DD297589A5

DD297589A5 - CLAMPING AND POSITIONING DEVICE

Info

Publication number: DD297589A5
Application number: DD34385690A
Authority: DD
Inventors: Torsten Gerhardt; Peter Gillhoff
Original assignee: Gerhardt,Torsten,De
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1992-01-16

Abstract

Die Erfindung kommt auf dem Gebiet der Prismenbearbeitung in der metallverarbeitenden Industrie zum Einsatz. Ziel der Erfindung ist es, den manuellen Ruest- und Positionieraufwand fuer die Aufspannung des Werkstueckes zu senken und Fehler, die beim Aufspannen entstehen, zu kompensieren. Aufgabe der Erfindung ist es, dasz Werkstueck in einer genau definierten Lage zum Werkzeug aufzuspannen, wobei Korrekturen in jeder Achse moeglich sind. Erfindungsgemaesz wird das dadurch erreicht, dasz eine Einrichtung in Anwendung kommt, die aus einer Rundtischeinrichtung, sowie einer Arretier- und Verstelleinrichtung besteht. Fig. 1{metallverarbeitende Industrie; spanende Bearbeitung; Prismen; Spannen; Positionieren; Werkzeugmaschine; Arbeitstisch; Spanneinrichtung; Justiereinrichtung; Maschinenschraubstock; Rundtischeinrichtung; Aufnahmeplatte; Klemmplatte}The invention is used in the field of prism processing in the metalworking industry. The aim of the invention is to reduce the manual Ruest- and positioning effort for the clamping of the workpiece and compensate for errors that arise during clamping. The object of the invention is to clamp the workpieces in a precisely defined position relative to the tool, corrections being possible in each axis. According to the invention, this is achieved by the use of a device consisting of a rotary table device and a locking and adjusting device. Fig. 1 {metal processing industry; machining; prisms; Tighten; position; Machine tool; Work table; Tensioning means; adjusting; Machine vice; Roundtable device; Mounting plate; Clamp}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung kommt auf dem Gebiet der Prismenbearbeitung in der metallverarbeitenden Industrie zum Einsatz, insbesondere für die qualitativ hochwertige, spanende Bearbeitung von prismatischen Werkstücken.The invention is used in the field of prism processing in the metalworking industry, in particular for the high-quality, machining of prismatic workpieces.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Nicht alle Werkzeugmaschinen besitzen eine automatische Korrektursteuerung für das Werkzeug, die Winkelversatz der Werkstücke durch beispielsweise Spannfehler, Maß- und Formabweichung des Werkstückes kompensieren können.Not all machine tools have an automatic correction control for the tool, which can compensate for angular displacement of the workpieces by, for example, clamping errors, dimensional and shape deviation of the workpiece.

Ein bekannter sphärisch gelagerter Arbeitstisch für Werkzeugmaschinen (DE 2343209), insbesondere für Bandsägemaschinen, besitzt einen Kugelabschnitt, der an der Tischunterseite befestigt und schwenkbar auf der Ringflächo eine Kugelpfanne abgestützt und in einer Kulissenführung zwischen dem Kugelabschnitt und der Pfannenrlngfläche geführt wird, wobei zum Anpressen des Kugelabschnittes gegen die Ringfläche ein Spannbolzen vorgesehen ist.A well-known spherically mounted work table for machine tools (DE 2343209), in particular for band saw machines, has a ball portion which is attached to the underside of the table and pivotally supported on the Ringflächo a ball socket and guided in a slotted guide between the ball portion and Pfannenrlngfläche, wherein for pressing the Ball portion against the annular surface a clamping bolt is provided.

Als nachteilig erweist sich, daß nur manuelles Ausrichten der Werkstücke möglich ist. Der Arbeitstisch kann deshalb nicht im automatischen Betrieb angewandt werden. Das Drehen des Arbeitstisches um seine senkrechte Achse ist nicht durchführbar.A disadvantage proves that only manual alignment of the workpieces is possible. The worktable can therefore not be used in automatic mode. Turning the work table about its vertical axis is not feasible.

Korrekturen in Richtung der C-Achse sind deshalb nicht möglich.Corrections in the direction of the C axis are therefore not possible.

Des weiteren ist ein Fräs- und Vermessungstisch bekannt (DE 3611519), der im wesentlichen aus einer Grundplatte, einem Sockelteil mit Spannpratzen, einer Kugel, einer auf der Kugel befindlichen Tischplatte und einem Klemmring mit Klemmhebel zwecks Arretierung der Kugel, besteht.Furthermore, a milling and measuring table is known (DE 3611519), which consists essentially of a base plate, a base part with clamping claws, a ball, an on-ball table top and a clamping ring with clamping lever for the purpose of locking the ball.

Als nachteilig erweist sich hier ebenfalls, daß nur manuelles Ausrichten des Werkstückes möglich ist. Die Anwendung im automatischen Betrieb ist deshalb nicht realisierbar.A disadvantage also proves here that only manual alignment of the workpiece is possible. The application in automatic mode is therefore not feasible.

Die Kraftrichtung des Klemmringes zum Arretieren der Kugel wirkt gege , die Gewichts- und Bearbeitungskräfte. Daraus entsteht der Nachteil, daß ein positioniertes Werkstück durch das Arretieren in Z-Richtung verschoben wird.The force direction of the clamping ring for locking the ball acts gege, the weight and machining forces. This results in the disadvantage that a positioned workpiece is displaced by locking in the Z direction.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den manuellen Rüst- und Positionieraufwand für die Aufspannung eines Werkstückes zu senken und Fehler, die beim Aufspannen durch beispielsweise Grad, Späne oder Maß- bzw. Formabweichungen de: Werkstücke entstehen, automatisch zu kompensieren.The aim of the invention is to reduce the manual setup and positioning effort for the clamping of a workpiece and automatically compensate for errors that arise during clamping by, for example, degrees, chips or dimensional or shape deviations de: workpieces.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann- und Positioniereinrichtung in Anwendung zu bringen, die das Werkstück in einer genau definierten Lage zum Werkzeug aufspannt, automatisch positioniert und Korrekturen in jeder Achse ermöglicht.The invention has for its object to bring a clamping and positioning in application, which spans the workpiece in a well-defined position to the tool, automatically positioned and allows corrections in each axis.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Spann- und Positioniereinrichtung in ihrem Grundaufbau aus einer Rundtischeinrichtung sowie einer Arretier- und Verstelleinrichtung besteht. Die Rundtischeinrichtung nimmt einen Kugelkörper auf, in dem wiederum eine Kugelpfanne sitzt. Auf den drehbar gelagerton Kugelkörper ist eine Aufnahmeplatte für einen Maschinenschraubstock montiert.According to the invention this is achieved in that the clamping and positioning device consists in its basic structure of a rotary table device and a locking and adjusting. The rotary table device receives a spherical body in which in turn sits a ball socket. Mounted on the rotatable spherical body is a mounting plate for a machine vice.

Die Arretiereinrichtung besteht aus einem Antriebsmotor, an dem eine Klemmspindel mit dreiarmiger Klemmplatte angeordnet ist, die Klemmspindel sitzt in einer Aufnahmebuchse, die wiederum ist in einer Justiereinrichtung fest eingepaßt und die Justiereinrichtung umhaust den Antriebsmotor mit Klemmspindel.The locking device consists of a drive motor to which a clamping spindle is arranged with three-armed clamping plate, the clamping spindle is seated in a receiving socket, which in turn is firmly fitted in an adjusting device and the adjusting device umhaust the drive motor with clamping spindle.

Die Verstelleinrichtung ist mit zwei um 90° versetzten Verstellgehäusen starr mit dem Kugelzubehör verbunden. Im Verstellgehi use ist ein Zahnstangensegment, was eine Verstellschraubenwelle aufnimmt. An der Verstellschraubenwelle ist ein 2 D-Gelenk angeordnet, was mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Ein Meßtaster ist an der Spindelaufnahme der Werkzeugmaschine angeordnet.The adjusting device is rigidly connected to the ball accessory with two adjusting housings offset by 90 °. In Verstellgehi use is a rack segment, which accommodates an adjusting screw shaft. On the adjusting screw shaft, a 2 D joint is arranged, which is connected to a drive motor. A probe is arranged on the spindle receptacle of the machine tool.

Mit Beginn der Werkstückbearbei'ung wird eine Winkelversatzmessung durchgeführt, so daß dann eine eindeutig festgelegte Lage des Werkstückes vorhanden ist und Werkzeuglagekorrekturen nicht mehr erforderlich sind.With the beginning of Werkstückbearbei'ung an angular displacement measurement is performed, so that then a clearly defined position of the workpiece is present and tool position corrections are no longer necessary.

Due to the spherical bearing of the machine vise is a workpiece position correction by electrically operated Rotations in the A and B axis of the machine tool possible. The automatic adjustment in the mentioned Machine axes takes place by the ball body circumference offset by 90 ° from each other adjusting devices, the

durch die zwei gelenkig gelagerten AC-Schrittmotoren betrieben werden.operated by the two articulated AC stepper motors.

The drive motors for the positioning movements transmit the correction movements via the 2 D joint to the Adjusting screw shafts, these set the rack segments in motion. The alignment of the workpiece in the Machine axes A, B, C, X, Y, Z are in four steps. The clamping of the ball body in the ball socket is determined by the pressing force of the clamping plate to the inner surface of Achieved ball body, wherein in case of possible rotation of the ball body, the clamping by a spherical inner surface

des Kugelkörpers und durch eine kegelförmige Mantelfläche der Klemmplatte erreicht wird.of the spherical body and is achieved by a conical outer surface of the clamping plate.

embodiment The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows Fig. 1: sectional view of the clamping and positioning. The clamping and positioning device consists of the spherical body 4 of the ball socket 5 receives, wherein on the Ball body 4, the receiving plate 3 is arranged on the turn of the machine vise 2 is mounted and this

nimmt das Werkstück 1 auf. Der Kugelkörper 4 mit Kugelpfanne 5 ist auf der Rundtischeinrichtung 6 einer Werkzeugmaschinedreh· und kippbar gelagert.takes the workpiece 1 on. The ball body 4 with ball socket 5 is mounted and tiltable on the rotary table device 6 of a machine tool rotation.

Within the ball socket 5, the drive motor 11 is arranged, which is connected to the clamping spindle 10, the Clamping spindle 10 is held by the receiving socket 9. On the clamping spindle 10 is the three-armed clamping plate. 7

angeordnet, die zur genauen Lagefixierung in der Kugelpfanne 5, vorn an der Stirnfläche in ihrer Form genau der Form derarranged, for the exact position fixing in the ball socket 5, front at the end face in its form exactly the form of the

Ball socket is adapted. The receiving socket 9, clamping spindle 10 and drive motor 11 is adjusted by the adjusting sleeve 8. The two adjusting devices are rigidly connected to the spherical body 4 by the adjusting housing 15, in the adjusting housing 15

das Zahnstangensegment 14 angeordnet in welchen die Verstellschraubenwelle 13 läuft und din wiederum ist mit dem 2the rack segment 14 is arranged in which the adjusting screw shaft 13 runs and din is in turn connected to the second

D joint 16 connected, which is driven by the drive motor 17. By the probe 18, located in the Spindle receiving the machine tool, the errors occurring during clamping of the workpiece 1,

gemessen. Die genaue Ist-Lage wird dann in der vorher festgelegten und im Steuerrechner gespeicherten Soll-Lage verglichen,die Korrektur erfolgt nach einem Korrekturprogramm.measured. The exact actual position is then compared in the predetermined and stored in the control computer target position, the correction is carried out after a correction program.

Claims

Clamping and positioning device, which comes for prismatic workpieces in application, characterized in that the means of adjustment, which consists of the ball body (4) rigidly arranged adjusting housing (15) which receives the adjusting screw shaft (13), this in turn Rack segment (14) runs, the rack segment (14) is arranged directly in the adjusting housing (15) and there receives the receiving bush (12) the adjusting screw shaft (13) and that by the drive (17) via the

2 D joint (16) the adjustment operates, wherein after alignment of the workpiece (1) by the drive motor (11) the locking device consisting of the three-armed clamping plate (7), the adjusting sleeve (8) of the Aufrtahmebuchse (9) for the Clamping spindle (10), the ball body (4) in the known per se ball socket (5) is firmly locked.

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