäle (10') enthält, die mit Druckmittelanschlüssen (2) im oberen und unteren Abschlußdeckel (20,25) des Stellantriebes (1) in Verbindung stehen. - Spannvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Abschlußdeckel (25) des Stellantriebes (1) gegen einen als Endstellungsdämpfung (15) ausgebildeten Modul (IV) austauschbar ist. - Spannvorrichtung nach Ansprüchen 4 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronischen Mittel (13) einen Mikroprozessor (12) mit umfassen.
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