DE10052276A1 - Vorrichtung zum Fixieren von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren von plattenförmigen Werkstücken mit einem Blocksauger und einem Spannbalken, wobei der Blocksauger über einen im Spannbalken verschieblich gelagerten Mitnehmer auf dem Spannbalken verschiebbar ist und die Verschiebekräfte magnetisch vom Mitnehmer auf den Blocksauger übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren von Werkstücken, insbesondere von plattenförmigen Werkstücken, mit wenigstens einem Spannelement und wenigstens einem auf dem Spannelement aufliegenden Blocksauger sowie einem Antrieb, um den Blocksauger auf dem Spannelement zu transportieren, wobei der Antrieb am Spannelement vorgesehen ist.

Aus der DE-U-94 19 700 ist eine Werkzeugmaschine mit Saugspannung für plattenförmige Werkstücke bekannt, bei welcher die Saugspanner auf Führungsschienen angeordnet sind. Die Saugspanner werden über einen verfahrbaren Stift entlang der Führungsschiene positioniert. Diese Vorrichtung erfordert eine Positioniereinheit, mit welcher jeder einzelne Saugspanner angefahren und anschließend positioniert werden muss. Ein derartiger Aufbau ist aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Fixieren von Werkstücken derart weiterzubilden, dass die Blocksauger auf relativ einfache Art und Weise und schnell positionierbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Antrieb einen Mitnehmer aufweist, dass der Mitnehmer mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material versehen ist, dass der Blocksauger selbst oder ein mit dem Blocksauger verbundenes Element in einem dem Spannelement zugewandten und dem Mitnehmer zugeordneten Bereich mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material versehen ist und dass der Blocksauger oder das Element auf einer Längsführung gelagert ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass eine verbindungsfreie Führung des Blocksaugers ermöglicht wird, d. h., dass der Blocksauger und der angetriebene Mitnehmer keine Verbindung zueinander besitzen. Das hat den wesentlichen Vorteil, dass die Blocksauger zum einen relativ schnell ausgetauscht werden können, da sie nicht mehr vom Mitnehmer gelöst werden müssen. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass der Mitnehmer auf jede Art und Weise angetrieben werden kann und insbesondere bei pneumatischen oder hydraulischen Antrieben keine Dichtungen erforderlich sind, da der Mitnehmer mit dem Blocksauger bzw. mit dessen Element keine mechanischen Verbindungen aufweist. Die Längsführung hat die Aufgabe, den Blocksauger so zu führen, dass die mit dem magnetischen oder magnetisierbaren Material versehenen Bereiche stets einander zugeordnet bleiben. Die Kraftübertragung erfolgt ausschließlich über die magnetischen Kräfte vom Mitnehmer auf den Blocksauger bzw. auf dessen Element.

Mit Vorzug ist das Spannelement als Spannbalken oder als Spanntisch ausgebildet. Beim Spannbalken werden die Blocksauger in Längsrichtung des Spannbalkens verschoben, wohingegen beim Spanntisch die Blocksauger in zueinander parallelen Reihen verschoben werden.

Bei einer Weiterbildung ist vorgeshen, dass das Spannelement mit wenigstens einem Kanal versehen ist und dass der Mitnehmer als Kolben ausgebildet und im Kanal, insbesondere in Längsrichtung des Spannbalkens, verschieblich gelagert ist. Dabei kann der Kolben drehgesichert sein. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass durch Druck- bzw. Unterdruckbeaufschlagung des Kanals der Mitnehmer bzw. der Kolben problemlos inerhalb des Kanals verfahrbar ist und über die magnetischen Kräfte den auf dem Spannelement bzw. auf dem Spannbalken aufsitzenden Blocksauger mitnimmt. Dabei besteht das Spannelement bzw. der Spannbalken selbstverständlich aus einem nicht magnetisierbaren Material, z. B. Aluminium. Durch die Drehsicherung des Kolbens wird verhindert, dass der mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material versehene Bereich des Mitnehmers sich vom Blocksauger durch Drehung des Kolbens entfernen kann.

Mit Vorzug weist der Kolben eine Abflachung auf, wobei die Abflachung in Richtung des das magnetische oder magnetisierbare Material aufweisenden Bereichs des Blocksaugers oder des mit diesem verbundenen Elements gerichtet ist. Die Anordnung des magnetischen oder magnetisierbaren Materials an einer Fläche hat den wesentlichen Vorteil, dass wesentlich höhere Kräfte aufgebracht werden können, da der Abstand zum Blocksauger bzw. zu dem diesem zugeordneten magnetischen oder magnetisierbaren Material sehr klein gehalten werden kann. Durch geeignete Codierung der Magnete sowohl seitens des Mitnehmers als auch seitens des Blocksaugers können die Mitnehmerkfräfte noch weiter erhöht werden.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mitnehmer mittels einer Kolbenstange oder eines Riemens antreibbar ist. Bei der Verwendung eines Riemens muss der Bahnverlauf des Blocksaugers nicht unbedingt linear sein sondern kann auch Nichtlinearitäten aufweisen, z. B. kann der Bahnverlauf bogenförmig sein.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mitnehmer Teil eines Antriebsmotors ist, der mit einer Zahnstange od. dgl. kämmt, welche mit dem Spannelement verbunden ist. Dies bedeutet, dass der Mitnehmer lediglich mit einer Stromzuführung versehen sein muss und sonst keine Kräfte auf den Mitnehmer übertragen werden müssen. Der Mitnehmer selbst fährt in die gewünschte Position und nimmt seinerseits den Blocksauger über die magnetischen Kräfte mit.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das mit dem Blocksauger verbundene Element als Schlitten ausgebildet ist. Dieser Schlitten befindet sich entweder lediglich auf der Oberseite des Spannelements oder umgreift diese teilweise oder vollständig. Bei einem Spannbalken kann der Schlitten entweder lediglich an dessen Oberseite verfahrbar gelagert sein, oder der Schlitten kann eine L-Form oder eine U-Form aufweisen und den Spannbalken teilweise umgreifen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Spannbalken, der im Stranggussverfahren hergestellt wurde und aus Aluminium besteht, sowie einen Schlitten 12 mit aufgesetztem Blocksauger 14. Der Spannbalken 10, und somit das Spannelement 18, weist auf seiner Oberseite 16 eine mittige Längsnut 20 auf, in welche eine Längsführung 22 eingesetzt ist. An dieser Längsführung 22 ist der Schlitten 12 geführt, wodurch sichergestellt wird, dass der Schlitten 12 bezüglich des Spannbalkens 10 abgesehen von der Position in Längsrichtung (senkrechter Zeichenebene) stets die gleiche Ausrichtung besitzt. Die Längsführung 22 ist so ausgeführt, dass sich der Schlitten 12 mit minimalem Kraftaufwand in Längsrichtung des Spannbalkens 10 verschieben lässt.

Der Spannbalken 10 ist mit einer Vielzahl von Durchbrüchen, Kanälen und Nuten versehen, die dafür dienen, Medien zu führen, den Spannbalken 10 an einem Maschinenbett zu befestigen und, um am Spannbalken 10 andere Gegenstände anzubringen. Ein Kanal 24 ist als Pneumatik- oder Hydraulikkanal ausgebildet und dient zur Führung eines Kolbens 26, der in diesem Kanal 24 ebenfalls in Längsrichtung verschieblich gelagert ist. Der Kolben 26 weist eine Abflachung 28 auf, die in Richtung eines Schenkels 30 des Schlittens 12 gerichtet ist. Dieser Schenkel 30 umgreift den Spannbalken 10 im Bereich des Kanals 24 und ist an seiner dem Spannbalken 10 zugewandten Seite mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material 32 versehen. Diesem Material 32 ist die Abflachung 28 zugeordnet, wobei die Abflachung 28 ebenfalls ein magnetisches oder magnetisierbares Material 34 trägt.

Beim dargestellten Ausführungsbeipiel ist in den Schlitten z. B. ein Magnet eingesetzt, dem ein in die Abflachung 28 eingesetzter Magnet oder ein magnetisierbares Material 34 benachbart ist. Die einander gegenüberliegenden Polungen der Magnete sind entgegengesetzt. Durch diese Anordnung der Magnete wird bewirkt, dass der Kolben 26, der mittels pneumatischen oder hydraulischen Kräften angetrieben wird, den gegenüberliegenden Magneten und somit den Schlitten 12 mit Blocksauger 14 mitnimmt und auf der Längsführung 22 bezüglich des Spannbalkens 10 verlagert. Zur Führung bzw. Positionierung des Blocksaugers 14 bedarf es keines Eingriffs in den Spannbalken 10, der aufwendig abgedichtet werden muss. Der Kolben dient also als Mitnehmer 38 für den Blocksauger 14.

Die Einleitung des Vakuums zum Spannen des Blocksaugers 14 am Schlitten 12 und zum Spannen eines nicht dargestellten Werkstücks am Blocksauger 14 erfolgt z. B. über einen lediglich schematisch dargestellten Abgriff 36.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Fixieren von Werkstücken, insbesondere von plattenförmigen Werkstücken, mit wenigstens einem Spannelement (18) und wenigstens einem auf dem Spannelement (18) aufliegenden Blocksauger (14) sowie einem Antrieb, um den Blocksauger (14) auf dem Spannelement (18) zu transportieren und positionieren, wobei der Antrieb mit dem Spannelement (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Mitnehmer (38) aufweist, dass der Mitnehmer (38) mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material (34) versehen ist, dass der Blocksauger (14) oder ein mit dem Blocksauger (14) verbundenes Element (Schenkel 30) in einem dem Spannelement (18) zugewandten und dem Mitnehmer (38) zugeordneten Bereich mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material (32) versehen ist und dass der Blocksauger (14) oder das Element auf einer Längsführung (22) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement mit wenigstens einem Kanal (24) versehen ist und dass der Mitnehmer (38) als Kolben (26) ausgebildet und im Kanal (24) verschieblich gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (26) drehgesichert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (26) eine Abflachung (28) aufweist, wobei die Abflachung (28) in Richtung des das magnetische oder magnetisierbare Material (32) aufweisenden Bereichs des Blocksaugers (14) oder des mit diesem Blocksauger (14) verbundenen Elements (Schenkel 30) gerichtet ist.

5. Vorichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (26) pneumatisch oder hydraulisch antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachung (28) mit dem magnetischen oder magnetisierbaren Material (34) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (38) mittels einer Kolbenstange oder eines Riemens antreibbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (38) Teil eines Antriebsmotors ist, der mit einer mit dem Spannelement (18) verbundenen Zahnstange od. dgl. kämmt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Blocksauger (14) verbundene Element als Schlitten (12) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement von einem Spannbalken (14) oder einem Spanntisch gebildet wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Blocksaugers oder des mit dem Blocksauger (14) verbundenen Elements (Schenkel 30) mittels des Mitnehmers (38) berührungslos erfolgt.