DE6918943U - Vorrichtung zur befestigung von werkstuecken od. dgl. an einer werkzeugmaschine. - Google Patents

Description

Vereinigte Flugtechnische Werke

Gesellschaft mit beschränkter Haftung

früher "Weser" Flugzeugbau/Focke-Wulf/Heinkel-Flugzeugbau

Vorrichtung zur Befestigung von Werkstücken od. dgl. an einer Werkzeugmaschine.

TUe Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Werkstücken, Werkstoffplatten, Werkstückaufnahmen od. dgl. auf dem Tisch einer Werkzeugmaschine oder einer auf diesem befestigten Aufnahmeplatte unter Verwendung von Unterdruck.

I>ie bekannten Ausführungsformen dieser Art sind aufwendig und erfordern viel Arbeitszeit und hohes fachliches Können.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu entwickeln, die einfach in ihrem Aufbau ist und eine schnelle Befestigung der Werkstücke od. dgl. ohne besonders geschulte Hilfskräfte ermöglicht und ferner besonders geeignet ist für die Bearbeitung dünnwandiger Werkstücke.

Erfindungsgemäß ist eine große Zahl von regelmäßig auf dem Werkzeugmaschinentisch oder dessen Aufnahmeplatte verteilten zum Fixieren und zur Befestigung dienenden Bohrungen und ferner in gleicher Weise

verteilten au einem Unterdrucksystem führenden Bohrungen vorgesehen, deren jede in einer von miteinander in Verbindung stehenden Nuten liegen, die zur Aufnahme einer etwas vorstehenden Pachtung dienen, die jeweils in der Nähe des Außenrandes des zu befestigenden Bauteils eingefügt wird und damit den von ihr begrenzten Teil der Bohrungen zur Führung des Unterdruckes wirksam werden läßt, während die übrigen gegenüber der Außenluft abgesperrt

Es können auf dem Haschinentisch oder dessen Platte, jedoch außerhalb der Nuten, Bohrungen zur Fixierung und mechanischen Befestigung von weiteren Teilen vorges-ehen sein.

Vorzugsweise sind pneumatisch verschiebbare Druc'ikolben im Maschinentisch oder dessen Platte am Außenrand angeordnet, die zum Abheben der jeweiligen Werkstoffplatte von der Auflagefläche dienen. Dem jeweiligen Werkstück können Abstützeinheiten und Unterstützungeinheiten zugeordnet sein, die durch Unterdruck, und zwar unter Zuhilfenahme der mit dem Unterdrucksystem in Verbindung stehenden Bohrungen oder mittels an diese angeschlossene Leitungen befestigt sind.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung so gestaltet, daß die Unterstützungseinheiten jeweils mit einer ebenen Fläche an den zu bearbeitenden Wandungen des jeweiligen Werkstückes anliegen, wobei die die Abdichtung aufnehmenden Nuten und die Abdichtung selbst so bemessen sind, daß sich zwischen Bauteil und Unterstutzungeeinheit

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ein Flächenkontakt ergibt, wobei die atiliegende Fläche der Unteretützung3einheit vorzugsweise mit einem Netz von Rillen geringster Abmessungen durchzogen ist.

Es kann eine höhenverstellbare Pendel-Vakuum-Spanneinheit vorgesehen sein, die einen in einer Bohrung gleitenden Tragzapfen mit einem Kopf aufweist, der eine mit einem kugeligen Sitz versehene Unterdruckspannplatte trägt.

Die Befestigungplatte kann aus Kunststoff bestehen und Einsätze aus Metall aufweisen, die die zur Fixierung der Bauelemente dienenden Bohrungen enthalten.

Hierbei können die Einsätze derart gestaltet sein, daß zwischen ihnen die Nuten zur Aufnahme der Dichtungen verbleiben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen :

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Maschinentisches mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der eine Werkstoffplatte das zu bearbeitende Werkstück aufnimmt ;

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 1 ;

Fig. 4 einen Schnitt nach Schnittlinie A-B der Fig. 3;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer auf dem Maschinentisch befestigten Aufnahmeplatte mit der Vorrichtung nach der Erfindung ;

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Fig.	9
Fig.	10
Fig.	11
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eire Seitenansicht der Fig. 5 ; eine Draufsicht auf die vorgenannte Fig. 5 ;

eine Vorderansicht einer Ausfuhrungsform der Erfindung teilweise geschnitten ;

eine Draufsicht auf die Aufnähmeplatte (Vakuum-Spannplatte) der Fig. 8 ;

eine Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem aufgesetzten Modell ;

eine Draufsicht auf Fig. 10 ;

eine Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Unterstutzunge-, Abstützungs- und sonstigen Baukasteneinheiten mit Werkstücken und Modellen ;

Fig. 13 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1? ;

Fig. 14 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Werkstück und Werkstückau'nahme ;

Fig. 15 eine Draufsicht auf die Fig. 14 ;

Fig. 16 einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform mit einer Aufnahme für ein zu bearbeitendes Werkstück (linke Hälfte) und einer solchen für da3 abzutastende Kopiermodell (rechte Hälfte) ;

Fig. 17 eine Draufsicht auf Fig. 16 ;

Fig. 18 einen Einsataplan für die Erfindung im Falle einer 2-spindeligen Kopierfräsmaschine ;

Fig. 19 eins Vorderansicht einer Baukasteneinheit als Festpunkt teilweise geschnitten ;

Fig. 20 eine Draufsicht auf Fig. 17 J

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Pig. 21 eine Vorderansicht einer verstellbaren Baukasteneinheit, teilweise geschnitten ; Pig. 22 eine Draufsicht auf Fig. 21 ;

Pig. 23 eine Draufsicht auf eine in 2 Koordinaten verstellbare Baukasteneinheit ;

Fig. 24 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 23 ;

Fig. 25 eine Ansicht einer höhenverstellbaren Pendel-Vakuum-Spanneinheit, teilweise geschnitten ;

Fig. 26 einan Schnitt nach Linie A-A der Fig. 25 ; Fig. 27 einen Schnitt durch einen Teil einer

Aufnahmeplatte im Falle einer Gießharzausfiihrung ;

Fig. 28 einen Schnitt einer geänderten Ausführungsform der Aufnahmeplatte gemäS Fig. 27 «

Fig. 29 eine Draufsicht auf einen Teil der Aus-. führungsform nach Fig. 28.

Der Maschinentisch 1 (Fig. 1 bis 3) einer Werkzeugmaschine bzw. eine auf dem Maschinentisch befestigte Aufnahmeplatte 2 (Fig. 5 bis 17) weist in regelmäßigen Koordinatenabs t and en angeordnete Bohrungen 9 auf. Die Bohrungen 9 sind zum Fixieren von Werkstücken öler anderen Bauteilen in ihrem oberen Teil mit einer Paßbohrung und in ihrem unteren Teil mit einem Gewinde versehen (Fig. 4). Die genannten Bohrungen sind in der Auflagefläche des Maschinentieche8 1 bzw. der Platte 2 von Nuten 5 eingerahmt, die zur Aufnahme von Dichtungen 6

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dienen können. Solche Dichtungen ragen etwas über die Auflagefläche hinaus (Fig. 4)· An den Kreuzungspunkten der Nuten 5 sind Bohrungen 34 vorgea&en, die zu Leitungen 3 θineβ Unterdrucksystems führen und, falls sie nicht gebraucht werden, mittels eines Stopfens 35 geschlossen sind. Außerhalb des Nutensysteme können zusätzliche Fixierbohrungen ?5 vorhanden sein (Fig. 9,11,13|15,17), die im Bedarfsfalle zum Befestigen von über den mit Nuten versehenen Teil hinausragenden Bauteilen verwendet werden (Fig. 13)· Die Dichtungen 6 werden selbstverständlich nur im Bereich derjenigen Nuten 5 eingelegt, die sich unterhalb des durch Unterdruck zu befestigenden Bauteiles befinden, und zwar zweckmäßig in der Nähe dessen Außenrandes (Fig. 3)· Am Außenrand des Maschinentisches 1 bzw. der Platte 2 sind pneumatisch verschiebbare mit Kugeln oder Rollen ausgerüstete Druckkolben 20 angeordnet, die das Hochheben von sie überdeckenden Platten zur Erleichterung ihrer Verschiebung bewirken sollen. Die Auf^iahmeplatte 2 kann aus einem nichtmetallischen Werkstoff 31 bestehen (Fig. 27, 28 und 29), in den Einsätze 28, 28* aus einem metallischen Werkstoff eingebracht sind. Die Einsätze 28 sind dabei jeweils mit einer der Bohrungen 9 versehen und derart angeordnet, daß sie zwischen sich in Verbindung mit der Auflagefläche Nuten ergeben. Die Einsätze 28* (Fig. ?3 und 29 sind jeweils mit den Bohrungen 9, den Nuten 5 und den Bohrungen 34 versehen. Dabei können die Bohrungen 34 je ein Gewinde zur Aufnahme einer Verschlußschraube 34* aufweisen.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Maschinentisch ist zur Kennzeichnung der Bohrungen 9 ein Koordinaten-

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system 4 mit den Ordinaten a bis -f und den Abszissen

I bis 14 markiert. Eine mit zwei Fixierbohrungen 9-1 versehene Werkstoffplatte 14 ist mittels Unterdruck befestigt, wobei die Bohrungen 9.1 der Werkstoffplatte eich über den Bohrungen 9 des Maschinentieches mit den Koordinaten b 5, e 10 befinden. iÄe Bohrungen 34, die zur Führung von Unterdruck nicht gebraucht werden, sind jeweils mittels eines Stopfens 35 abgeschlossen. Sie zu den Bohrungen 34 führenden Leitungen 3 sind an einen seitlich am Maschinentisch befestigten Unterdruck-Verteiler 3' angeschlossen, der mit einem Saugrohr 3»· verbunden ist. Das Saugrohr 3^tf führt zu einem nicht dargestellten Unterdrucksystem. Der Verteiler 3' ist mit Bohrungen 26 zum Anschließen von weiteren mit Bauteilen verbundenen Leitungen 26* (Fig. 13) versehen.

An der dem Verteiler 3* gegenüber liegenden Seite des Maschinentisches sind zwei Schalter angeordnet, von denen der eine einen Hebel 17 und der andere einen Druckknopf 37 aufweist. Durch Betätigung des Hebels 17 wird Jberdruck zu den Druckkolben ?0 geführt. Durch Betätigung des Druckknopfes 37 wird der Unterdruck aufgehoben und damit ein Abheben der auf dem Kasehinsntisch befestigten Bauteile ermöglicht. Der Unterdruck-Verteiler y und die Schalter 17, 37 sind gemäß Fig. 5 bis 17 jeweils einer Aufnahmeplatte zugeordnet. Die Aufnahmeplatte 2 nach Fig. 5 bis 7 ist dabei mit einem die Bohrungen 9 kennzeichnenden Koordinatensystem versehen, das die Ordinaten a bis f und die Abszissen 1 bis 10 aufweist.

Das Koordinatensystem 4 der Aufnahmeplatten 2 nach Fig. 8 bis 17 ist mit Ordinaten a bis h und Abszissen 1 bis

II versehen.

Die Aufnahmeplatte 2 gemäß Fig. 8, 10 und 11 trägt eine mittels Unterdruck auf ihr befestigte Palette 18, die, wie die Platte, in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordnete Fixierbohrungen 9 (Fig. 11) aufweist. Auf der Palette 18 ist ein Werkstück 10 (Fig. 8) bzw. ein Modell 16 (Fig. 10,11) mittels Fixiereinheiten 38, 39 befestigt. Die Fixiereinheit 38 weist eine Grundplatte mit einem festen Tragzapfen auf. Die Grundplatte der Fixiereinheit 39 ist mit einem in ieiner Richtung verschiebbaren Tragzapfen versehen. Zur Befestigung sind beide Grundplatten in der Nähe der Kanten mit durchgehenden Bohrungen versehen, die die gleiche Teilung wie die Bohrungen 9 der Palette haben.

Eine weitere Aufnahmeplatte 2 (Fig. 1?, 13) trägt eine mittels Unterdruck auf ihr befestigte Vakuum-Übertragungsplatte 19 mit Bohrungen 9· Auf der Übertragungsplatte 19 sind Abstützungs- 12, 42 bzw. Unterstützungseinheiten 13 für ein Werkstück 10 angeordnet. Zur Befestigung des Werkstückes mittels Unterdruck sind die Unterstützungseinheiten 13 mit je einer Saugbohrung 27 versehen, die mit je einer Bohrung 34 der Aufnahmeplatte 2 verbunden sind. Die AbstUtzungseinheiten 12, 42 sind über Leitungen 26* mit den Bohrungen 26 des Unterdruck-Verteilers 3* verbunden. Dabei sind die Auflageflächen der Einheiten 12, 13» 42 zur Führung von Unterdruck mit nicht dargestellten Saugrillen und einer am Außenrand eingebrachten Dichtung 6 versehen. Die Auflagefläche der AbetÜtzungseinheit 42 ist vorzugsweise entsprechend der Kontur der von ihr abgestützen Werkstückseite teilweise aus einem Kunststoff

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hergestellt. Das Werkstück 10 kann auch an Fixiereinheiten 38, 39, die auf der Übertragungsplatte 19 oder auf der Aufnahmeplatte direkt angeordnet sind, befestigt sein (Pig. 13, rechter Teil).

Die Aufnahmeplatte 2 nach Fig. 14, 15 trägt eine auf ihr mittels Unterdruck befestigte Werkstückaufnähme 14 für ein Werkstück 10. Die Werkstückaufnahme besteht aus einer Grundplatte mit einer Abstützungseinheit, deren Stützfläche der Kontur der Auflagefläche des Werkstückes angepaßt ist. Id e Werkstückaufnahme 14 ist mit einer Saugbohrung 27 zur Führung von Unterdruck versehen. Am AuBenrand der Stützfläche sind Nuten für eine Dichtung 6 angeordnet. Die Bohrungen 34 der Spannplatte 2 sind, soweit sie von der Grundplatte der Werkstückaufnahme nicht abgedeckt werden, mittels Stopfen 35 geschlossen.

In den Figuren 16, 17 ist eine Aufnahmeplatte 2 dargestellt, die im wesentlichen den oben beschriebenen Aufnahmeplatten entspricht. Auf dem Maschinentisch ? ist eine Werkstoff platte 14 durch Unterdruck befestigt, in der Vertiefungen eingearbeitet sind. In der rechten Hälfte der Fig. 16, 17 ist die Aufnahme für ein Kopiermodell oder eine Kopierschablone dargestellt, die bei der Bearbeitung des Werkstückes abgetastet werden. Diese Aufnahme ist ebenfalls mit Fixierbohrungen versehen und trägt 2 Rastleisten 41, auf denen das Kopiermodell befestigt wird. Auf den Leisten sind Fixierbohrungen vorgesehen, die im Abstand nicht den Fixierbohrungen in der Aufnahmeplatte zu entsprechen brauchen. Die Fixierbohrungen in den beiden Leisten sollen ein Umstecken des Kopiermodells ermöglichen.

Auf den bisher erläuterten Aufnahmeplatten 2 können zur Werkstückaufnahme zusätzlich Baukasteneinheiten befestigt werden, die in Fig. 19 bis Fig. 26 dargestellt Bind. Die eine der Baukasteneinheiten (Fig. 19 und 20) weist eine Grundplatte mit Bohrungen 8 in der Nähe ihrer Kanten auf, die die gleiche Teilung wie die Bohrungen 9 der Spannplatte 2 haben. Ferner sind zwei

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Bohrungen vorgesehen, die jeweils zwischen zwei Bohrungen 8 liegen und zur Befestigung verwendet werden können, wenn die Aufnahmeplatte entsprechende Bohrungen aufweist. Im Mittelpunkt der Grundplatte ist ein auswechselbarer Aufnahmezapfen 47 vorgesiien. Auf dem Zapfen sind eine Scheibe 48, eine Zwischenbuchse 49 und eine weitere Scheibe 50 aufgesetzt. Am oberen Teil des Zapfens befindet sich ein Gewindeansatz, auf dem ein Spannmittel (Mutter 51) aufgeschraubt wird. Der Aufnahmezapfen 47 ist an der Grundplatte mittels Paßschrauben befestigt.

Eine weitere Baukasteneinheit (Fig. 21 und 22) weist eine Grundplatte mit einem Bohrbild entsprechend der vorgenannten Baukasteneinheit auf. Die mit einer Dichtung 6 versehene Grundplatte trägt seitliche Führungsleisten 52, die mittels Paßschrauben an ihr befestigt sind. £±e Führungsleisten 52 führen einen Schieber 53t der einen Aufnahmezapfen 54 mittels eines Ansatzes 55 zentriert. Infolge der außermittigen Anordnung des Aufnahmezapfens ist eine Verdoppelung des Verstellweges durch Umsetzen der Einheit um 180 erreichbar.

Eine weitere Baukasteneinheit (Fig. 23 und 24) weist eine Grundplatte mit einem Bohrbild entsprechend den vorgenannten Baukasteneinheiten auf. Eine auf der mit einer Dichtung 6 versehenen Grundplatte verschiebbare Zwischenplatte 56 wird von seitlichen Führungsleisten 57 geführt, die mittels Paßschrauben an der Grundplatte befestigt sind. Die Zwis^chenplatte 56 ist mit einer außermittigen Bohrung mit einem Gewinde

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zur Aufnahme eines Pührungazapfene 58 versehen. Ein Kreuzschieber 59 mit einem Langloch für den Führungszapfen 58 ist in Querrichtung zur Zwisclanplatte und auf dieser verschiebbar angeordnet und iat mit einer Zentrierbohrung und Befestigungsgewindelöchern zur Aufnahme eines auswechselbaren Aufnahmezapfens ausgestattet. Der Kreuzschieber 59 wird von Führungsleisten 60 geführt, die mittels Pa&echrauben auf der Zwischenplatte 56 befestigt sind. Der Verstellweg des Kreuzschiebers 59 ist durch die Länge des Langloches und den Führungszapfen 58 begrenzt. JXirch Umsetzen der Einheit oder des Schiebers um 180 ist eine Verdoppelung des Veretellweges erreichbar.

^: Infolge der gewählten Anordnung von zwei verschiebbaren

Elementen ist die Einheit in zwei Koordinaten verstellbar.

Eine weitere Baukasteneinheit (Fig. 25 und 26) weist einen mit einem Kopf versehenen Tragzapfen 36 auf, der in einem Langloch 61 einer Grundplatte gleiten kann. Der Kopf trägt eine mit einem kugeligen Sitz versehene pendelnde Spannplatte 24» der mittels einer durch die Grundplatte,den Tragzapfen und den Kopf geführten mittleren Bohrung Unterdruck zugeführt wird. Der Tragzapfen ist mit einer weiteren Bohrung versehen, die eine Feder 63 aufnimmt, die sich gegen die Grundplatte abstützt. Eine zweiteilige Querhülse 64 mit einer Befestigungsschraube dient zur Festlegung der Einheit nach erfolgter Höhenverstellung. Beim Einsatz der Vakuum-Spannplatten auf einer 2-spindeligen Kopierfräsmaschine (Fig. 18) müssen die Frässpindelachsen 44, 45 und die Kopiertasterachse 23

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in der O-Stellung über der Mitte des die Bohrungen 9 kennzeichnenden Koordinatensystems 4 liegen, damit die Anordnung der Einheiten für die Werkstückaufnahme mit der Positionierung einer Schablone oder eines Modells zu den Spindelachaen und sur Tasterachse 23 korreeipondiert.

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Vorrichtung zur Befestigung von Werkstücken, Werkstoffplatten. Werkstoffaufnahmen oder dergleichen auf dem Tisch einer Werkzeugmaschine oder einer auf diesem befestigten Aufnahmuplatte unter Verwendung von Unterdruck, gekennzeichnet durch eine große Zahl von regelmäßig auf dem Werkzeugmaschinentisch (l) oder dessen Aufnahmeplatte (2) verteilten, zum Fixieren und Befestigen dienenden Bohrungen (9) und ferner durch in gleicher Heise verteilte, zu einem Druoksystem führende Bohrungen (34)» deren jede in einer von miteinander in Verbindung stehenden, zur Aufnahme von Dichtungen (6) dienenden Nuten (5) liegt.

   2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ·, daß auf dem Maschinentisch (l) oder dessen Platte (2), jedoch außerhalb der Nuten (5)ι Bohrungen (25) zur Fixierung und mechanischen Befeetigung von weiteren Teilen vorgesehen sind·

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeick -net , daß pneumatisch verschiebbare Druckkolben (20) im Maschinentisch (l) oder dessen Platte (2) am Außenrand angeordnet sind, die zum Abheben der jeueiligen Werkstoffplatte von der Auflagefläche dienen«

   4· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeich -net , daß dem jeweiligen Werkstück (10) Abstützeinheiten (12, 42) und Unterstützungseinheiten (13) augeordnet sind, die durch Unterdruck, und zwar unter Zuhilfenahme der mit dem Unterdrucksystem (3¹) in Verbindtang stehenden Bohrungen (34) oder mittels an diese angeschlossene Leitungen (26·) befestigt sind.

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   5· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeich -net , daß die mit Unterdruck beaufschlagten Flächen der Unterstützungseinheiten (13) asit einem hetz von Nuten oder Rilleu ge- ringer Abmessungen und einer dieses umgebenden Nut zur Aufnahme einer Dichtung versehen sind.

   6* Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine höhenverstellbare Pendel-Vakuum-Spanneinheit, die einen in einer Bohrung (61) gleitenden Tragzapfen (36) mit einem Kopf aufweist, der eine mit einem kugeligen Sitz versehene Unterdruckspannplatte (24) trägt (Fig. 25, 26).

   7· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich -net , daß die Befestigungsplatte (2) aus Kunststoff besteht und Einsätze aus Metall (28, 28·) aufweist, die die zur Fixierung der Bauelemente dienenden Bohrungen (9) enthalten·

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Einsätze derart gestaltet sind, daß zwischen ihnen die Nuten (5) zur Aufnahme der Dichtungen (6) verbleiben.

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