DE102019201796A1 - Chuck - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannfutter, das eine Basis (1) und eine Spannanordnung mit wenigstens einem ersten Spannelement (10) zum Einspannen eines Bauteils (100) in einer Werkzeugmaschine aufweist, wobei das Spannelement in einer ersten Zustellrichtung (Z) verstellbar an der Basis gelagert ist und wenigstens ein Spann Piezoelement (21) zum Verstellen des Spannelements und/oder wenigstens ein Festlegungs Piezoelement (22) zum Festlegen des ersten Spannelements in der ersten Zustellrichtung aufweist.The present invention relates to a chuck which has a base (1) and a clamping arrangement with at least one first clamping element (10) for clamping a component (100) in a machine tool, the clamping element being adjustable in a first feed direction (Z) on the base is mounted and has at least one clamping piezo element (21) for adjusting the clamping element and / or at least one fixing piezo element (22) for fixing the first clamping element in the first feed direction.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannfutter und ein Verfahren zum Einspannen eines Bauteils in einer Werkzeugmaschine sowie eine Werkzeugmaschine mit dem Spannfutter.The present invention relates to a chuck and a method for clamping a component in a machine tool as well as a machine tool with the chuck.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, das Einspannen von Bauteilen in Werkzeugmaschinen zu verbessern.One object of an embodiment of the present invention is to improve the clamping of components in machine tools.
Diese Aufgabe wird durch ein Spannfutter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Anspruch 9 stellt eine Werkzeugmaschine mit einem hier beschriebenen Spannfutter unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a chuck having the features of claim 1 or a method having the features of
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Spannfutter eine ein- oder mehrteilige Basis und eine Spannanordnung mit wenigstens einem ein- oder mehrteiligen Spannelement auf, das vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als erstes Spannelement bezeichnet und zum Einspannen eines Bauteils in eine(r) Werkzeugmaschine verwendet wird bzw. vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist.According to one embodiment of the present invention, a chuck has a one-part or multi-part base and a clamping arrangement with at least one one-part or multi-part clamping element, which in the present case is referred to as the first clamping element and is used to clamp a component in a machine tool, without loss of generality is or is provided, in particular set up.
Das Bauteil kann insbesondere ein Werkzeug, vorzugsweise ein Werkstück, in einer Ausführung einer Gasturbine, sein und/oder eine Freiform-Einspann-, insbesondere -Außenkontur aufweisen, die Werkzeugmaschine insbesondere eine Fräsmaschine sein. Hierfür ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der dabei auftretenden Einspann- und Bearbeitungsbedingungen, besonders geeignet.The component can in particular be a tool, preferably a workpiece, in an embodiment of a gas turbine, and / or have a free-form clamping, in particular outer contour, the machine tool in particular a milling machine. The present invention is particularly suitable for this, in particular because of the clamping and machining conditions that arise in this context.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist das erste Spannelement in einer (ohne Beschränkung der Allgemeinheit entsprechend als erste Zustellrichtung bezeichneten) (Zustell)Richtung, in einer Ausführung linear, verstellbar an der Basis gelagert. Hierdurch kann in einer Ausführung Raum zur Aufnahme des Bauteils zur Verfügung gestellt bzw. das Bauteil vorteilhaft in das Spannfutter eingelegt und anschließend in diesem eingespannt werden.According to one embodiment of the present invention, the first tensioning element is mounted on the base so as to be adjustable in a (without restricting generality) (infeed) direction, linearly in one embodiment. As a result, in one embodiment, space can be made available for receiving the component or the component can advantageously be inserted into the chuck and then clamped in it.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das erste Spannelement wenigstens ein Piezoelement (vorliegend als „Spann-Piezoelement“ bezeichnet) auf, mithilfe dessen das Spannelement in der ersten Zustellrichtung verstellt, insbesondere verschoben, werden kann bzw. das hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.According to one embodiment of the present invention, the first tensioning element has at least one piezo element (referred to here as a “tensioning piezo element”), with the aid of which the tensioning element can be adjusted, in particular displaced, in the first feed direction or which is provided for this purpose, in particular set up or . is used.
Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft vorgegebene Spannkräfte auf das Bauteil aufgeprägt bzw. ausgeübt und so das Einspannen verbessert werden.In this way, in one embodiment, predetermined clamping forces can advantageously be impressed or exerted on the component and thus the clamping can be improved.
Zusätzlich oder alternativ weist das erste Spannelement nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Piezoelement (vorliegend als „Festlegungs-Piezoelement“ bezeichnet) auf, mithilfe dessen das Spannelement in der ersten Zustellrichtung, in einer Ausführung reibschlüssig, in einer Weiterbildung durch Reibkontakt zwischen dem Festlegungs-Piezoelement und der Basis, festgelegt, insbesondere fixiert, werden kann bzw. das hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.Additionally or alternatively, according to one embodiment of the present invention, the first clamping element has at least one piezo element (referred to here as a “fixing piezo element”), with the aid of which the clamping element is frictionally engaged in the first feed direction, in one embodiment by frictional contact between the fixing Piezo element and the base, can be set, in particular fixed, or which is provided for this purpose, in particular set up or used.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Spannelement vorteilhaft nach einem Zustellen festgelegt und so das Einspannen verbessert werden.In this way, in one embodiment, the clamping element can advantageously be fixed after an infeed and thus the clamping can be improved.
Bevorzugt sind die beiden vorgenannten Aspekte miteinander kombiniert. Dadurch kann in einer Ausführung zunächst das Spannelement an das Bauteil zugestellt, dann durch das Festlegungs-Piezoelement in dieser (Kontakt)Position festgelegt und anschließend durch das Spann-Piezoelement eine gewünschte bzw. vorgegebene Spannkräfte aufgeprägt werden. Gleichwohl ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Kombination beider Aspekte beschränkt.The two aforementioned aspects are preferably combined with one another. As a result, in one embodiment, the clamping element can first be fed to the component, then fixed in this (contact) position by the fixing piezo element and then a desired or predetermined clamping force can be impressed by the clamping piezo element. Nevertheless, the present invention is not restricted to the combination of both aspects.
In einer Ausführung weist die Spannanordnung ein oder mehrere, in einer Ausführung baugleiche, weitere Spannelemente zum Einspannen des Bauteils in der Werkzeugmaschine auf, wobei das bzw. diese weitere(n) Spannelement(e jeweils) in einer Zustellrichtung, in einer Ausführung in der ersten Zustellrichtung, verstellbar an der Basis gelagert ist/sind und (jeweils) wenigstens ein Spann-Piezoelement zum Verstellen dieses Spannelements und/oder wenigstens ein Festlegungs-Piezoelement zum, insbesondere reibschlüssigen, Festlegen dieses Spannelements in dessen Zustellrichtung aufweist/aufweisen.In one embodiment, the clamping arrangement has one or more, in one embodiment structurally identical, further clamping elements for clamping the component in the machine tool, the further clamping element (s) each in a feed direction, in one embodiment in the first Feed direction, is / are adjustably mounted on the base and (each) has / have at least one clamping piezo element for adjusting this clamping element and / or at least one fixing piezo element for, in particular frictionally locking, fixing this clamping element in its feed direction.
In einer Weiterbildung sind eine Verstellachse des ersten Spannelements, in bzw. längs der dieses in der ersten Zustellrichtung verstell- bzw. festlegbar ist, und eine Verstellachse des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente, in bzw. längs der diese(s) (jeweils) in seiner/ihrer Zustellrichtung verstell- bzw. festlegbar ist/sind, gegeneinander um höchstens 45°, insbesondere höchstens 30°, in einer Ausführung höchstens 15°, verdreht, insbesondere parallel zueinander, und/oder gegeneinander quer zur ersten Zustellrichtung versetzt.In a further development, an adjustment axis of the first clamping element, in or along which it can be adjusted or fixed in the first feed direction, and an adjustment axis of the or one or more of the further clamping elements, in or along which it (s) ( each) is / are adjustable or fixable in his / her feed direction, rotated against each other by at most 45 °, in particular at most 30 °, in one embodiment at most 15 °, in particular parallel to each other, and / or offset against each other transversely to the first feed direction.
Hierdurch können insbesondere Freiformflächen besonders vorteilhaft eingespannt werden. Ein Einspannen kann insbesondere ein reibschlüssiges Fixieren bzw. Klemmen umfassen, insbesondere sein.In this way, free-form surfaces in particular can be particularly advantageously clamped. Clamping can in particular be frictional Fixing or clamping include, in particular be.
In einer Ausführung weist das Spannfutter ein ein- oder mehrteiliges, in einer Ausführung elastisches, Vorspannmittel auf, das in einer Ausführung das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weitere(n) Spannelement(e) in der Zustellrichtung des (jeweiligen) Spannelements gegen das Bauteil vorspannt bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, und/oder, insbesondere hierzu, ein oder mehrere Federn aufweist.In one embodiment, the chuck has a one-part or multi-part, in one embodiment elastic, pretensioning means, which in one embodiment the first clamping element and / or one or more of the further clamping element (s) in the feed direction of the ( respective) tensioning element biases against the component or is provided for this purpose, in particular is set up or used, and / or, in particular for this purpose, has one or more springs.
Zusätzlich oder alternativ weist das Spannfutter in einer Ausführung ein ein- oder mehrteiliges Rückstellmittel, in einer Ausführung ein Nullschwert mit einem oder mehreren Auflaufschrägen, auf, das das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weitere(n) Spannelement(e), in einer Ausführung gemeinsam, entgegen der Zustellrichtung des Spannelements von dem Bauteil weg rückstellt und/oder das Vorspannmittel verriegelt, in einer Ausführung durch Verstellen, insbesondere Verschieben, des Rückstellmittels quer zur Zustellrichtung, bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.Additionally or alternatively, the chuck has, in one embodiment, a one-part or multi-part resetting means, in one embodiment a zero blade with one or more run-up bevels, which the first clamping element and / or one or more of the further clamping element (s) ), in one embodiment jointly, against the feed direction of the clamping element, resets away from the component and / or locks the prestressing means, in one embodiment by adjusting, in particular shifting, the restoring means transversely to the feed direction, or provided for this purpose, in particular set up or used becomes.
Hierdurch kann in einer Ausführung das erste bzw. weitere Spannelement vorteilhaft an das Bauteil zugestellt, in dieser Position durch das bzw. die Festlegungs-Piezoelement(e) festgelegt werden und anschließend durch das bzw. die Spann-Piezoelement(e) das Bauteil spannen.As a result, in one embodiment, the first or further clamping element can advantageously be delivered to the component, fixed in this position by the fixing piezo element (s) and then clamping the component by the clamping piezo element (s).
In einer Ausführung weisen das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weitere(n) Spannelement(e jeweils) ein Spannglied und ein Stützglied auf, wobei in einer Ausführung das (jeweilige) Spannglied durch das (jeweilige) Spann-Piezoelement in der Zustellrichtung dieses Spannelements gegen das (jeweilige) Stützglied verstell-, insbesondere verschiebbar ist und/oder in einer Ausführung das (jeweilige) Stützglied in der Zustellrichtung dieses Spannelements verstellbar an der Basis gelagert und durch das (jeweilige) Festlegungs-Piezoelement, insbesondere reibschlüssig, an der Basis festlegbar ist. Entsprechend kann ein Verstellen eines Spannelements durch sein Spann-Piezoelement in seiner Zustellrichtung insbesondere ein Verschieben und/oder Ver- bzw. Auseinanderspannen seines Spann- und Stützglieds in dieser Zustellrichtung umfassen, insbesondere sein.In one embodiment, the first tensioning element and / or one or more of the further tensioning element (s) each have a tensioning element and a support element, in one embodiment the (respective) tensioning element being supported by the (respective) tensioning piezo element is adjustable, in particular displaceable, in the feed direction of this clamping element against the (respective) support member and / or, in one embodiment, the (respective) support member is mounted on the base so as to be adjustable in the feed direction of this clamping element and by the (respective) fixing piezo element, in particular frictionally can be determined at the base. Correspondingly, an adjustment of a tensioning element by its tensioning piezo element in its feed direction can include, in particular, a displacement and / or tensioning or tensioning apart of its tensioning and support member in this feed direction.
Somit kann in einer Ausführung das (jeweils) wenigstens zweiteilige, Spann- und Stützglied aufweisende Spannelement zunächst, insbesondere durch das Vorspannmittel, an das Bauteil zugestellt, dann das Stützglied an der Basis festgelegt und dann durch Aktivieren des Spann-Piezoelements Spann- und (festgelegtes) Stützglied gegeneinander ver- und dadurch das Bauteil (ein)gespannt werden. Durch dieses mehrstufige Einspannen kann in einer Ausführung das Bauteil besonders vorteilhaft in das Spannfutter eingelegt und anschließend in diesem eingespannt werden.Thus, in one embodiment, the (each) at least two-part tensioning and support member having tensioning element can initially be delivered to the component, in particular by the biasing means, then the support member can be fixed to the base and then tightening and (fixed) by activating the tensioning piezoelectric element ) Support member against each other and thereby the component (a) are clamped. As a result of this multi-stage clamping, in one embodiment the component can be particularly advantageously inserted into the chuck and then clamped in it.
In einer Ausführung weist das Spannfutter eine ein- oder mehrteilige formschlüssige Führung, in einer Ausführung Gleitlagerung, des ersten Spannelements und/oder des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente, insbesondere seines (jeweiligen) Stützglieds, in der Zustellrichtung des (jeweiligen) Spannelements an der Basis und/oder des Spannglieds und Stützglieds in der Zustellrichtung des (jeweiligen) Spannelements aneinander auf.In one embodiment, the chuck has a one-part or multi-part form-fitting guide, in one embodiment sliding bearing, of the first clamping element and / or one or more of the further clamping elements, in particular its (respective) support member, in the feed direction of the (respective) clamping element on the base and / or the clamping member and support member in the feed direction of the (respective) clamping element on one another.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zustellen und/oder Ver- bzw. Einspannen verbessert, insbesondere eine Zuverlässigkeit erhöht, eine Reibung reduziert und/oder Kräfte vorteilhaft(er) abgestützt werden.As a result, in one embodiment, infeed and / or clamping or clamping can be improved, in particular reliability increased, friction reduced and / or forces advantageously supported.
In einer Ausführung ist das Spann-Piezoelement des ersten Spannelements und/oder das Spann-Piezoelement des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente (jeweils) wenigstens teilweise in einer, in einer Ausführung beidseitig geschlossenen, Aussparung dieses Spannelements, insbesondere in einer, in einer Ausführung einseitig geschlossenen, Aussparung des (jeweiligen) Spannglieds und/oder des (jeweiligen) Stützglieds dieses Spannelements angeordnet.In one embodiment, the piezo-tensioning element of the first tensioning element and / or the piezo-tensioning element of the or one or more of the further tensioning elements (each) is at least partially in a recess of this tensioning element, which is closed on both sides in one embodiment, in particular in a an embodiment closed on one side, recess of the (respective) clamping member and / or of the (respective) support member of this clamping element.
Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das Festlegungs-Piezoelement des ersten Spannelements und/oder das Spann-Piezoelement des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente (jeweils) wenigstens teilweise in einer, in einer Ausführung beidseitig offenen, Aussparung dieses Spannelements, insbesondere seines Stützglieds, angeordnet.Additionally or alternatively, in one embodiment the fixing piezo element of the first tensioning element and / or the tensioning piezo element of the or one or more of the further tensioning elements is (each) at least partially in a recess of this tensioning element, in particular its opening, which is open on both sides in one embodiment Support member, arranged.
Hierdurch können in einer Ausführung das entsprechende Piezoelement geschützt und/oder Kräfte vorteilhaft(er) abgestützt werden.As a result, in one embodiment, the corresponding piezo element can be protected and / or forces can advantageously be supported.
In einer Ausführung umfasst ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung die Schritte:
- - Einlegen des Bauteils in das Spannfutter; und
- - Zustellen des ersten Spannelements und/oder des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente in seiner Zustellrichtung auf das Bauteil zu, in einer Ausführung mithilfe des Vorspannmittels, in einer Weiterbildung durch Verstellen des Rückstellmittels;
- - das (jeweilige) Spannelement in seiner Zustellrichtung durch sein Spann-Piezoelement, insbesondere sein Spannglied gegen sein Stützglied und/oder auf Basis einer Soll- und/oder Ist-Spannkraft, verspannt wird; und/oder
- - das (jeweilige) Spannelement, insbesondere sein Stützglied, in seiner Zustellrichtung durch sein Festlegungs-Piezoelement, insbesondere reibschlüssig, an der Basis festgelegt wird, in einer Ausführung bevor das (jeweilige) Spannelement in seiner Zustellrichtung durch sein Spann-Piezoelement, insbesondere sein Spannglied gegen sein Stützglied und/oder auf Basis einer Soll- und/oder Ist-Spannkraft, verspannt wird.
- - Placing the component in the chuck; and
- - Infeed of the first clamping element and / or one or more of the further clamping elements in its infeed direction towards the component, in one embodiment with the aid of the pretensioning means, in a further development by adjusting the restoring means;
- the (respective) tensioning element is tensioned in its feed direction by its tensioning piezo element, in particular its tensioning member against its support member and / or on the basis of a setpoint and / or actual tensioning force; and or
- - the (respective) clamping element, in particular its support member, is fixed in its feed direction by its fixing piezo element, in particular frictionally, on the base, in one embodiment before the (respective) clamping element in its feed direction by its clamping piezo element, in particular its clamping member is clamped against its support member and / or on the basis of a target and / or actual clamping force.
Entsprechend weist das Spannfutter in einer Ausführung eine Steuervorrichtung auf, die, insbesondere hard- und/oder softwaretechnisch, zum, in einer Ausführung individuellen, insbesondere separaten bzw. eigenständigen, Bestromen des Spann-Piezoelements und/oder Festlegungs-Piezoelements des ersten Spannelements und/oder des bzw. eines oder mehrerer der weiteren Spannelemente, insbesondere auf Basis einer (vorgegebenen) Soll-Spannkraft und/oder einer, in einer Ausführung messtechnisch und/oder mithilfe des Spann-Piezoelements ermittelten, Ist-Spannkraft, eingerichtet ist bzw. verwendet wird.Correspondingly, in one embodiment, the chuck has a control device which, in particular in terms of hardware and / or software, for, in one embodiment, individual, in particular separate or independent, energization of the piezoelectric element and / or piezoelectric element fixing of the first clamping element and / or the or one or more of the further tensioning elements, in particular on the basis of a (predetermined) target tensioning force and / or an actual tensioning force determined in one embodiment by measurement technology and / or with the aid of the tensioning piezo element, is set up or used .
Während durch das individuelle Bestromen der Spann-Piezoelemente der Spannelemente insbesondere Freiform-Flächen vorteilhaft eingespannt werden können, können die Festlegungs-Piezoelemente in einer Ausführung gemeinsam bestromt werden, insbesondere nach einer vorgegebenen Zeit nach dem Zustellen mithilfe des Vorspannmittels bzw. Verstellen des Rückstellmittels oder nach Erfassen eines Kontakts mithilfe eines oder mehrerer der Spann-Piezoelemente.While free-form surfaces in particular can be advantageously clamped in by the individual energizing of the clamping piezo elements of the clamping elements, the fixing piezo elements can be energized together in one embodiment, in particular after a predetermined time after the infeed with the aid of the prestressing means or adjustment of the restoring means or after Detecting a contact using one or more of the clamping piezo elements.
In einer Ausführung wird bzw. ist, wie bereits erläutert, das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weiteren Spannelemente (jeweils) mithilfe des entsprechenden Festlegungs-Piezoelements reibschlüssig, in einer Weiterbildung durch Reibkontakt zwischen diesem Festlegungs-Piezoelement und der Basis, festgelegt bzw. festlegbar, insbesondere fixiert bzw. fixierbar, bzw. das Spannfutter bzw. sein(e) Festlegungs-Piezoelement(e) hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. hierzu verwendet.In one embodiment, as already explained, the first tensioning element and / or one or more of the further tensioning elements (each) is frictionally engaged with the aid of the corresponding fixing piezo element, in a further development by frictional contact between this fixing piezo element and the Base, fixed or fixable, in particular fixed or fixable, or the chuck or its fixing piezo element (s) provided for this purpose, in particular set up or used for this purpose.
Zusätzlich oder alternativ wird bzw. ist in einer Ausführung das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weiteren Spannelemente (jeweils) mithilfe des entsprechenden Festlegungs-Piezoelements form- und/oder kraftschlüssig, in einer Weiterbildung durch Kontakt zwischen diesem Festlegungs-Piezoelement und der Basis, festgelegt bzw. festlegbar, insbesondere fixiert bzw. fixierbar, bzw. das Spannfutter bzw. sein(e) Festlegungs-Piezoelement(e) hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. hierzu verwendet.Additionally or alternatively, in one embodiment, the first clamping element and / or one or more of the further clamping elements (in each case) with the aid of the corresponding fixing piezo element is or is positively and / or non-positively locking, in a further development through contact between these fixing elements. Piezo element and the base, fixed or fixable, in particular fixed or fixable, or the chuck or its fixing piezo element (s) provided for this purpose, in particular set up or used for this purpose.
In einer Ausführung wird bzw. ist, wie bereits erläutert, das erste Spannelement und/oder das bzw. eines oder mehrere der weiteren Spannelemente (jeweils) auf Basis einer, insbesondere vorgegebenen, Soll- und/oder einer, in einer Weiterbildung messtechnisch und/oder mithilfe des Spann-Piezoelements ermittelten, Ist-Spannkraft, insbesondere eines Vergleichs zwischen Soll- und Ist-Kraft, verspannt bzw. die Steuervorrichtung hierzu eingerichtet bzw. verwendet.In one embodiment, as already explained, the first tensioning element and / or the one or more of the further tensioning elements (in each case) on the basis of a, in particular, predetermined, target and / or one, in a further development, metrologically and / or or the actual clamping force determined with the aid of the clamping piezo element, in particular a comparison between setpoint and actual force, clamped or the control device is set up or used for this purpose.
In einer Ausführung wird, in einer Weiterbildung individuell bzw. spannelementspezifisch, die am ersten Spannelement und/oder einem oder mehreren der weiteren Spannelemente anliegende Spannkraft, insbesondere durch entsprechende Bestromung des dieses Spannelement verspannenden Spann-Piezoelements, (kraft)geregelt bzw. ist die Steuervorrichtung hierzu eingerichtet.In one embodiment, in a further development, the tensioning force applied to the first tensioning element and / or one or more of the further tensioning elements is regulated (force), in particular by a corresponding energization of the tensioning piezoelectric element tensioning this tensioning element, or is the control device set up for this.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung eine am ersten Spannelement und/oder einem oder mehreren der weiteren Spannelemente anliegende (Ist-)Spannkraft auf Basis einer Bestromung des dieses Spannelement verspannenden Spann-Piezoelements ermittelt bzw. ist die Steuervorrichtung hierzu eingerichtet.Additionally or alternatively, in one embodiment, an (actual) clamping force applied to the first clamping element and / or one or more of the further clamping elements is determined on the basis of an energization of the piezoelectric element clamping this clamping element or the control device is set up for this.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung einer Bestromung des das erste Spannelement verspannenden Spann-Piezoelements und/oder des bzw. eines oder mehrerer der die weiteren Spannelemente verspannenden Spann-Piezoelemente, in einer Weiterbildung individuell bzw. spannelementspezifisch, geregelt.Additionally or alternatively, in one embodiment, energization of the piezoelectric tensioning element tensioning the first tensioning element and / or one or more of the piezoelectric tensioning elements tensioning the further tensioning elements is regulated individually or specifically in a tensioning element.
Insbesondere können also in einer Ausführung durch Regelung der Bestromung des bzw. der Spann-Piezoelemente Rückschlüsse auf die anliegende Spannkraft geschlossen und daraus bzw. basierend hierauf in einer Weiterbildung je Spannelement individuelle Spannkräfte auf das Bauteil eingeleitet werden.In particular, in one embodiment, by regulating the energization of the piezoelectric element or elements, conclusions can be drawn about the applied clamping force and, in a further development, individual clamping forces can be applied to the component for each clamping element.
Hierdurch kann in einer Ausführung jeweils, insbesondere in Kombination, eine vorteilhafte, insbesondere schonendere Einspannung und/oder Bearbeitung von, insbesondere empfindlichen, Bauteilen gewährleistet werden.In this way, in one embodiment, in particular in combination, an advantageous, in particular more gentle clamping and / or processing of, in particular sensitive, components can be ensured.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
-
1 einen Teil eines Spannfutters beim Einspannen eines Bauteils in einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und -
2 den Teil des Spannfutters bei eingespanntem Bauteil.
-
1 a part of a chuck when clamping a component in a machine tool according to an embodiment of the present invention; and -
2 the part of the chuck when the component is clamped.
Das Spannfutter weist eine Basis
Die Spannelemente
Die in
Das Spannfutter weist ein mehrteiliges Vorspannmittel in Form von Federn
Die Stützglieder
Die Spann-Piezoelemente
Die Festlegungs-Piezoelemente
Das Spannfutter weist eine Steuervorrichtung
In der Figurenfolge
- Nach einem Einlegen des
Bauteils 100 in das Spannfutter werden zunächst durch ein in1 durch einen vertikalen Bewegungspfeil angedeutetes Verstellen des Nullschwertes32 die Federn31 entriegelt, so dass diese die Spannelemente10-10" in der Zustellrichtung an die Freiform-Außen-Spannkontur des Bauteils 100 anstellen.
- After inserting the
component 100 are first inserted into the chuck by an in1 Adjustment of the zero sword indicated by avertical movement arrow 32 thefeathers 31 unlocked so that these the clamping elements10-10 " in the infeed direction to the free-form outer clamping contour of thecomponent 100 hire.
Nach einer vorgegebenen Zeit und/oder einem Erfassen einer entsprechenden (Anfangs)Kontaktkraft durch die Spann-Piezoelemente
Anschließend bestromt die Steuerung
Dabei regelt die Steuerung
Zum Lösen der Einspannung des Bauteils
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments were explained in the preceding description, it should be pointed out that a large number of modifications are possible. It should also be pointed out that the exemplary designs are merely examples that are not intended to restrict the scope of protection, the applications and the structure in any way. Rather, the preceding description provides a person skilled in the art with guidelines for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, being able to be made without departing from the scope of protection as it emerges from the claims and these equivalent combinations of features.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BasisBase
- 1010
- erstes Spannelementfirst clamping element
- 10'; 10"10 '; 10 "
- weiteres Spannelementfurther clamping element
- 1111
- SpanngliedTendon
- 1212th
- StützgliedSupport member
- 2121st
- Spann-PiezoelementClamping piezo element
- 2222nd
- Festlegungs-PiezoelementFixing piezo element
- 31, 3231, 32
- Feder (Vorpsannmittel)Spring
- 41-4341-43
- AussparungRecess
- 5050
- Steuerungcontrol
- 61, 6261, 62
- Gleitlager (Führung)Plain bearing (guide)
- 100100
- BauteilComponent
- A; A'; A"A; A '; A "
- VerstellachseAdjustment axis
- ZZ
- ZustellrichtungInfeed direction
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
DE10360918A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-07-21 | Franz Haimer Maschinenbau Kg | Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element |
US20090057971A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | Karl Bumgarner | Universal holding fixture |
DE202012101508U1 (en) * | 2012-04-23 | 2012-06-20 | Matrix Gmbh Spannsysteme Und Produktionsautomatisierung | Support device |
-
2019
- 2019-02-12 DE DE102019201796.7A patent/DE102019201796A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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