DE3226731A1

DE3226731A1 - Palette zum aufspannen von werkstuecken fuer werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE3226731A1
Application number: DE19823226731
Authority: DE
Inventors: Keitaro Itami Hyogo Yonezawa
Original assignee: Aioi Seiki Inc
Current assignee: Aioi Seiki Inc
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-02-03
Also published as: GB2123721A; FR2509649A1; GB2123721B; GB8323986D0

Description

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DIPL.-ING. WALTER KUBORN - T ~ DiPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN DÜSSELDORF

MULVANYSTRASSE 2 · TELEFON 632727 KHElSSi¹ARKASSE DÜSSELDORF NR. 1014463 DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 2 919207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211-504

Aioi Seiki Kabushiki Kaisha in Hyogoken (JAPAN).

Palette zum Aufspannen von Werkstücken für Werk zeugma schinen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Palette zum Aufspannen von Werkstücken für bzw. bei einer Werkzeugmaschine, die an dem Werkzeugmaschinentisch festgelegt/ verwandt wird, um einen schnellen Wechsel von Werkstücken auf dem Tisch zur Erhöhung der Arbeitsleistung der Werkzeugmaschine durchzuführen .

In den letzten Jahren ist der Verbesserung der Leistung von Werkzeugmaschinen besondere Aufmerksamkeit gewidmet worden, und sind mit den neuesten NC gesteuerten (nummerisch gesteuerten) Werkzeugmaschinen, so bei Bearbeitungszentren insbesondere sowohl hinsichtlich der Arbeitsleistung als auch hinsichtlich der Genauigkeit beim Bearbeiten stetig und schnell mit der fortschreitenden Automatisierung des Arbeitsablaufs Verbesserunaen erreicht worden.

Auf der anderen Seite jedoch verbleiben der Werkstückwechsel mit seinen bis heute getroffenen Verbesserungen noch zeitraubend. Als ein Ergebnis hiervon ist das Verhältnis der für das Wechseln der Werkstücke erforderlichen Zeit zu den ganzen Arbeitsstunden stetig und schnell wachsend in scharfem Gegensatz zu der eigentlichen Bearbeitungszeit, welche meist drastisch verringert ist. Jetzt wird angenommen bzw. zugegeben, daß ein größerer Engpaß für die gewünschte Verbesserung der Arbeitsleistung bei der Arbeit der Werkzeugmaschine besteht.

Mittlerweile sind die Anschaffungskosten für Werkzeugmaschinen merklich im Schritt mit der wachsenden Geschwindigkeit und der Produktionskapazität gestiegen.

Da dies der Fall ist, ist jetzt wachsend die Bedeutung einer drastischen Verkürzung der für den Werkstückwechsel bei dem Werkstückmaschinentisch notwendigen Zeit für die Verbesserung der gesamten Arbeitsleistung der Werkzeugmaschine erkannt worden, so daß die hohe Produktionskapazität voll für eine gewünschte Verbesserung der Produktivität entfaltet werden kann.

Von dem bekannten Stand der Technik, der zweckmäßig beachtet wird, um diesem Wunsch entgegenzukommen/ ist unter anderem, die Werkstückaufspannpalette in Betracht zu ziehen, die in der US-Patentschrift 3,899,162 (siehe Fig. 43) beschrieben ist.

Ihre Konstruktion ist nachfolgend beschrieben.

In dem Basisblock 2o1 sind fünf Paare von Hydraulikzylindern 2o2 angeordnet, wobei in jedem Paar die Zylinder sich in Längsrichtung gegenüberstehen (in Querrichtung auf der Zeichnung). Mitten zwischen den entgegengesetzten Paaren von Hydraulikzylindern 2o2 ist in einem niedrigeren Höhenspiegel in Längsrichtung eine Positioniervorrichtung vorgesehen.

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Bei der Positioniervorrichtung 2o3 ist ein nach oben verjüngter bzw. spitz zulaufender Block 2o4 mit Hilfe eines Paares von vertikalen Führungen 2o5 geführt, um nur vertikal beweglich zu sein, und wird von unten nach oben durch eine Feder 2o6 gedrückt.

An der Spitze einer Kolbenstange 2b7 eines jeden Hydraulikzylinders 2o2 ist ein Positionierblock 2o8 angebracht bzw. befestigt. Über diesem ist starr ein Aufspannblock 2o9 angeordnet. Die frontseitige Endfläche des Positionierblockes 2o8 ist zu einer geneigten Fläche 21o endbearbeitet, die in Berührung bzw. in Kontakt mit dem sich verjüngenden Block 2o4 kommt.

Auf der Kopfseite des Aufspannblockes 2o9 ist eine Vertiefung bzw. Ausnehmung 212 für den Angriff an einem Werkstück 211 darin vorgesehen. Die hintere Wandfläche der Vertiefung 212 dient als Aufspannfläche 213. Beide Seitenwände davon dienen als rechte und linke Positionierflächen 214.

Nachfolgend sind die Anwendung und die Wirkungen beschrieben.

Zunächst wird der Basisblock 2o1 auf dem Werkstück der vertikalen Werkzeugmaschine angeordnet und sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung vor dem Aufspannen positioniert.

Dann wird das Werkstück 211 in den Vertiefungen 212 eines jeden entgegengesetzten Paares von Hydraulikzylindern 2o2 angebracht. Die Größe der Vertiefung ist so bemessen/ um die Größe des Werkstückes 211 aufzunehmen. Deshalb bzw. folglich kommt das Werkzeug 211, wenn es in die Vertiefungen 212 eingesetzt bzw. eingebracht ist, in Kontakt bzw. in Berührung mit den beiden rechten und linken Positionierflächen 214, um in Querrichtung hierbei positioniert zu werden.

Wenn dann beide Hydraulikzylinder 2o2 gleichzeitig angetrieben werden, wird das Werkstück 211 zwischen· den Aufspannflächen 213 der beiden Aufspannblöcke 2o9 aufgespannt.

Die geneigten Flächen 21o der beiden Positionierblöcke 2o8 kommen dann in Kontakt bzw. in Berührung mit dem verjüngten Block 2o4 auf beiden Seiten davon und werden gestoppt bzw. angehalten, nachdem der verjüngte Block 2o4 nach unten gegen die Kraft der Feder 2o6 gedrückt worden ist.

Auf diese Weise wird die Längslage des Werkstückes 211 durch den verjüngten Block über beide geneigten Flächen 21o, beide Positionierblöcke 2o8, beide Aufspannblöcke 2o9 und beide Aufspannflächen 213 bestimmt.

Die Konstruktion hat jedoch die folgenden Mangel und Unzulänglichkeiten.

(1) Es besteht keine Abstützung für das Positionieren sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung auf dem Maschinenwerkstücktisch des Basisblockes der Werkstückauf sp annpalette mit dem Ergebnis einer unzulänglichen Genauigkeit.

Schlimmer ist es, daß der erforderliche Positioniervorgang zeitraubend und unwirtschaftlich ist.

(2) Die Werkstückaufspannpalette wird auf dem Werkstücktisch der Werkzeugmaschine aufgespannt, wenn die Werkstücke darauf gewechselt werden.

Deshalb wächst die zum Wechsel von Werkstücken erforderliche Zeit mit dem Wachsen der Anzahl der . erfaßten Werkstücke. Dies bedeutet einen vergrößerten Stundenaufwand der Werkzeugmaschine für den Werkstückwechsel und verringert die Arbeitsleistung davon.

(3) Für eine genaue seitliche Positionierung bzw. eine Positionierung in Querrichtung des Werkstückes 211 ist es notwendig, die Breite bzw. Größe der Vertiefung 212 des Aufspannblockes 2o9 genau zu bemessen, um der Dimension des Werkstückes 211 genau zu entsprechen, um so ein vollkommenes Passen der

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beiden zu gewährleisten.

Das bedeutet, daß ein Aufspannblock 2o9 neu zu jeder Zeit angefertigt werden muß, wenn die Breite bzw. Größe des Werkstückes 211 wechselt, d.h. es ist zu jeder Zeit notwendig, den Aufspannblock 2o9 für eine Vertiefung 214 desselben zu wechseln, die so bemessen ist, um die Größe eines neuen Werkstückes aufzunehmen und den neuen Aufspannblock 2o9 in eine genaue Lagenbeziehung mit dem Positionierblock 2o8 zu bringen.

Dies bedeutet, daß eine vergrößerte bzw. längere Zeit zum wechseln des Aufspannblockes 2o9 erforderlich ist, die zu der immer langen Werkzeugwechselzeit kommt, um die Arbeitsleistung weiter zu senken bzw. zu verringern.

Schlimmer ist es, daß die Arbeitszeit der Werkzeugmaschine mit dem Wachsen der Werkstückwechselzeit vergrößert ist, was wiederum eine Verschlechterung der Arbeitsleistung der Maschine bedeutet.

über dies ist es recht kostspielig und auch beschwerlich bzw. lästig, daß für eine große Anzahl von Aufspannblöcken _r die in der Größe der Vertiefung verschieden sind, angefertigt werden muß und entsprechend dem Unterschied in der Größe der umfaßten Werkstücke aufbewahrt werden muß.

(4) Zum wenigsten sind zwei Einheiten von hydraulischen Zylindern 2o2 erforderlich, um ein Werkstück 211 aufzuspannen, was die Konstruktion der Palette verwickelt und kostspielig macht.

Dies bedeutet auch einen vergrößerten erforderlichen Zwischenraum für die Hydraulikzylinder 2o2 mit der entsprechenden Verringerung des Zwischenraumes, der für die Werkstücke verfügbar ist,mit

der Folge, daß die Anzahl der Werkstücke, die auf dem Werkstücktisch der Werkzeugmaschine angeordnet werden kann, verkleinert ist. Die erforderliche Häufigkeit eines Werkstückwechsels ist vergrößert und die Nutzleistung des Werkstückwechsels ist in Mitleidenschaft gezogen. Dies äußert sich in einer Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades der Arbeit der Werkzeugmaschine.

(5) Für das Positionieren des Werkstücks 211 sind die Positioniervorrichtung 2o3 und der Positionierblock 2o8 zusätzlich erforderlich. Folglich ist die Konstruktion der Werkstückaufspannpalette übermäßig verwickelt. Dies äußert sich in einem weiteren Wachsen der Herstellungskosten.

Weil beide Positioniervorrichtungen 2o3 und Positionierblöcke 2o8 sich bewegende Teile-sind, besteht ein vergrößertes Risiko von Irrtümern bei dem Längspositionieren des Werkstückes 211, was sich in einer verringerten Genauigkeit der Längsbearbeitung äußert.

Dieser Defekt bzw. Schaden ist mit einer Verschlimmerung durch den fortschreitenden Verschleiß sich bewegender Teile verbunden. Daher läßt die Dauerhaftigkeit zu Wünschen übrig.

Die Erfindung beseitigt alle diese Mangel oder Unzulänglichkeiten der angezogenen bekannten Ausführung bzw. Art, die vorangehend unter (1) bis (5) aufgeführt sind.

Ein erstes Ziel der Erfindung besteht in der Verkürzung der für den Wechsel der Werkstücke auf dem Werkstücktisch der Werkzeugmaschine erforderlichen Zeit, um hierbei die Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine für den Werkstückwechsel als hervorstechende

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Verbesserung der Gesamtarbeitsleistung bzw. des
Gesamtwirkungsgrades zu verringern, so daß die
Merkmale der modernen Werkzeugmaschinen, äer großen bzw. hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit,der großen bzw. hohen Bearbeitungskapazität und der großen bzw. hohen Mengenaistung gegeben sind.

Zur Erreichung dieses Zieles wird durch die ' Erfindung eine WerkstückaufSpannpalette von einer Konstruktion vorgeschlagen, bei welcher eine große Anzahl von Werkstücken längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse senkrecht hierzu mit großer Genauigkeit positioniert werden kann, bevor sie an
der Anbringstelle auf der Werkstückaufspannpalette aufgespannt werden. Auch die Werkstückaufspannpalette selbst kann"mit großer Genauigkeit auf dem Werkstücktisch sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung positioniert werden.

Die Werkstückaufspannpalette nach der ERfindung ist aus einem Basisblock, einem Stützbalken und eine: Mehrheit von Aufspannvorrichtungen gebildet bzw.
zusammengesetzt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben sind.

Der Basisblock ist für das Vorhandensein von angebrachten und aufgespannten Werkstücken bestimmt und mit einem Positioniermittel zum Positionieren desselben am Werkstücktisch sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung, einem Festlegemittel zum Aufspannen auf dem Werkstücktisch und einer Werkstückaufspannfläche zum Aufspannen von Werkstücken an dem Basisblock versehen.

Folglich bzw. deshalb kann die Werkstückaufspannpalette nach der Erfindung mit dem Positioniersystem leicht und genau sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auf dem Werkstücktisch positioniert werden.

Der Stützbalken ist an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes längs der X-Achse angebracht. Auf den beiden Seiten des X-Balkens sind quer zur X-Achse gegen die Y-Achse gerichtete Positionierflächen vcn denen wenigstens eine für eine Werkstückeinheit bestimmt ist, in einem geeigneten Abstand längs der X-Achse vorgesehen'. An dem einen Ende längs der X-Achse einer jeden eine Werkstückeinheit positionierenden Flächen ist ein vorstehender Positionierstopper zum Positionieren des Werkstückes längs der X-Achse vorgesehen.

Folglich kann mit der Werkstückaufspannpalette eine große Zahl von Werkstücken an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes leicht und genau aufgespannt werden, indem eine jede hiervon in Berührung bzw. in Kontakt mit jeder,eine Werkstückeinheit positionierenden Fläche des Stützbalkens und des entsprechenden Positionierstoppers sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse in Berührung gebracht wird.

An der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes ist jede Aufspannvorrichtung in Querrichtung ein Werkstückanpassungszwischenraum von jeder eine Werkstückeinheit positionierenden Fläche des Stützbalkens angeordnet. Jede Aufspannvorrichtung ist aus einer eigentlichen Aufspanneinheit, einem Aufspannblock und angetriebenen Mitteln gebildet bzw. zusammengesetzt. Die eigentliche Aufspanneinheit wird mit Hilfe von Führungsmitteln geführt, um an der Werkstückaufspannfläche in beiden Richtungen längs der Y-Achse beweglich bzw. verschiebbar zu sein,und ist auch mit einem Befestigungsmittel zur Befestigung an der Anbringstelle dabei versehen. Das treibende Mittel wird durch die eigentliche Aufspanneinheit getragen und treibt den Aufspannblock gegen die Werkstückpositionierfläche oder von dieser weg.

Jedes Werkstück, welches sowohl längs der X-Achse als auch der Y-Achse an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes positioniert ist, kann auf diese Weise durch den Aufspannblock einer jeden Aufspannvorrichtung gegen die die entsprechende Einheit positionierende Fläche des Abstützbalkens

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gedruckt werden. '

Die Werkstückaufspannpaletten nach der vorbeschriebenen Erfindung sollen zum wenigsten zwei Sätze für die wechselweise Verwendung an dem Werkstücktisch der Werkzeugmaschine aufweisen.

Zuerst wird an einem der beiden Sätze eine große Anzahl von Werkstücken aufgespannt und wird die beladene Werkstückäufspannpalette auf einen Werkstücktisch der Werkzeugmaschine übertragen und nach Positionieren sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung durch die vorgesehenen Positioniermittel, was schnell und genau vorgenommen werden kann, auf den Tisch mit Hilfe des Aufspannsystems r welches auch vorgesehen ist, aufgespannt. Nun sind die Werkstücke auf der Palette zur Bearbeitung bereit.

Zwischenzeitlich, d.h. während die Werkzeugmaschine beim Arbeiten ist, wird eine andere große Anzahl von Werkstücken positioniert und auf den anderen Satz der Aufspannpalette in der Werkstückwechselstation für den nächsten Zyklus der Bearbeitung aufgespannt.

Wenn die Bearbeitung der Werkstücke an der früheren Werkstückaufspannpalette vorbei ist, wird die andere mit einer großen Anzahl von neuen Teilen bestückte Palette auf den Werkstücktisch im Austausch mit der fertig bearbeiteten Palette übertragen und sowohl in Längsrichtung als auch in der Querrichtung schnell und genau vor dem Aufspannen auf dem Tisch positioniert.

Auf diese Weise genügt es, durch einfaches Austauschen des vorangehenden Satzes durch den späteren Satz der Werkstückaufspannpalette die angeblich lästige Arbeit der Positionierung einer großen Anzahl von Werkstücken sowohl längs der X-rAchse als auch längs der Y-Achse schnell und genau vorzunehmen. Das Werkstück kann viel schneller diesen Weg zurücklegen.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Vereinfachung der Arbeit, des Positionierens von Werkstücken sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse des Werkstücktisches mit vergrößerter Schnelligkeit und verbesserter Genauigkeit/ um hierbei sowohl die Genauigkeit der Bearbeitung als auch den Gesamtbearbeitungswirkungsgrad zu verbessern.

Gemäß der Erfindung können die Werkstücke sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse auf dem Basisblock der Palette schnell mit großer Genauigkeit durch einfaches Inkontaktbringen mit den beiden Positionierflächen und den gegenüberliegenden Stopper positioniert werden. Der Basisblock der Palette selbst kann mit dem Positioniersystem leicht und genau auf dem Werkstücktisch sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung positioniert werden. Deshalb kann durch die Hilfe der Werkstückaufspannpalette nach der Erfindung mit dem Positioniersystem der Basisblock, die Werkstückaufspannfläche und den Positionierstopper eine große Anzahl von Werkstücken auf dem Werkstücktisch leicht mit einer großen "Genauigkeit sowohl der Längsachse als auch der Y-Achse aufgespannt werden.

Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Verringerung des Zwischenraumes, der durch das Werkstückaufspannsystem in Anspruch genommen wird,zu verringern, um hierbei den Raum, welcher für die Werkstücke an der

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Werkstückaufspannfläche des Basisblockes zur Verfügung steht, zu verringern, um die .Anzahl von Werkstücken zu erhöhen, die zur Bearbeitung in einer Zeit bereit sein können. Außerdem soll die Häufigkeit der Werkstückwechsel auf dem Basisblock für die gewünschte Verbesserung der Werkstückwechselleistung und auch die Häufigkeit des Wechsels der Werkstückaufsoann-

paletten auf dem Werkstücktisch für die gewünschte Verbesserung der Gesamtarbeitsleistung der Werkzeugmaschine verringert werden.

Während bei der angezogenen vorbekannten Technik zwei Sätze von Hydraulikzylindern für das Aufspannen eines einzigen Werkstückes erforderlich sind, wird bei der Palettenkonstruktion nach der Erfindung nur ein Satz der Aufspannvorrichtung verwandt, welcher einem Hydraulikzylinder äquivalent bzw. gleichwertig ist_r und ist der Stützbalken anstelle des anderen Satzes von Hydraulikzylindern vorgesehen. Verglichen mit dem Hydraulikzylinder ist der Stützbalken bei beiden Konstruktionen und Gestaltungen viel einfacher. Auch ist die Vorrichtung kompakter. Daher ist der durch das Werkstückaufspannsystem oder die Ausrüstung in Anspruch genommene Raum beträchtlich verringert mit dem Ergebnis einer Vergrößerung des Raumes an dem Basisblock,der für die Werkstücke zur Verfügung steht.

Ein viertes Ziel der Erfindung ist die Verringerung der Herstellungskosten für die Werkstückaufspannpalette.

Durch die Vereinfachung der Konstruktion der Ausrüstung bzw. der Einrichtung wird sowohl die für das Aufspannen der Werkstücke an dem Basisblock erforderliche Konstruktion der Ausrüstung als auch die erforderliche Konstruktion der Ausrüstung für das Positionieren von Werkstücken an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse vereinfacht, um so die Palette kompakter zu machen, und um zur gleichen Zeit

die Genauigkeit der Werkstückbearbeitung zu verbessern, um das Risiko der Loslösung der Palette infolge von Verschleiß zu verringern und die Dauerhauftigkeit bzw. die Lebensdauer davon zu verbessern bzw. zu erhöhen.

Nach der Erfindung ist sowohl die Konstruktion als auch die Gestaltung der Ausrüstung, die für die Werkstückaufspannung gefordert wird, eindeutig einfacher durch die Anwendung des Stützbalkens hergestellt als anstelle durch den anderen Satz des Hydraulikzylinders bei dem angezogenen bekannten Stand der Technik, wobei die Größe der Werkstückaufspannpalette auch beträchtlich verringert ist.

Auch in großem Umfange ist die Konstruktion der Ausrüstung vereinfacht, welche für das Positionieren von Werkstücken an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse bei fehlender Positioniervorrichtung mit dem verjüngten Block, den Positionierblöckei und den Aufspannblöckenmit der kombinierten Vertiefung nach der durch den Stand der Technik bekannten verwickelten Lehre. Die Ausrüstung wird lediglich durch die Werkstückpositionierfläche des Stützbalkens und die Positionierstopper daran gebildet.

Darüber hinaus sind der Stützbalken, die Werkstückpositionierfläche und die Positionierstopper insgesamt stationäre bzw. ortsfeste Teile, die keiner Bewegung unterworfen sind. Deshalb ist das Risiko der Beeinträchtigung der Genauigkeit der Bearbeitung der Werkstücke behoben , welche von dem vergrößerten Spiel zwischen bewegten Teilen infolge des fort schreitenden Verschleißes herrührt. Auch ist aus dem gleichen Grund die Lebensdauer und Dauerhaftigkeit der Werkstückaufspannpalette nach der Erfindung vergrößert.

Wenn weiterhin die Aufspannvorrichtungen symmetrisch an beiden Seiten des Stützbalkens angeordnet sind/ so daß die die Werkstückeinheit positionierenden Flächen auf beiden Seiten des Stützträgers dabei symmetrisch über den Werkstücksatz gedrückt werden, muß der Stützbalken dem sich ergebenden einfachen Druck widerstehen. Deshalb sind die Beanspruchungsbedingungen bzw. Belastungsbedingungen bemerkenswert gemildert. Daher ist es möglich/ die Stärke bzw. Dicke längs der Y-Achse beträchtlich zu verringern mit dem Ergebnis, daß der für die Werkstücke zur Verfügung stehende Raum vergrößert ist.

Ein fünftes Ziel der Erfindung ist es, zu ermöglichen/ daß Werkstücke mit in vernünftigen bzw. erträglichen Grenzen verschiedener Größe leicht und genau ohne Ersatz bzw. Erneuerung des Aufspannblockes aufgespannt werden kennen, was zu tun der Fall bei dem angezogenen Stand der Technik war, und ohne jedes Risiko eines Irrtums bei der Werkstückpositionierung in der Richtung der X-Achse zu unterlaufen, um hierbei die Mangel bzw. Fehler des vorbekannten Standes der Technik zu beseitigen, die von der Notwendigkeit stammen bzw. herrühren, den Aufspannblock zu jeder Zeit, wenn die Größe des Werkstückes gewechselt wird, zu ersetzen, und namentlich die Zeit zum Wechseln der Werkstücke verlängern mit dem Ergebnis.des Senkens bzw. Verringerns der Leistungsfähigkeit des Werkstückwechsels und regelmäßig der Gesamtarbeitsleistung der Werkzeugmaschine sowie gesteigerter Kosten infolge der Notwendigkeit, viele Aufspannblöcke herzustellen, die in der Größe der Vertiefung für den Werkstückeingriff verschieden sind und eine'erhöhte Wartung für die Pflege erfordern.

Nach der Erfindung ist das Werkstück nur an einem Ende davon längs der X-Achse durch einen einzelnen Positionierstopper mit freiem anderen Ende positioniert. Folglich bzw. deshalb ist eine genaue Positionierung durch den gleichen Positionierstopper

längs der X-Achse durchführbar, auch wenn die Werkstückgröße, d.h. deren Dimension längs der X-Achse in vernünftigen bzw. gangbaren Grenzen geändert wird. Das positionierte Werkstück kann durch den gleichen Aufspannblock aufgespannt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 bis 42 beziehen sich auf die Ausführungsformen der Erfindung, während Fig. 43 dem Aufzeigen des angezogenen Standes der Technik dient.

Fig. 1 bis 29 befassen sich mit der bzw. beziehen sich auf die hauptsächliche Ausführungsform, während Fig. 3o bis 42 verschiedene Äusführungsformen zeigen, die sich auf die erste bis neunte alternative Ausführungsform beziehen.

Fig. 1 gibt eine Grundrißansicht einer vertikalen Werkzeugmaschine und eines Palettenwechseltisches nach der Erfindung wieder.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.

Fig. 3 läßt eine vertikale seitliche Teilansicht erkennen, welche ein Fahrwerk bzw. einen Fahrantrieb einer Werkstückaufspannpalette zeigt.

Fig. 4 ist die Darstellung eines Hilfstisches im vertikalen Schnitte nach der Linie IV-IV in Fig.

Fig. 5 verdeutlicht die Teilansicht eines vertikalen Schnittes des Hilfstisches längs der Linie V-V in Fig. 1.

Fig. 6 läßt eine vertikale Teilansicht erkennen, welche einen Teil einer Aufspannvorrichtung und den Fahrantrieb zeigt.

Fig. 7 ist eine vertikale vordere Teilansicht, die einen Teil eines Fahrantriebes erkennen läßt.

Fig. 8 gibt vertikal geschnitten von der Frontseite gesehen, einen Teil des Palettenbettes bzw. Palettenauflagers wieder.

Pig. 9 ist eine vertikale Schnitteilansicht einer Positions- bzw. Einordnungsvorrichtung.

Fig. 1o zeigt ein pneumatisch-hydraulisches Systemschaubild der Positionier- bzw. Einordnungsvorrichtung und der Aufspannvorrichtung.

Fig. 11 ist eine perspektivische Wiedergabe der Werkstückaufspannpalette und des Hilfstisches. -

Fig. 12 ist ein Grundriß der Werkstückaufspannpalette.

Fig. 13 zeigt eine Stirnansicht der Werkstückaufspannpalette.

Fig. 14 läßt einen vergrößerten, vertikalen Seitenteil im Aufriß mit sich auf wesentliche Teile der Werkstückaufspannpalette erkennen.

Fig. 15 gibt eine vertikale Seitenteilansicht eines abgewandelten bzw. abgeänderten Stützbalkens wieder.

Fig. 16 stellt eine vertikale Frontteilansicht dar, die einen Teil des Balkens in Fig. 5 wiedergibt.

Fig. 17 verdeutlicht eine perspektivische Teilansicht eines Stützbalkens.

Fig. 18. ist ein Schaubild eines hydropneumati sehen Systemsder Aufspannvorrichtung und der hydraulischen Druckzuführvorrichtung der Werkstückaufspannpalette.

Fig. 19 zeigt eine vertikale Seitenansicht, die einen Teil eines Zug- und Druckmittels für eine geänderte Werkstückaufspannpalette wiedergibt.

Fig. 2o ist eine perspektivische Teilansicht eines abgeänderten Stützbalkens.

Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht eines geänderten bzw. verschiedenen Positionierstoppers.

Fig. 22 gibt einen Teilgrundriß der Werkstückaufspannpalette wieder und zeigt die Weise ihrer Anwendung bzw. Benutzung mit einem Hilfsaufspanntisch und/oder einem Hilfsstopper.

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Fig. 23 ist eine perspektivische Teilansicht eines abgeänderten Stützbalkens.

Fig. 24 ist ein Teilgrundriß der Werkstückaufspannpalette und zeigt den Weg bzw. die Weise wie diese mit einer eine Drehung unterbindenden Sperrpaltte verwandt wird.

Fig. 25 läßt eine vertikal geschnittene Teilseite der Werkstückaufspannpalette erkennen, welche den Weg bzw. die .Art zeigt, in welche die Palette mit dem Hilfsaufspannblock angewandt wird.

Fig. 26 ist ein Grundriß eines Teils der Werkstückaufspannpalette, welcher den Weg bzw. die Art und Weise der Anwendung mit einem Werkstückzurückhalter zeigt.

Fig. 27 ist eine perspektivische Teilansicht eines Werkstückrückhalters nach Fig. 26.

Fig. 28 gibt einen Teil einer vertikal geschnittenen Seitenansicht notwendiger Teile der Werkstückaufspannpalette wieder, weicherden Weg bzw. die Art der Verwendung mit einem ebenen bzw. flachen Werkstückrückhalter zeiqt.

Fig. 29 ist eine Frontteilansicht einer Halteplatte des flachen Werkstückrückhalters.

Fig. 3o bis 32 beziehen sich auf eine erste alternative Ausf ührurigsf orm, von welcher:

Fig. 3o eine vertikal geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile einer Werkstückaufspannpalette in vergrößertem Maßstab zeigt;

Fig. 31 eine Veranschaulichung ist, welche die Belastungsbedingungen des Stützbalkens zeigt;

Fig. 32 eine Veranschaulichung wiedergibt, welche die Belastungsbedingungen am Stützbalken zeigt, wenn der Stützbalken nicht verstärkt ist.

Pig·. 33 ist eine geschnittene Teilseitenansicht der Aufspannvorrichtung in einer zweiten alternativen Ausführungsform im vergrößerten Maßstab.

Fig. 34 zeigt im vergrößerten Maßstab die vertikal geschnittene Seitenansicht der Aufspannvorrichtung in einer dritten alternativen Ausführungsform.

Fig.' 35 gibt im Maßstab vergrößert eine Teilansicht im vertikalen Schnitt der Aufspannvorrichtung in einer vierten Alternativausführungsform wieder.

Fig. 36 läßt im vergrößerten Maßstab eine Teilwiedergabe im vertikalen Schnitt einer alternativen Ausführungsform erkennen.

Fig. 37 verdeutlicht im vergrößerten Maßstab eine vertikale Seitenansicht einer Aufspannvorrichtung in einer sechsten alternativen Ausführungsform.

Fig. 38 zeigt vergrößert eine Teilseitenansicht im vertikalen Schnitt der Aufspannvorrichtung in einer siebten alternativen Ausführungsform.

Fig. 39 und 4o beziehen sich auf eine achte alternative Ausführungsform, von denen:

Fig. 39 eine Seitenteilansicht der Aufspannvorrichtung' in einem vergrößerten Maßstab und

Fig. 4o eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 39 wiedergibt.

Fig. 41 und 42 beziehen sich auf eine neunte alternative Ausführungsform, von denen:

Fig. 41 eine perspektivische Ansicht der Werkaufspannpalette in vergrößertem Maßstab und

Fig. 42 eine Frontansicht der in Fig. 41 gezeigten Ausführungsform ist.

Fig. 43 ist eine vertikale Schnittseitenansicht der Aufspannvorrichtung der Werkstückaufspannpalette der feststehenden Bauart, welche als vorbekannt angezogen ist.

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Fig. 1 bis 28, die im Nachstehenden beschrieben werden, zeigen die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist bei einer NC (nummerisch gesteuerten) vertikalen Werkzeugmaschine vorderseitig bzw. frontseit^g davon ein sich drehender bzw. rotierender Palettenauswechseltisch 2 mit Zwischenräumen für zwei Werkstückaufspannpaletten vorgesehen. Die Werkzeugmaschine 1 weist einen fest an ihrem beweglichen Tisch 4 angebrachten Hilfstisch 4A zum Positionieren und Aufspannen der Werkstückaufspannpalette 3 daran auf. Die Werkstückaufspannpaletten sind auswechselbar zwischen dem Palettenauswechseltisch 2 und dem Hilfstisch 4A angeordnet.

An der Werkstückwechselstation X am Palettenwechseltisch 2 ist eine große Anzahl von Werkstücken mit einer großen Genauigkeit an einer der Werkstückpaletten positioniert und an der Befestigungsstelle mit Hilfe einer Aufspannvorrichtung 41 aufgespannt. Hiernach bzw. dann wird der Palettenwechseltisch 2 um eine halbe Drehung (18o°) gedreht _t um die Werkstückaufspannpalette 3 zu einer Werkstückpalettenwechselstation Y zu bringen.

Dann wird die Werkstückaufspannpalette 3 von der WerkstückaufSpannpalettewechselstation Y auf den Hilfstisch 4A übertragen, der durch ein Führungsmittel 7 geführt und nach dem Anhalten bzw. Stoppen daran mit Hilfe eines Stoppers 8 durch ein Paar von Postioniervorrichturigen 9 positioniert wird und dann an dem Palettenbett 11 des Hilfstisches 4A mit Hilfe von hydraulischen Aufspannmitteln sicher aufgespannt wird·

Auf diese Weise werden durch das Positionieren die einzelnen Werkstücke auf der Werkstückaufspannpalette 3 und dies mit Rücksicht bzw. gegenüber dem

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Tisch 4 mit einer großen Geschwindiakeit aufgespannt. Die einzelnen Werkstücke 5 können gegenüber dem Tisch 4 mit einer gleichgroßen Genauigkeit aufgespannt werden, wie es im einzelnen später näher beschrieben wird.

Mit der Werkstückaufspannpalette 3, die auf diese 'Weise,^sicher auf dem Hilfstisch 4A aufgespannt wird, kann die Werkzeugmaschine 1 zum Bearbeiten in Betrieb gesetzt werden.

Während die Bearbeitung vor sich geht, werden die Werkstücke 5 mit der anderen Werkstückaufspannpalette an die Wechselstation X gebracht.

Nach Vollenden eines Bearbeitungszyklus wird die Werkstückaufspannpalette 3 auf den Hilfstisch 4A auf die Werkstückäufspannpalettewechselstation Y übertragen. Der Palettenwechseltisch 2 wird erneut um eine halbe Umdrehung (18o°) gedreht, um die Werksbückauf spannpalette 3 mit den bearbeiteten Werkstücken 5 auf die Werks'tückwechsel stat ion X mit gleichzeitigem Schieben der Werkstückaufspannpalette mit unbearbeiteten Werkstücken 5 in die Werkstückwechselstation Y. Der vorstehende Vorgang wird für ein aufeinanderfolgendes Wechseln der Werkstückaufspannpaletten wiederholt.

Nun folgt eine kurze Beschreibung der Konstruktion des Palettenwechseltisches 2 und des Hilfstisches 4A.

Der Palettenwechseltisch 2 weist an dem Basisbalken 2a einen drehbaren Balken 26 auf, der horizontal drehbar auf Fußrollen 2 mit einer Welle 2c als Mittel drehen kann.

An der Kopfplatte des drehbaren Rahmens 2b sind zwei Laufschienen 12 und eine Führungsschiene 7 angeordnet. Das Bezugszeichen 2e bezeichnet einen Stopper, das Bezugszeichen 13 ein die Drehung verriegelndes bzw. sperrendes Mittel , das Bezugszeichen 14 eine Drehwelle und das Bezugszeichen 15 einen elektrischen Motor, der notwendigenfalls vorgesehen ist.

Der Hilfstisch 4A ist als Einheit mit verschiedenen Vorrichtungen konstruiert, wobei ein Mittel an der rechteckigen Basis- bzw. Grundplatte 16 angeordnet, ist, das mit Bolzen 1V an dem Tisch 4 befestigt ist.

So sind an der Kopfplatte 16 zwei, die eine links und die andere rechts, Laufschienen 18, ein Paar von Positioniermitteln 9 an beiden Seiten davon und,soweit wie möglich hiervon entfernt,Aufspannmittel in sechs Paaren, je zwei Paare sind auf der linken und auf der rechten Seite an der Mitte, Palettenbetten 11 an beiden (links und rechts) Seiten eines jeden Spannmittels 1o, Führungsschienen 7, die sich vor und nach bzw. hinter jedem zentralen Aufspannmittel 1o erstrecken, und ein Paar von links und rechts angeordneten Stoppern 8 usw. vorgesehen.

Wie es aus den Fig. 3 bis 9 zu ersehen ist, sind dort als Laufräder 19 für die Werkstückaufspannpalette drei U-förmige Profilstücke 23 vornesehen, von denen jedes eine Laufrolle 22 trägt. Die Profilstücke 23 sind vertikal in im Querschnitt quadratischen Nuten 21 frei einstellbar, die in der Unterseite des Basispalettenblockes 2o gebildet sind. Das U-förmige Profilstück 23 wird mit Hilfe einer Druckfeder 24 (Fig. 7) nach unten gedrückt, so daß der Laufflächenteil einer jeden Schwenk-Laufrolle 22 nur über die Unterkante des Profilstückes vorsteht, welches durch Halter 2 5 an beiden Enden davon gehalten wird (Fig. 3, 6 und 7).

Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, besteht die Positioniervorrichtung 9 aus einem Luftzylinder und kann bzw. ist in der Lage, den Palettenbasisblock 2o mit einer großen Genauigkeit mit einem Kolben bzw. Stöpsel 27 zu positionieren, der den vorderen Endteil

bzw. den Frontendteil der Kolbenstange 26 bildet, der in einem passenden Loch 28 in der Unterseite davon befestigt ist. Wenn der pneumatische Druck durch die Arbeitsseitenöffnung 29 für den Pfropfen bzw. Stöpsel 27 zugeleitet wird, um diesen in dem passenden Loch 28 zu befestigen, ist die Arbeitsseitenöffnung 29 mit einer Detektion- bzw. Feststellseitenöffnung 3o für den pneumatischen Druck verbunden, um diesen der Detektionsseitenöffnung 3o zuzuleiten und den Propfen bzw. Stopfen 27 (in der passenden Lochung 28) festzulegen r was hierbei angedeutet ist₇ wie es nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

Wie vorerwähnt, sind, wenn die Werkstückaufspannpalette von der Werkstückpaü ettenwechselstaMon Y auf den Hilfstisch 4A geschoben ist, die Führungsschienen 7 in den Führungsnuten 31 in der Unterseite des Basisblockes 2o für ein relatives Gleiten darin und der Basisblock 2o hierbei geführt, um frei von einem Gleiten nach der Seite zu sein. Außerdem hat jeder Spannarm 1oa eine Relativbewegung in dem Befestigungsmittel 32, welches als im Querschnitt T-förmige Nut in der Unterseite des Basisblockes 2o gebildet ist. Nach dem Positionieren des Basisblockes 2o mit Hilfe der Positioniervorrichtung 9 wird Hydrauliköl der Hydraulikölkammer "lob der Aufspannvorrichtung 1o zugeleitet, um den Spannarm 1oa nach unten zu drücken und mit dem sieh ergebenden Druck .der Druckfeder 24 der Bewegungsvorrichtung 19 nach unten zu drücken. Die Lauffläche von jeder Laufrolle 22 wird zurückgezogen,um mit der Unterseite des Basisblockes 2o und dem Basisblock 2o zu fluchten, und hiernach auf dem Palettenbett 11 aufgespannt.

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Zu diesem Zeitpunkt zusammengepreßte bzw. komprimierte Luft wird zum Ausströmen aus den Luftauslässen 23 auf der Kopfseite eines jeden Palettenbettes 11 gebracht, um jeden Fremdkörper auf dem Palettenbett 11 wegzublasen bzw. von diesem herunterzublasen, um hierbei den Angriff von Fremdkörpern zu verhindern und zur gleichen Zeit eine Betätigung eines dichten Kontakts bzw. einer solchen Berührung der Unterseite des Basisblockes 2o mit der .Kopfseite des Palettenbettes 11 durch die Anzeige des Ansteigens des pneumatischen Druckes in dem Zuspeiskanal 34 für die komprimierte Luft zu ermöglichen bzw. zu erhalten.

In Fig. 1o ist der Hydro/Pneumatische Kreis für die Vorrichtungen in/an dem Hilfstisch 4A gezeigt.

Komprimierte Luft bzw. Druckluft wird von einer Druckluftquelle 35 einer pneumatisch angetriebenen Hydraulikpumpe 36 zugeleitet, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der der Aufspannvorrichtung 1o zugeleitet wird. Zur gleichen Zeit wird die komprimierte Luft zu der Positioniervorrichtung 9 und den Luftauslässen 13 eines jeden Palettenbettes 11 geleitet.

Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn der Stopfen 27 der Positioniervorrichtung 9 in die entsprechende bzw. passende Lochung 28 eingreift, die komprimierte Luft zu der Ermittlungsseitenöffnung für eine Kontrollampe 27 des pneumatischen Druckes zugeleitet wird, um zum Aufleuchten gebracht zu werden.

Da der pneumatische Druck in einem Druckluft zuspeisenden Kanal 38 ansteigt, wenn der Basisblock 2o im dichten Kontakt mit dem Palettenbett unterseitig kommt, wird die Bedingung bzw. der Zustand mit Hilfe eines Druckschalters 39 erfaßt. Das sich ergebende Signal

wird übertragen, um eine von Pneumatikdruck gesteuerte Kontrollampe (nicht gezeigt) zum leuchten zu bringen.

Da der Pneumatikdruck in einem komprimierte Luft zuspeisenden Kanal 36 ansteigt, wenn der Basisblock in dichten Kontakt mit dem Palettenbett 11 darunger kommt, wird die Bedingung bzw. der Zustand mit Hilfe eines Druckschalters 39 ermittelt und wird das sich ergebende Signal übertragen, um die Bestätigungslampe (nicht gezeigt) für den Kon takt Schluß zum leuchten zu bringen.

Anhand von Fig. 11 bis 29 ist die Werkstückauf- 'V spannpalette im einzelnen beschrieben.

Die Workstückauf spannpal ot 1 c 3 j.st r(ii vi-i 1 lk.ili.· Werkzeugmaschinen 1 bestimmt und ist. aus dom Rar. ir.-block 2O/ dem Stützbalken 4o und einer Mehrheit von Spannvorrichtungen 41 gebildet.

Der Basisblock 2o ist eine rechteckige,dicke Stahlplatte, bei welcher die seitlichen Seiten langer sind und die Kopfseiten eine flache Werkstückaufspannfläche 42 bilden.

Wie es in Fig. 11 und 12 gezeigt ist, ist die X-Achse in Seiten- bzw. Querrichtung und d.ie Y-Z-^chse in Längsrichtung genommen und ist die Z-Achse vertikal zu der Mitte der Werkstückaufspannfläche 42 des Basisblockes 2o als Ausgangspunkt genommen.

Der Stützbalken 4o ist aus einer im Querschnitt quadratischen Stahlstange hergestellt und an der Werkstückaufspannfläche 42 mit neun Befestigungsbolzen 53 längs der X-Achse befestigt.

Der Stützblaken bzw. die Stützleiste 4o hat ihre beiden Seiten entgegengesetzt zu der Y-Achse, welche jede eine Werkstückpositionierfläche 44 bilden und parallel zu jeder Werkstückpositionierfläche 44 quer über einen Werkstückanpaßraum 4 5 angeordnet sind, wo ein Aufspannbalken 41A vorgesehen ist, der an der Werkstückaufspannfläche 42 in Längsrichtung, d.h. längs der Y-Achse, verschiebbar angebracht ist. Jeder Aufspannbalken 41A ist mit neun Sätzen von Aufspannvorrichtungen ausgerüstet, welche Abstand in einer gleichen Größe haben, so daß jedes Werkstück 5. durch jeden Aufspannblock 4 6 gegen die Werkstückpositionierfläche 44 gespannt werden kann.

Damit eine große Anzahl von gleichen Werkstücken 5 in einem gleichen Abstand an der Werkstückaufspannfläche positioniert werden kann und mit Hilfe der Aufspannvorrichtungen 41 sich gegen die Werkstückpositionierfläche 4 4 spannen läßt, ist jede Werkstückpositionierfläche 44 in neun Abschnitte oder eine Werkstückeinheit positionierede Flächen 44a gleichgeteilt. Zur gleichen Zeit ist zum Position derer eines jeden Werkstückes längs der X-Achse ein Positionierstopper 47 an einem Ende der die Einheit positionierenden Fl eiche 44A vorgesehen, um über die Posit ion iorf lache 44a der Werkstückeinheit vorzustehen.

Wie es in Fig. 17 gezeigt ist, ist der Positionierstopper 47 portalartig gestaltet und entfernbar bzw. lösbar von oben in die Anbringnut 4S für den Stopper in der Kopfseite des Abstützbalkens eingesetzt bzw. befestigt und wenn notwendig, beispielsweise in der Nut mit Hilfe einer Schraube 49 festgelegt.

Da eine große Anzahl von Werkstücken 5 positioniert bzw. angeordnet und auf den Basisblock 2o aufgespannt werden, kann das Positionieren eines jeden Werkstückes 5 sowohl längs der X-Achse als auch längs der Y-Achse wirksam mit Leichtigkeit vorgenommen werden, indem eine Seite eines jeden Werkstückes 5 in Kontakt bzw. in Berührung mit der die entsprechende Werkstückeinheit positionierenden Fläche 44a gebracht und zur gleichen ' Zeit bzw. gleichzeitig die andere Seite gegen die X-Achse, beispielsweise die rechte Seite davon in Kontakt bzw. in Berührung mit dem entsprechenden positionierenden Stopper 4 7 gebracht wird.

Die Lage bzw. Stellung eines jeden Werkstückes 5 längs der Z-Achse ist mit Hilfe eines Höheneinstellers bestimmt, der an der Werkstückaufspannfläche in dem

WerkstückanpaßZwischenraum 4 5 befestigt ist (siehe Fig. 14).

Wenn das Werkstück 5, das aufgespannt werden soll, langer als die die Werkstückednheit aufspannenden Fläche 44 a ist, dann wird dar Lan ge nach positioniert werden und sich über eine Mehrheit von Werkstückpositionierflächen erstrecken, wobei, wenn notwendig, eine geeignete Anzahl von Posit ion ierstoppnrn 4 7 weggenommen ist und das Aufspannen durch die Verwendung von einer entsprechenden Anzahl von Aufspannvorrichtungen 41 erfolgt.

Auf diese Weise können sowohl kleinere Werkstücke 5 als auch größere und längere Werkstücke mit sich über die ganze Größe des Basisblockes 2o erstreckender Länge einwandfrei bzw. richtig positioniert und aufgespannt werden.

Wenn, wie vorerwähnt, die Aufspannbalken 41A auf beiden Seiten des Stützbalkens 4o zum Aufspannen der Werkstücke 5 auf beiden Seiten des Stützbalkens 4_O angeordnet und parallel zum Stützbalken sind, um die Werkstücke auf beiden Seiten des Stützbalkens 4o aufzuspannen, wird der Stützbalken 4o nur drückenden Kräften in der Richtung der Y-Achse unterworfen. Folglich vrerden die Beanspruchungen weitgehend erleichtert im Vergleich zu denen bei dem Aufspannen der Werkstücke 5 ledialich auf einer Seite des Stützbalkens 4o. Demzufolge kann der Stützbalken 4o in der Richtung der Y-Achse dünner gehalten und die Werkstückanpaßzwischenräume 45 auf diese Weise vergrößert werden.

Wenn die Werkstückaufspannpalette 3 verwandt wird, ist es wiederholbar möglich, daß die Werkstücke 5 durch ein Mißverständnis asymmetrisch auf beiden des STückbalkens angeordnet werden und zur Sicherung gegen Verformungen oder Verwerfungen des Stützbalkens 4o gerade in einem solchen Fall zu sichern, ist es empfehlenswert, über einen Stützbalken 4o zu verfügen, der an dem Basisblock befestigt ist, wie es in Fig. gezeigt ist.

Hierzu kann eine bzw. passende Vertiefung oder Nut 52 in der Werkstückaufspannfläche längs der X-Achse für den Eingriff des Bodenteils 51 des Stützbalkens vorgesehen werden, der dann herausnehmbar an dem Basisblock 2o mit Hilfe von Befestigungsbolzen 53 gesichert werden kann.

Wenn der Stützbalken 4o auf diese Weise lösbar an der Werkstückaufspannfläche 4 2 befestigt ist, ist es auch möglich, den Stützbalken bzw. die Stützleiste 4o nach beiden Seiten des Basisblockes 2o zum Aufspannen von größeren Werkstücken zu verschieben. (Siehe die erste alternative Ausführungsform).

Wenn jedoch die Absicht besteht, nur verhältnismäßig kleine Werkstücke 5 aufzuspannen, kann der Sützbalken 4o auch unabnehmbar an dem Basisblock 2o beispielsweise durch Schweißen befestigt sein.

Wenn andererseits die Absicht zum Aufspannen großer und umfangreicher bzw. breiter Werkstücke 5 besteht, kann der Stützbalken 4o gleichfalls unabnehmbar an dem Basisblock 2o befestigt und oecien beide Seiten davon verschiebbar sein. In einem solchen Fall muß jedoch der Stützbalken 4o so gestaltet sein, daß er hinreichend solide ist, um mit den auf nur einer Seite angeordneten Aufspannvorrichtungen den Beanspruchungsbedingungen unterworfen werden zu können.

Wie es in Fig. 15 und 16 gezeigt ist, kann die Werkstückaufspannfläche 42 mit Hilfe von Befestigungsbolzen 53a mit frei einstellbarer Stellung längs der Y-Achse befestigt sein.

In Fig. 11, 12, 14, 18 und 19 ist die Aufspannvorrichtung 41 im einzelnen gezeigt.

Die Aufspannvorrichtung 41 kann jede Ausführung bzw. Gestaltung haben, wenn sie in der Lage ist, jedes Werkstück 5 gegen die Werkstückpositionierfläche 4 4 des Stützbalkens 4o aufzuspannen. Jede eigentliche Aufspanneinheit selbst kann unabhängig vorgesehen sein. Es müssen aber bei dieser Ausführungsform die

eigentlichen Aufspanneinheiten der Aufspannvorrichtungen 41 verbunden und in einem einzelnen Aufspannbalken 4TA untergebracht sein.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist jeder Aufspannbalken 41A an der Werkstuckaufspannfläche 42 auf beiden Seiten des Stützbalkens 4o und parallel zu diesem längs der X-Achse quer zum Werkstückanpaßzwischenraum 45 angeordnet. Während die Breite des das Werkstück anpassenden Zwischenraumes 4 5 der Größe eines Werkstückes 5 entsprechend eingestellt werden muß/ ist jeder Aufspannbalken 41A an der Werkstückauf spannfläche 42 mit Hilfe von Befestigungsini tteln 55, 56, 57, mit ihrer frei längs der Y-Achse einstellbaren Stellung befestigt.

Wie es aus Fig. 12 ersichtlich ist, sind in der Werkstückaufspannfläche 42 zehn im Querschnitt T-förmige Nuten parallel zur Y-Achse vorgesehen, die sich von beiden. Frontkanten und Hinterkanten davon bis in die Nähe des Stützbalkens 4o in einem gleichen Abstand erstrecken und als Führungsmittel dienen.

Jeder Aufspannbalken 41A ist an der Werkstückaufspannfläche 42 an den im Querschnitt T-förmigen Nuten 55 durch Verschrauben eines jeden Befestigungsbolzens 56 mit dem unteren Endteil davon in die passende T-Mutter 57 befestigt, welche in jeder T-förmigen Nut 55 frei verschiebbar angeordnet ist.

Zum Einstellen der Stellung des Aufspannbalkens 41A wird der Aufspannbalken 41A von Hand mit gelöstem Befestigunasbolzen 56 in die gewünschte Stellung verschoben und werden die Befestigungsbolzen 56 wieder angezogen bzw. fostgespannt .

Für die in Fig. 19 gezeigte Anordnung kann ein in Längsrichtung bewegliches bzw. verschiebbares Mittel für den Spannbalken 41A vorgesehen sein, der aus einer Gewinde- bzw. Schraubstange 58 besteht, die durch die T-Mutter 57a geht, so daß letztere sich vor und zurück in der T-Nut 55 bewegt, wenn die Schraubstange gedreht wird.

Im Falle eines großen Aufspannbalkens 41A einer großen Werkstückaufspannpalette 3 kann ein Hydraulikzylinder anstelle der Schraubstange 58 als Verschiebemittel in der Längsrichtung für die T-Mutter 57a oder kann ein Aufspannbalken 41A selbst verwandt werden.

Der Aufspannblock 46 einer jeden Aufspannvorrichtung 41 ist entgegengesetzt zu der entsprechenden, eine Werkstückeinheit positionierenden Fläche 44a und wird vor und zurück "mit Hilfe von Aufspannmitteln 59 angetrieben.

Als Aufspannmittel 59 ist bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein einfach wirkender Hydraulikzylinder 59a mit Rückstellfeder, die seitlich in dem Aufspannbalken 4ΊΑ untergebracht bzw. eingebaut und mit dem Ende der Kolbenstange 6oa als Austrittsglied 6o mit dem Aufspannblock '46 verbunden ist.

Vorzugsweise kann der Aufspannblock 46 mit dem Auslaßglied 6o mit einer Universalverbindung bzw. einem Universalgelenk verbunden sein.

Hierfür kann der Rücken eines jeden Aufspannblockes 46 als Kontaktfläche in Form einer Kugelteilflache 62 ausgebildet sein. Diese kann in Kontakt mit dem Ende der Kolbenstange 6oa gebracht werden, welche als hohlkugelförmiger Sitz 61 ausgebildet ist. Ein Verbindungsbolzen 6 3 kann zur Verbindung damit verwandt werden.

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Um gegen das Eindringen von Spänen bzw. Abfall in einen möglichen Spalt zwischen der teilkugel f örmigen Kontaktfläche 62 und dem Hohlkugelsitz 61 zu sichern, ist ein ringförmiger elastischer Körper 64 zwischen dem Kopf des Verbindungsbolzens 63 und dem Aufspannblock 46 eingefügt, um den letzteren gegen die Kolbonstange 6oa zu drücken.

Als elastischer Körper 64 kann vorzugsweise ein "O"-Ring aus Gummi und eine Druckfeder oder dergleichen angewandt werden.

Um gegen ein Anheben des Werkstücks 5 zu sichern .und dieses sicher gegen die Werkstückauf spannfläche 4 2 zu drücken, ist der Hydraulikzylinder 59a mit seiner Achse geneigt angebracht, so daß seine Kolbenstange 6oa nach unten gegen das Ende um etwa 4° geneigt ist, um eine nach unten gerichtete Komponente zu ergeben.

Wenn Hydrauliköl in einen Ölraum 6 5 des Hydraulikzylinders 59a für Vorwärtshub gelassen wird, wird der Kolben 6ob gegen die Aufspannrichtung getrieben. Wenn der ölraum 65 von Hydraulikdruck befreit ist, wird der Kolben 6ob zur Rückkehr durch den Druck einer Feder 6 7 gebracht, welche als Belastung untergebracht in einem Rückhubram 66 ist

Die' Vorwärtshubölräume 65 der einzelnen Aufspannvorrichtungen 41 sind durch den Ölkanal 68 verbunden, der in dem Aufspannbalken 41 durch diesen hindurchgehend vorgesehen ist. Der Hydraulikdruck wird durch eine Hydraulik zuleitende Vorrichtung 7o zugespeist, welche nachfolgend beschrieben ist.

Nach dem Aufspannen einer Mehrheit von Werkstücken 5 auf der Werkstückäufspannpalette 3, die auf den Palettenwechseltisch. 2 angeordnet ist,mit Hilfe der hydraulischen Aufspannvorrichtung 41 wird die Werkstückaufspannpa]ette 3 auf den beweglichen Tisch der Werkzeugmaschine 1 übertragen, wobei der ölkanal 68 durch ein Absperrventil 69 an dem Ende geschlossen wird, um ihn von der hydraulischen

Druck zuspeisenden Quelle 7o abzutrennen.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist/ läßt sich die Auslaßöffnung 72 einer Hydraulikpumpe 71 von der hydraulischen Druckzuleitung 7o mit dem Hydraulikölein- und auslaß 73 der Werkstückaufspannpalette 3 durch einen Hydraulikschlauch 74 verbinden.

Die Eiri-Auslaßöffnung 73 ist als Verbindung der sich selbst dichtenden Kupplungsausführung 73A und als nichtleckendes umkehrbares Absperrventil 69 ausgebildet, welches in den ölweg 68 stromabwärts der HydrauXiköleinlaß-Auslaßöffnung 73 eingebaut ist, so daß der Ölweg 68 zwischen Zuleiten und Ableiten schaltbar ist.

Das Absperrventil 69 weist ein eingebautes Rückschlagventil auf, um so den Hydraulikölfluß vollkommen betrieblich abzusperren.

Die den Hydraulikdruck zuleitende Vorrichtung 7o verringert den pneumatischen Druck von einer Luftquelle 75 wahlweise bzw. alternativ mit Hilfe eines von den drei Minderungsventilen 76a, 76b und 76c auf verschiedene Druckhöhen. Der verringerte pneumatische Druck wird der Hydraulikpumpe 71 für einen Hydraulikdruck (von beispielsweise 5o, 1oo oder 25o kg/cm² G) entsprechend dem zu erzeugenden Eneumatikdruck zugeleitet. Dies erfolgt für das genaue Einstellen der Aufspannkraft der Aufspannvorrichtung 41 entsprechend dem Material, der Gestaltung und Konstruktion des Werkstückes 5.

Hierdurch ist es auch möglich, zuerst vorläufig die Werkstücke durch das Zuführen von verhältnismäßig geringem Hydraulikdruck zu den Aufspannvorrichtungen 41 für ein genaues Positionier einus jeden Werkstückes 5 aufzuspannen und dann jedes Werkstück 5 durch Schalten auf einen höheren hydraulischen Druck aufzuspannen.

Eine einzelne Einheit eines Reduzierventils verschiedener Bauart oder eine Regeleinrichtung kann anstelle der Reduzierventile 76a, 76b und 76c verwandt werden.

Dann wird die selbstdichtende .Ku op lung 73A gelöst und die Werkstückaufspannpalette 3 auf den Hilfstisch 4A übertragen, um darauf für die Bearbeitung der Werkstücke 5 auf der Aufspannpalette 3 aufgespannt zu werden.

Zur Sicherung gegen einen Abfall des Hydraulikdruckes in dem Hydraulikdrucksystem der Werkstückauf-•spannpalette 3 ist dort sowohl ein federbelasteter Akumulator 77 im Basisblock 2o als auch ein Betätiger

78 für das Feststellen eines abnormalen Abfalls des Hydraulikdruckes vorgesehen. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß beim Auftreten eines abnormalen Abfalls des Hydraulikdruckes dies durch einen Endschalter

79 an der Seite des Tisches 4 festgestellt bzw. ermittelt wird, der hierbei angestoßen wird.

Diese Anordnung zielt auf ein Ausschließen des Schwankens des Hydraulikdruckes mit Hilfe des federbelasteten Akumulators ab, welches Schwanken möglicherweise durch Steigen oder Fallen der Temperatur des Hydrauliköles und das sich ergebende Ausdehnen oder Zusammenziehen davon im Laufe der Zeit zwischen dem Aufspannen der Werkstücke 5 und der Vollendung deren Bearbeitung verursacht wird.

Neben den Hydrauliköl zuleitenden Mitteln befinden sich eine Anzahl von geeigneten Mitteln.

Beispeilswiese ist es auch möglich, die Werkstückaufspannpalette 3 mit einer kleinen Hydraulikpumpe und einem Öltank von passender bzw. geeigneter Kapazität oder wahlweise mit einem kleinen Servomotor bzw. Hilfsmotor auszurüsten. Auch ist esmöglich, eine motorgetriebene

Hydraulikpumpe als einen Teil der den Hydraulikdruck zuspeisenden Vorrichtung 7o des Palettenwechseltisches 2 anstelle der pneumatisch angetriebenen Hydraulikpumpe zu verwenden.

Außerdem ist, wenn die eigentliche Aufspanneinhe.it 41a einer jeden Aufspannvorrichtung 41 unabhängig vorgesehen ist, es natürlich notwendig, den Hydraulikdruck zu jeder Aufspannvorrichtung 41 unabhängig zuzuführen, wobei eine verwickelte Zusammensetzung des Ölweges 68 unvermeidlich ist.

In Verbindung mit Fig. 2o bis 28 sind nachfolgend im einzelnen die verschiedenen Befestigungen beschrieben, die in Verbindung mit der Erfindung verwandet werden.

Wie es sich aus Fig. 2o ergibt,sind vertikale Stopper, die in Nuten 48a eingreifen, an jedem Ende einer jeden eine Werkstückeinheit positionierenden Fläche 44a des Stützbalkens 4ob zum lösbaren Eingriff portalförmige Positionierstopper 4 4a vorgesehen, portalförmige Positionierstopper 44a vorgesehen. Wie es in Fig. 21 und 22 gezeigt ist, ist es möglich, an jedes Werk stück eine Positionierfläche 47A des portalförmig gestalteten Positionierstoppers 4 7a anzufügen, um so ein genaues Einstellen der Stellung des Werkstückes 5 entlang der X-Achse zu ermöglichen.

Wie es Fig. 23 erkennen läßt, ist es auch möglich, postionierende Stopper 4 7c in passende Durchgangs!ochunaen 48b einzufügen, die horizontal eine über der anderen in dem Stützbalken 4oc an dem Rand zwischen zwei benachbartenEinheiten von Werkstücke positionierenden Flächen 44a .mit Endteilen vorzusehen, welche mit ihren ■Seiten vorstehen, um als Werkstückpositionierflächen 4 7A zu dienen.

= 39-

Wie es in Fig. 24 gezeigt ist, ist es weiterhin möglich/ eine eine Drehung verhindernde Platte 80 einzufügen, die sich über einer Mehrheit von Aufspannblöcken 46 zwischen diesen und den Werkstücken 5 erstreckt. Es werden jedoch für diese eine Drehung hindernde Platte 80 die Aufspannblöcke 46 einer Drehung während des Bearbeitens unterworfen, um eine drehende Verlagerung der Werkstücke 5 zu bewirken. Eine solche drehende Verlagerung kann vollkommen verhindert werden, wenn die die Drehung'sperrende Platte 80 verwandt wird, damit an eine Mehrheit von Punkten bzw. Stellen aufgespannt, diese niemals zur gleichen Zeit drvhon,-da die Drehung der Aufspannblocke 46 gesperrt ist.

Es ist empfehlenswert, die die Drehung sperrende Platte 80 als einen dünnen Metallstreifen herzustellen, der sich über die ganze Länge eines jeden Aufspannbalkens 41A erstreckt.

Wie es in Fig. 22 und 25 gezeigt ist, ist der Hub des Hydraulikzylinders 59a der Aufspannvorrichtung sehr begrenzt. Um dies auszugleichen und auch den Einsatz' eines größeren Aufspannblockes 46 entsprechend der. Größe und Gestaltung des Werkstückes 5 zu einer wirksamen Einspannung desselben zu ermöglichen, kann ein Hilfsauf spannblock 81 entfernbar auf dem Aufspannblock 46 angebracht werden, um das Werkstück 5 darauf aufzuspannen .

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Hilfsauf spannblock 81 so ausgeführt, daß er leicht an dem Aufspannblock 46 durch bloßes Einfügen des letzteren in die passende Vertiefung 82 angebracht werden kann. Zur Sicherung gegen Heraus- bzw. Herabfallen ist ein wirksames Reibungssperrmittel, so ein "O"-Ring 83 vorgesehen.

Es ist auch möglich/ auf dem Hilfsaufspannblock 81 einen anderen, noch größeren Hilfsaufspannblock anzubringen.

Bei der in Fig. 26 und 27 gezeigten Ausführungsform ist ein Werkstück'zurückhalter 84 zum Zurückhalten zylindrischer Werkstücke 5 in jedem Werkstückanpaßzwischenraum 45 angeordnet, um so das Anordnen der zylindrischen Werkstücke 5 in dem Werkstückanpaßzwischenraum 85 zu erleichtern.

Wenn der Werkstückrückhalter 84 mit Hilfe der Aufspannvorrichtung 41 aufgespannt ist/ wird der eine schlitz- bzw. spaltgleiche Verformung ausgleichende Abstand 86 für die zylindrischen Werkstücke 5 verringert/ damit sie über dem Rückhalter 84 aufgespannt werden.

Der Werkstückrückhalter 84 und das Werkstück sind an einem hohen Einsteller 87 auf den gewünschten Höhenspiegel eingestellt.

Während es notwendig ist/ den Werkstückrückhalter 84 zu wechseln, wenn größere Werkstücke 5 aufgespannt werden sollen, kann jedoch/ wenn die Werkstücke 5, welche aufgespannt werden sollen/ kleiner sind, jedes Werkstück 5 in einen hohlen Zylinder auf der entsprechenden Seite (nicht gezeigt) eingesetzt werden, bevor es in dem Werkstückrückhalter 84 eingebracht ist/ um über diesem aufgespannt zu werden.

Wie es in Fig. 28 und 29 gezeigt ist/ werden dünne flache Werkstücke 5 mit Hilfe eines flachen Werkstückrückhalters 88 aufgespannt.

Die Konstruktion, ist so vorgenommen/ daß das Werkstück 5 an die Trag- bzw. Stützflächen 89 mit ihren Seiten angebracht wird, welche durch Rückhalteenden 9o zurückgehalten wird/ von denen eines mit Hilfe des Stützbalkens 4o gehalten und das andere Ende mit Hilfe des Aufspannblockes 46 der Spannvorichtung

gedrückt wird. Das Werkstück 5 wird sicher aufgespannt, wenn ein Rückhalteblock 9o gegen den anderen getrieben und gleichzeitig das Werkstück 5 nach unten gegeschoben" bzw. gedrückt wird, falls es durch die nach unten gerichtete Komponente, welche von der Aufspannkraft erzeugt ist, befördert bzw. angehoben werden soll.

Ein unter dem Werkstück 5 vorgesehener Zwischenraum bzw. Raum 92 wird dafür bevorzugt, um ein Rohron durch das Werkstück zu ermöglichen, wobei der Raum 92 als Span- bzw. Spanesamme1raum dient.

Der Rückhalteblock 91 dessen oberer Endteil das
vorerwähnte Rückhalteende ist, wird stetig bzw. fortlaufend in dem unteren Teil gebildet und weist in dem oberen Teil davon Abstand auf, um so besser an die
verschiedenen Werkstücke 5 angepaßt werden zu können.

Im Folgenden sind eine Anzahl von Teiländerungen der bevorzugten Ausführungsform beschrieben.

I. Fig. 3o und 32 zeigen eine erste Abänderung.

Wenn ein großes Werkstück 5 aufgespannt werden soll, wird der Stützbalken 4o in Längsrichtung (längs der Y-Achse) beispielsweise gegen die hintere Kante
der Werkstückaufsparinflache 42 des Basisblockes 2o
verschoben, und es wird der Aufspannbalken 41A an der Frontseite quer über einen vergrößerten Werkstückanpaßzwischenraum des Stützbalkens 4o angebracht,
während der Aufspannbalken 41A auf der hinteren
Seite dicht durch den Stützbalken 4o festgelegt
wird, ohne jeglichen WerkstückanpaßZwischenraum 4 5
dazwischen, wobei beide an der Anbringstelle an der
Werkstückaufspannfläche 42 befestigt sind. Die Aufspannblöcke 46, die nach außen von dem Aufspannbalken 41A vorstehen, werden in Kontakt bzw. in Berührung
mit den entgegengesetzt liegenden,eine Werkstückeinheit positionierenden Flächen 44a des Stützbalkens 4o gebracht,

so daß sie sicher gegen die Aufspannkraft hinterlagert sind, die auf das Werkstück 5 wirkt.

Die Werkstücke 5/ die vorderseitig bzw. frontseitig des Stützbalkens 4o angeordnet sind, werden dann mit Hilfe der Aufspannvorrichtungen 41 an bzw. in dem frontseitigen Aufspannbalken 41A mit den eine Werkstückeinheit positionierenden Flächen 44a des Stützbalkens 4o aufgespannt , der durch die hintere Reihe der Aufspannvorrichtungen 41, wie vorerwähnt, gehalten wird.

Da bei dieser Änderung der Stützbalken 4o durch die Aufspannvorrichtungen in der hinteren Reihe hinterlagert ist, wird er symmetrisch von beiden Seiten, der Front- und der Rückseite, gedrückt, so daß seine Deformierung bzw. Verformung in Richtung'der Y-Achse verhütet ist und die Lage des Stützbalkens 4o gegenüber dem Koordinatensystem für die Werkstückaufspannfläche 4 2 genau aufrechterhalten wird, (siehe Fig. 31)

Wenn der Abstützblaken 4o auf der Rückseite durch die Aufspannvorrichtungen 41 in der hinteren Reihe, wie es in Fig. 32 gezeigt ist, nicht hinterlagert ist, wird der Stützbalken 4o zu sehr nach rückwärts deformiert bzw. verformt mit dem Ergebnis, daß ein Wechsel der Lage eines jeden Werkstückes 5 in dem Koordinatensystem die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstückes 5 beeinflußt.

II. Fig. 33 gibt eine zweite Abänderung wieder. Bei dieser Abwandlung besteht die Aufspannvorrichtung 41 aus einem einfach wirkenden Hydraulikzylinder mit Rückführ- bzw. Rückstellfeder 59b. Ein Aufspannglied 46a ist durch eine passende Bohrung eines Kolbens 6oc als Auslaßglied gesteckt. Ein Betätigungsmittel 6od ist an dem Au'ßenende des Aufspanngliedes 46a vorgesehen.

Der Kolben 6oc wird mit Hilfe einer Druckfeder, in Richtung der die Aufspannung mindernden Seite? bzw. der Kntlastungsseite der Aufspannung gedrückt und durch die Feder 67a im Falle des Drehens zurückgehalten.

Wenn das Werkstück 5 auf die Werkstückaufspannpalette 3 aufgespannt werden soll, ist die Anordnung so gestaltet, daß die Betätigungsmittel 6od von Hand für das Aufspannen und Positionieren des Werkstückes manipuliert werden. Dann wird Hydrauliköl in den Vorwärtshubölraum 65a zum Aufspannen mit Hilfe des Hydraulikdruckes eingeleitet.

Die Aufspannvorrichtung 41 ist in dieser Abänderung befähigt, sowohl große als auch kleine Werkstücke 5 frei aufzuspannen, wobei auch ein sehr kleiner Hub des Hydraulikzylinders 59b bezeichnend bzw. kennzeichnend ist.

Die Aufspannmittel 59 können auch als Aufspannmittel verwandt werden, die aus einem mit Schraube arbeitenden Aufspannglied 46a bestehen, ohne daß Hydrauliköl zu dem Hydraulikzylinder 49b zugeführt wird. In diesem Fall ist jedoch ein kraftvolleres Zurückhalten des Kolbens 6oc gegen Drehung er forder1ich.

III. Eine dritte.Abänderung ist in Fig. 34 gezeigt.

Bei dieser Abänderung wird ein Kolben 6oe des Aufspannmittels 59 der Aufspannvorrichtung 41 gegen die Aufspannseite mit Hilfe einer stumpfkeligen Seheibondruckfeder 93 gedrückt, welche in einem ölraum 6 5b für Vorwärtshub eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 59c angeordnet ist.

Die Federkraft der kegelstumpfförmigen Kompressionsfederscheibe 93 ist so kräftig wie beispielsweise

bis 5oo kg bis 1ooo kg f, so daß diese Federkraft für ein versuchsweises Aufspannen des Werkstückes und zusammen mit der Hydraulikkraft, auch für das Aufspannen des Werkstückes 5 verwandt werden kann.

Wenn so die Werkstücke 5 auf der Werkstück-Wechselstation X auf dem Palettenwechseltisch 2 angebracht werden sollen, ist es bei''der Abänderung möglich, den Aufspannblock 46 in Kontakt bzw. Berührung mit dem Werkstück 5 und mit dem Hydraulikdruck zu bringen, der den Rückhubölraum 66b zugeleitet wird, um den Rückzug des Kolbens 6oe zu bewirken, und dann die Werkstückaufspannpalette 3 von der den Hydraulikdruck zu führenden Vorrichtung zu trennen, um den Hydraulikdruck für ein versuchsweises Aufspannen des Werkstückes 5 abzulassen, das mit Hilfe der kegelförmigen Scheibenfeder 93 durchgeführt wird.

Nach dem ordnungsgemäßen Postionieren des Werkstückes 5 in dem Zustand des versuchsweisen Aufspannens wird die Werkstückaufspannpalette 3 auf den Hi]fstisch 4A der Werkzeugmaschine 1 übertragen, um daran fest- bzw. aufgespannt zu werden. Dann bzw. danach wird der Hydraulikschlauch von der Vorrichtung (nicht gezeigt) für die Zuleitung des hydraulischen Druckes mit der Einlaß-/Auslaßöffnung für das Hydrauliköl an der Seite der Werkzeugmaschine 1 (die mir dem Ölraum 6 5e des hydraulischen Zylinders 59c für den - Vorwärtshub verbunden ist) verbunden und es wird ein Hydraulikdruck von beispielsweise 25okg/cm²G dem Ölraum 65b für Vorwärtshub des hydraulischen Zylinders 59c zum Aufspannen des Werkstückes 5 zugeleitet.

Es ist dann auch möglich, die Aufspannkraft bei der Vornahme des veruchsweisen Aufspannens durch Einstellen des Hydraulikdruckes, der dem ölraum des

μ,

Rückhubes zugeführt wird, ordnungsgemäß einzustellen.

Wenn die Aufspannvorrichtung 4] verwandt wird, so kann die Werkstückaufspannpalette 3 bei abgenommenem bzw, gelöstem Hydraulikschlauch, ohne das nicht leckende bzw. nichttropfende Absperrventil der umkehrbaren Bauart (Fla. I8) vorzusehen, getrennt werden. Darüber hinaus besteht nach der Wiederverbindung mit der Hydraulikdruck zuleitenden Vorrichtung nach dem Aufspannen auf dem Hilfstisch 4Ά kein Risiko irgendeiner Störung, wie eines hydraulischen Druckverlustes oder normalen Abfallens des Hydraulikdruckes.

IV. Fig. 35 zeigt eine vierte Änderung.

Die Aufspannvorrichtung 41 bedient sich bei dieser Änderung einer Federkraft alleine zum Aufspannen und hydraulischer Kraft zum Abspannen.

Hierfür ist eine kraftvolle kegelförmige Scheibendruckfeder 93a in einem Vorwärtshubraum 65c eines Hydraulikzylinders 59d der Aufspannmittel 59 anzubringen, um einen Kolben 6of gegen die Aufspannseite zu drücken.

Wenn die Werkstücke 5 an der Werkstückwechselstation X angebracht werden, werden die Aufspannblöcke 46 an die Werkstücke 5 mit Hydraulikdruck angelegt, welcher einem ölraum 66c für einen Rückhub zugeleitet wird, um die kegelförmige Scheibenfeder 93 zusammenzudrücken> wie es der Fall bei der dritten vorstehenden Änderung ist, und wird der Hydraulikdruck für die Werkstücke 5 abgelassen, um durch die Kraft der kegelförmigen Scheibenfeder 93a kraftvoll aufgespannt zu werden. Dann wird die Werkstückaufspannpalette 3 auf den Hilfstisch 4A der Werkzeugmaschine 1 übertragen und hierauf aufgespannt. Die

Werkstücke 5 sind nun bereit für die Bearbeitung bei vollständigem Fehlen von Hydraulikdruck.

V. Eine fünfte Abänderung ist in Fig. 36 gezeigt.

Die Aufspannvorrichtung 41 ist bei dieser geänderten Ausführungsform von der sogenannten Gleitkeilbauart, bei welcher ein Aufspannblock 4 6b von Hand über einen Kraftvervielfältiger bzw. eine solche Vorrichtung 94 zum Aufspannen betätigt wird, um hierbei das Aufspannen auszuführen.

Ein Stützbalken 4od ist an der Werkstückaufspannfläche 4 2 in freier Lage, die durch Verschrauben ihrer zwei Aufspannbolzen 54b in einer passenden T-Mutter 53c einstellbar ist, die in der im Querschnitt T-förmigen Nut 55 in dem Basisblock 2o angeordnet ist. Die unabhängige eigentliche Aufspanneinheit 41a jeder Aufspannvorrichtung 41 ist zu sehr an ihrem Platz der Anbringung gesichert, wenn der Befestigungsbolzen 56a in einer T-Gegenmutter 5 7a eingeschraubt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Vorrichtung als gegliedertes Aufspannsystem in der Form eines Aufspannbalkens für den Fall der bevorzugten Ausführungsform zu bilden.

Ein Aufspannbolzen 97 als Ausstoßglied 6o des Aufspannmittels 59 ist lose durch eine geeignete bzw. passende öffnung 98 in einem Aufspannblock 46b gesteckt und wird mit seinem Kopf 99 durch den Aufspannblock 46b_ zurückgehalten. Sein unterer Endteil ist in eine T-Nut 57a geschraubt.

Eine geneigte Antriebsfläche 96 des Spannblockes 46b ist im ebenen Kontakt bzw. ebenen Berührung mit einer entsprechend geneigten Mitnehmergegenfläche der eigentlichen Aufspannvorrichtung 41a durch die

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Wirkung einer Feder 1οο gebracht und ist so angeordnet, daß der Aufspännblock 46b gegen den oder weg von dem Stützbalken 4oa mit Hilfe eines Aufspannbolzens 97 mit dem Kraftvervielfältigerinechanisinus angetrieben bzw. bewegt wird, der von zwei gegeneinanderliegenden Flächen gebildet ist.

Die Feder 1oo ist mit ihrem oberen Ende horizontal verschiebbar gegen die Seite des Stützbalkens 4od angebracht, so daß die Rückstellkraft die Uirkung hat, den Aufspannblock 46b gegen die geneigte Mitnehmerfläche 95 zu drücken.

Der Aufspannbolzen 97 dient dazu, um ein Antreiben bzw. Bewegen des Aufspannblockes 46b durch Anziehen bzw. Hochziehen der T-Mutter 57a zu bewirken. Zu der gleichen Zeit wird die eigentliche Aufspanneinheit 41a festgelegt.

VI. Ein sechstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 37 gezeigt.

Die Aufspannvorrichtung 41 ist bei dieser Abänderung eine weitere Teilabänderung eines der fünf vorangehend beschriebenen Abänderungen.

Die eigentliche Aufklemmeinheit 41a ist lediglich durch den Festlegbolzen 56a bzw. durch diesen Bolzen alleine und den mit Gewinde versehenen Teil eines Aufspannbolzens 97a der Aufspannmittel 59 angebracht, der in die eigentliche Aufspanneinheit 41a geschraubt wird. Eine Kompressions- bzw. Druckfeder 1ooa ist zum Drücken bzw. Anziehen des Aufspannblockes 46b gegen die geneigte Mitnehmerfläche 95 verwandt.

Die bei der fünften und sechsten Änderung gezeigten Aufspannvorrichtungen sind von einer Bauart, bei welcher jede Aufspannvorrichtung von Hand angetrieben bzw. betrieben wird, um das Aufspannen zu

bewirken. Sie sind besonders für kastenförmige Werkstücxautspannpaletten geeignet und für horizontale Werkzeugmaschinen bestimmt.

VII. In Fig. 38 ist eine siebte Abänderung gezeigt.

Die Aufspannvorrichtung 41 bei dieser Anordnung ist verschieden von''der sechsten vorangehenden Anordnung darin_/ daß ein Hydraulikzylinder 59e als Aufspannmittel 59 verwandt wird.

Die Anordnung ist so getroffen, um den Aufspannblock 46b durch das Ausstoß- bzw. Auslaßglied 6o des vertikalen Hydraulizylinders 59e anzutreiben, der in einem stetigen bzw. fortlaufenden Aufspannbalken 41b gebildet ist, welcher als eigentliche Aufspanneinheit gebildet ist. Das Bezugszeichen 68a bezeichnet einen ölweg und das Bezugszeichen 6 7b eine Rückführ- bzw. Rückholfeder.

HX. Fig. 38 und 39 sind wiedergegeben, um eine achte Änderung zu zeigen.

Bei dieser Änderung ist die Aufspannvorrichtung ähnlich bzw. gleich der einen bei der siebten Abänderung beschriebenen Änderung. Bei dieser ist ein fortlaufender Aufspannbalken 41C mit Hilfe von zwei Befestigungsbolzen 56b und eines Hydraulikzylinders 59f als Werkstückaufspannmittel 59 vorgesehen, um das erste Ausstoßglied 6og und das zweite Ausstoßglied 6oh nach unten zu treiben, so daß ein Aufspannblock 46c gegen den Stützbalken mit Hilfe eines Kraftvervielfältigungsmechanismus 94a betrieben wird, der aus einer geneigten Mitnehmerfläche 95a und einer geneigten Antriebsfläche 96a besteht.

Da der A .fspannblock 46c angetrieben wird, um auf der geneigten Lagerfläche 1o1 zu gleiten, wird auch eine nach unten gerichtete Komponente erzeugt, welche das Werkstück 5 nach unten drückend wirkt.

Wie in Fig. 4o gezeigt ist, wird der Aufspannblock durch ein Paar von Mitteln 1o2 gegen das zweite Ausstoßglied 6ob gedrückt. Es kann jedoch ebensogut ein Eingriff mit dem zweiten Ausstoßglied 6ob mittels einer Schwalbenschwanznut bestehen.

Diese geänderte Aufspannvorrichtung 41, bei welcher jegliches Gleitstück in Kontakt ohne 'jeden Spalt steht, ist frei von dem Eindringen von Spänen und zeichnet sich durch hervorragende Dauerhaftigkeit bzw. Lebensdauer aus.

TX. Eine neunte Abänderung ist in Fig. 4 1 und gezeigt.

Eine Werkstückaufspannpalette 3A ist bei dieser Abänderung kastenartig gestaltet und für horizontale Werkzeugmaschinen bestimmt. Der Basisblock 2oa ist ein kastengleicher, rechteckiger Parallelepipedkörper, der aus Stahl mit Werkstückaufspannflachen 42 gebildet ist, die an den vier Seiten davon vorgesehen sind.

Mit dem Mittelpunkt einer jeden Werkstückaufspannfläche 42a als Ursprung sind die X-, Y- und Z-Achsen festgelegt, wie es veranschaulicht ist. An jeder Wcrkstiickaufspannflache 4 2a ist ein Stützbalken 4oe längs der X-Achse befestigt, dessen Stellung in Richtung der Y-Achse frei einstellbar ist. An beiden Seiten davon sowie parallel dazu sind ein oberer und ein unterer Aufspannbalken 4 1D befestigt, die in ihvnn Stellungen wieder frei einstellbar sind.

Jeder Aufspannbalken 41D weist dabei vier Sätze von hydraulischen Aufspannvorrichtungen auf, von denen jede mit einem Aufspannblock 46 zum Aufspannen der Werkstücke 5 gegen die die entsprechende Werkzeugeinheit positionierende Fläche 44a aufweist.

Bei in ihrer Gesamtheit entfernten Stützbalken 4oe und Aufspannbalken 41D können größere Werkstücke mit Hilfe von Schraubbolzen usw. aufgespannt werden, welche in T-Muttern in einer im Querschnitt T-förmigen Nut 55a angeordnet sind.

Es ist auch möglich als Aufspannvorrichtung 4 eine Aufspannvorrichtung von der '-Gleitkeilbauart zu verwenden,, die bei der fünften bis siebten vorbeschriebenen Änderung vorgesehen ist. Hierbei sind die der handbetätigten Bauart besonders bevorzugt.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE .I.'..* *..' ί "«.* 4Γϊί U S S E LD O R F, ^den 9.7.19«2

DIPL.-ING. WALTER KUBORN K./ra.

DIPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN

DÜSSELDORF

MVLVANYSTRASSE 2 · TELEFON 632727 KBEISSI'ARKASSE DÜSSELDORF NR. 1014 403 DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 2919207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211-504

Aioi Seiki Kabushiki Kaisha in Hyogoken (JAPAN).

Patentansprüche.

(1./Werkstückaufspannpalette für Werkzeugmaschinen bestehend aus einem Basisblock, einem Stützbalken und einer Mehrheit von Aufspannvorrichtungen/ gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

der Basisblock kann ein oder mehrere daran aufzuspannende Werkstücke aufweisen und weist daran oder darin angeordnete Positionsmittel zum Positionieren hierauf in Längsrichtung und in Querrichtung gegenüber einem Tisch der Werkzeugmaschine auf, wobei ein Aufspannmittel zum Aufspannen des Basisblockes auf dem Tisch und eine Werkstückaufspannfläche vorgesehen ist, um die Werkstücke daran aufgespannt zu haben;

der Stützbalken ist an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes längs deren X-Achse aufgespannt und die die Werkstückeinheit poistionierende Fläche ist mit geeignetem Abstand zum wenigsten auf

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einer der beiden Seiten rechtwinklig quer über die Y-Achse gebildet, wobei ein Ende einer jeden durch einen vorstehenden Positionierstopper bestimmt ist, um jedes Werkstück längs der X-Achse zu positionieren;

jede Aufspannvorrichtung ist an die Werkstückaufspannfläche de.s Basisblockes quer zu einem Werkstückanpaßzwiscbenraum von jeder bzw. an jeder eine Werkstückeinheit positionierenden Fläche des Stützbalkens angeordnet und jede Aufspannvorrichtung ist von einer eigentlichen Aufspanneinheit, welche durch Führungsmittel geführt^ wird, xm ihre Stellung in beiden Richtungen längs der Y-Achse einstellbar zu machen, gebildet sowie an Ort und Stelle mit Hilfe von Befestigungsmitteln angebracht, wobei ein Aufspannblock gegenüber einer, die Werkstückeinheit positionierenden Fläche des Stützbalkens angeordnet ist und so als Aufspannmittel in die eigentliche Aufspannvorrichtung eingebaut bzw. installiert ist, um den Aufspannblock gegen das und weg von der die Werkstückeinheit positionierenden Fläche zu drücken.

2. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Basisblock eine Werkstückaufspannpalette, die für eine vertikale Werkzeugmaschine bestimmt ist, aus einer rechteckigen, dicken Stahlplatte besteht und eine Werkstückaufspannfläche aufwciist, die daran gebildet ist.

3. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch T₇ dadurch gekennzeichnet, dab der Basisblock eine Werkstückaufspannpalette bildet, die für eine horizontale Werkzeugmaschine bestimmt ist und die aus Stahl als kastengleicher rechteckiger Parallelepipheder Körper gebildet ist und eine oder mehrere Werkstückaufspannflächen auf der linken und auf der rechten Seite aufweist.

4. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrheit von Werkstückpositionierflächen in einem geeigneten Abstand längs der X-Achse einer jeden der beiden Seiten des Stützbalkens gebildet sind und daß jede Aufspannvorrichtung gegenüber einer Werkstückpositionier-n ächc auf beiden Seiten des Stützbalkens angeordnet ist.

5. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufspannvorrichtung mit Hilfe einer jeden Werkstückpositionierfläche dächt an einer Seite des Stützbalkens angeordnet ist, ohne daß der das Werkstück ausgleichende Zwischenraum dazwischen und jede eine Werkstückeinheit positionierende Fläche durch den Aufspannblock einer jeden Aufspannvorrichtung, unmittelbar hinterlagert ist.

6. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das Befestigungsmittel des Basisblockes von einer Mehrheit von im Querschnitt T-förmigen Nuten längs der Y-Achse auf der Unterseite davon gebildet ist.

7. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches bzw. verfahrbares Mittel zum übertragen der Basisplatte auf den Tisch der Werkzeugmaschine von einer Mehrheit von Gleitrollen gebildet ist, die an der Unterseite des Basisblockes befestigt sind.

ΰ. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Angriffsmittel längs der X-Achse an der Basis bzw. der Wurzel des Stützbalkens vorgesehen ist und in eine passende Nut eingreift, die sich längs der X-Achse erstreckt und an der Werkstückaufspannfläche des Basisblockes vorgesehen ist, um eine Verformung des Stützbalkens in Richtung der Y-Achse zu verhüten.

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9. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbalken abnehmbar bzw. auswechselbar an der Werkstückaufspannfläche mit einstellbarer Lage befestigt ist.

10. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit der Werkstückau'f spannflächen in gleichen Abständen längs der-X-Achse festgelegt ist.

11. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierstopper an dem Stützbalken lösbar befestigt sind.

12. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsstopper an einer Werkstückpositionierfläche eines Positionierstoppers für die Einstellung der Lage des Werkstückes vorgesehen ist.

13. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierstopper auslösbar bzw. außer Eingriff bringbar von oben in eine den Stopper aufnehmende Nut in der Kopfseite des Stützbalkens vorgesehen ist.

14. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aufspanneinheiten einer geeigneten Mehrheit von Aufspannvorrichtungen, die auf einer Seite des Stützbalkens angeordnet sind, zu einer Einheit verbunden sind.

15. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche Aufspanneinheit einer jeden Aufspannvorrichtung als unabhängige Einheit ausgebildet ist.

16. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zug- und Druckmittel zum Verschieben der eigentlichen Aufspannvorrichtung nach vorne oder zurück längs der X-Achse zwischen der eigentlichen Aufspanneinheit und dem Basisblock vorgesehen ist.

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17. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausstoßglied bzw. Ausfahrglied det Aufspannmittel der Aufspannvorrichtung vorwärts und rückwärts längs der Y-Achse betrieben bzw. bewegt wird und einen damit verbundenen Aufspannblock aufweist.

18. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßnlied bzw. Ausfahrglject dss Aufspannmittels der Aufspannvorrichtung in beiden Richtungen längs der Z-Achse im rechten Winkel gegenüber der X-Y-Ebene angetrieben wird und diese Bewegung durch einen Mechanismus/ welcher aus einer geneigten Mitnehmerfläche der eigentlichen Aufspannvorrichtung und einer passenden, geneigten den Antriebsblock in einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung antreibende Fläche des Aufspannblockes besteht.

19. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel der Aufspannvorrichtung ein Hydraulikzylinder ist.

20. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel der Aufspannvorrichtung eine Feder ist.

21. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel der Aufspannvorrichtung eine Schraube ist.

22. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel der Aufspannvorrichtung ein einfach wirkender Hydraulikzylinder mit Federrückstellung ist.

23. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel der Aufspannvorrichtung ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit Feder ist, der einffi Druckfeder-bzw. Kompressionsfedersatz in seinem ölraum für Vorwärtshub aufweist.

24. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßglied des Antriebsmittelf durch den Aufspannblock geschraubt ist, welcher Aufspannblock mit einem Handbetätigungsmittel ausgerüstet ist.

25. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,'daß der Aufspannblock eine Berührungsfläche in Halbkugelform aufweist, die in Kontakt bzw. in Berührung mit einem passenden Hohlkugelsitz des Ausstoßgliedes bzw. Ausfahrgliedes gebracht ist, um so den Aufspannblock in Schwenkbewegung zu setzen.

26. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsaufspannblock abnehmbar an dem Aufspannblock angebracht ist.

27. Werkstückaufspannpalette nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Ausfahr- bzw. Ausstoßgliedes des Antriebsmittels nach unten gegen das Front- bzw. Vorderende gegenüber der Werkstückaufspannfläche geneigt ist.