DE3810711A1 - Vorrichtung zum unterstuetzen und festhalten eine in vorbestimmten stellungen einem bearbeitungsvorgang zu unterziehenden gekruemmten tafel od. platte u. verfahren zur benuetzung dieser vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu dient eine einem Bearbeitungsvorgang zu unterziehende, gekrümmte Tafel oder Platte zu unterstützen und in vorbestimmte Stellungen festzuhalten und die eine Mehrzahl von in regelmäßigen Ab­ ständen an einer Tragplatte angeordneten und in bestimmten Abständen einstellbaren Trag- und Festhalteeinrichtungen zum Unterstützen und Fixieren der Tafel enthält. Im Besonde­ ren, jedoch nicht ausschließlich, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Bearbeiten von Tafeln oder Platten für Flugzeuge od. dgl. bestimmt, die einer maschinellen Bearbei­ tung, z.B. Schneiden, Abschroten, oder Kontrollieren, Bohren usw. unter Verwendung von automatischen Werkzeugmaschinen unterworfen werden.

Es sind Vorrichtungen bekannt, die dazu verwendet werden, ge­ krümmte Tafeln oder Platten in ihrer Stellung zu halten. Sol­ che Vorrichtungen enthalten eine Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen zueinander an einer Tragplatte oder -fläche gitter­ artig angeordneten Einrichtungen. Jede Einrichtung ist mit Mitteln versehen, mit deren Hilfe sie an der betreffenden Tafel haftend gemacht werden, um die Tafel in ihrer Stellung zu halten. Darüberhinaus wird jede dieser Einrichtungen auto­ matisch positioniert, unabhängig von den anderen Einrichtungen, und zwar in einer bestimmten Höhe, so daß sie dem Profil der Tafel oder Platten in dem Bereich der Draht- und Unterstützungs­ vorrichtung angepaßt sind. Die Platte oder Tafel wird demzufolge an einer bestimmten Anzahl von Punkten ihrer Oberfläche unab­ hängig von ihrer Gestalt unterstützt.

In der Industrie, insbesondere in der Flugzeugindustrie ist es oft notwendig, eine Präzisionsbearbeitung an Tafeln oder Platten oder ähnlichen, zweidimensionalen Einheiten mit einer gekrümmten Oberfläche auszuführen. Offensichtlich ist es, um ein präzises Bearbeiten zu ermöglichen, notwendig, die Platte oder Tafel mit maximaler Genauigkeit zu positionieren und sie in einer festgestellten Position zu halten, während die ver­ schiedenen Bearbeitungsoperationen ausgeführt werden. Die Schwierigkeiten, die entstehen, wenn die Tafel oder Platte Längen- und Breitenabmessungen in der Größenordnung von Metern, jedoch eine Dicke in der Größenordnung von Milli­ metern haben und eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, je­ doch trotzdem in ihrer Stellung gehalten werden müssen, ohne daß sie verformt oder beschädigt werden, sind offen­ sichtlich.

Die Verwendung von feststehenden, festgelegten Profilen ent­ sprechend der Geometrie einer besonderen Tafel oder Platte wäre unwirtschaftlich im Hinblick auf die relativ große Zahl von Profilen, die man vorsehen müsste, um sicherzustellen, daß jede Tafel oder Platte festgehalten werden kann.

Aus den obigen Gründen sind Vorrichtungen entwickelt worden, die aus einer Mehrzahl von Trag- oder Unterstützungsgliedern oder -organen bestehen, die so positioniert werden können, daß sie eine Unterstützung oder einen Tragaufbau bilden, der dem Profil der Tafel oder Platte entspricht. Die Tafel oder Platte wird dann an diesen Trag- oder Unterstützungsgliedern angebracht. Eine besondere Ausführungsform von Vorrichtungen dieser Art ist in der US-PS 44 91 306 beschrieben. In Fig. 1 der beigefügten Zeichnung ist eine solche Vorrichtung, wie sie in der vorgenannten amerikanischen Patentschrift gezeigt ist, schematisch dargestellt. Eine solche Vorrichtung enthält ein Trag- und Unterstützungsglied A, das in verschiedenen Höhen positioniert werden kann. Der obere Teil oder Ab­ schnitt des Trag- oder Unterstützungsgliedes oder -organs A ist mit einer Ausnehmung oder Wanne B in Halbkugelform ver­ sehen, innerhalb der eine Kalotte C von im wesentlichen komplementärer Gestalt drehbar gelagert ist.

Die Kalotte C ist an ihrem oberen Rand mit einem Saugnapf D versehen und ihre Unterseite ist mit einer Feder E verbunden, die an der Unterseite des Napfes B angebracht ist und den Saugnapf in der in der Zeichnung dargestellten Lage oder Position hält.

Innerhalb der Kalotte C ist ein Stift P vorgesehen, der sich in radialer Richtung erstreckt. Das obere Ende dieses Stiftes P fällt mit dem Rotationszentrum der Kalotte C zusammen, wie in der Spalte 4 in den Zeilen 54 bis 57 des vorgenannten US-Patents dargelegt ist.

Die verdrehbare Lagerung der Kalotte C innerhalb des Napfes B gestattet es, daß der Saugnapf D sich der Neigung einer auf­ liegenden Tafel oder Platte anpasst. Die Tafel oder Platte wird in ihrer Stellung gehalten, indem man im Inneren des Saug­ napfes D einen Unterdruck erzeugt. Der Stift P stellt einen weiteren Unterstützungspunkt für die Platte oder Tafel dar.

In der o.erwähnten US-Patentschrift ist auch die Möglichkeit vorgesehen, daß Anheben des Trag- oder Unterstützungsgliedes oder -organs A selbsttätig so zu steuern und kontrollieren, daß der Stift P in Berührung mit der zu bearbeitenden Platte oder Tafel gebracht wird. Um dies zu erreichen, ist gemäß Spalte 5, Zeilen 58 und folgende, ein Annäherungsschalter vorgesehen.

Eine solche Anordnung, wie sie oben beschrieben ist, wird je­ doch nicht voll und ganz allen Erfordernissen, die die Indu­ strie stellt, gerecht. Die Tatsache, daß die Tafel oder Platte selbst als Kontakt für das Positionieren der Trag- und Unter­ stützungsglieder verwendet wird, erzeugt beträchtliche Pro­ bleme, insofern, als es notwendig ist, Mittel vorzusehen, da­ mit eine Tafel oder Platte mit Längen- oder Breitenabmessungen in der Größenordnung von Metern mit maximaler Genauigkeit positioniert werden kann, so daß die Trag- und Unterstützungs­ glieder eingestellt werden können. Ein weiterer Nachteil be­ steht in der Tatsache, daß die Lage des oberen Endes des Stiftes P, das einen Unterstützungspunkt für die Platte oder Tafel bildet, gegenüber der Kante des Saugnapfes feststeht. Demzufolge kann die Vorrichtung nicht automatisch so einge­ stellt werden, daß sie Platten oder Tafeln verschiedener Krümmung halten kann. Um dies zu bewirken, muß der Stift er­ setzt werden durch einen Stift geeigneter Länge. Demzufolge ist es im Falle von konkaven Tafeln oder Platten notwendig, einen Stift zu verwenden, der vom Saugnapf nach außen vor­ steht, und im Falle von konvexen Tafeln oder Platten einen Stift, der sich allenfalls bis zum Saugnapf erstreckt. Wenn ein übermäßig langer Stift, d.h. ein vorstehender Stift ver­ wendet wird, haftet die Platte oder Tafel nicht in geeigne­ ter Weise am Saugnapf an, so daß die Adhäsion am entsprechen­ den Trag- oder Unterstützungsglied entsprechend ungeeignet ist. Ein Stift, der sich nicht so weit wie der Saugnapf er­ streckt, ergibt eine gute Adhäsion, es wird jedoch nicht ein zentraler Unterschied zum Punkt für die Tafel oder Platte geschaffen.

Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung zu schaffen, die zum Festhalten von ge­ krümmten Platten oder Tafeln verwendet werden kann und die Trag- und Unterstützungseinrichtungen enthält, die sich automatisch einer bestimmten Konfiguration anpassen können und die hierbei sicherstellen, daß die Tafel oder Platte effektiv und wirksam gehalten wird.

In Fortsetzung der obigen Gedankengänge versucht die vor­ liegende Erfindung ein Verfahren zum Festhalten von Tafeln oder Platten in ihrer Position zu schaffen, derart, daß Bearbeitungsoperationen ausgeführt werden können.

Zu dem obengenannten Zweck ist bei einer Vorrichtung, die dazu dient, eine einem Bearbeitungsvorgang zu unterziehende gekrümmte Tafel oder Platte zu unterstützen und in vorbe­ stimmten Stellungen festzuhalten und die eine Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen an einer Tragplatte angeordneten und in bestimmten Abständen einstellbaren Trag- und Fest­ halteeinrichtungen zum Unterstützen und Fixieren der Tafel enthält, vorgesehen, daß jede Trag- und Festhalteeinrich­ tung folgende Teile enthält:

• a) Einen verstellbar angeordneten Träger, der sich gegen einen Anschlag anlegen kann;
• b) am Träger angelenkte Greiforgane, die an der Tafel an­ greifen können;
• c) Vorschuborgane, welche die Translationsbewegung der Greiforgane bis zur Anlage der Tafel an dem voreinge­ stellten Träger steuern und diese dann während der Bearbeitungsoperation in ihrer Stellung festhalten. Hierbei können z.B. die Greiforgane aus einem Saug­ napf bestehen, der mit Hilfe eines Kugelgelenks an dem beweglichen Träger so angebracht ist, daß der Saug­ napf sich entsprechend der jeweiligen Neigung der Tafel einstellen kann. Zweckmäßigerweise besteht der bewegliche Träger aus einem doppelt wirkenden Kolben-Zylinder Aggregat. Die Anordnung kann z.B. so getroffen sein, daß zum Fest­ stellen bzw. zum Blockieren des Kolbens in seiner Stellung im Inneren einer den Kolben umgebenden Ringkammer ein Kragen vorgesehen ist, der sich an der einen Seite an einem Vor­ sprung an der unteren Wand der Kammer abstützt und an der anderen Seite der Wirkung einer oberhalb angeordneten Feder unterworfen ist, die bestrebt ist, den Kragen in einer ge­ neigten Stellung zu halten, derart, daß die Innenkanten des Kragens an der Wand des Kolbens angreifen, wobei an der Unterseite der Kammer Mittel zum Einführen eines unter Druck stehenden Fluids vorgesehen sind, mit dessen Hilfe der Kragen unter Überwindung der Kraft der Feder wieder in die waag­ rechte Position gebracht werden kann, um den Kolben freizu­ geben. Vorteilhafterweise kann der Saugnapf mit dem Träger über ein Kugelgelenk so verbunden sein, daß der Saugnapf sich in beliebiger Richtung neigen kann, wobei das Kugelgelenk be­ wegliche Partien besitzen kann, die gegenüber dem Kolben glei­ ten können, um das Absenken des Saugnapfes zu steuern. Die Verstellbewegungen der beweglichen Partien des Kugelgelenkes können mit Hilfe eines einfach wirkenden Kolbens gesteuert werden, der im Inneren des doppelt wirkenden Kolbens-Zylinder- Aggregats gleitbar ist und unter der Wirkung von ihn in Richtung nach oben drückenden elastischen Druckorganen steht, während seine Bewegung nach unten mit Hilfe eines Druckmediums bewirkt werden kann, das mit Hilfe von entsprechenden Zufuhr­ organen in den oberhalb des Kolbens liegenden Bereich der Kammer eingeführt werden kann. Zweckmäßigerweise sind mindestens einige der Trag- und Festhaltemittel mit einem Sekundär-Saugnapf versehen, der an einem mit dem Träger des Saugnapfs verbundenen Arm angebracht ist. Insgesamt kann also z.B. die Anordnung so getroffen sein, daß eine Vorrichtung zum Unterstützen und Fest­ halten in vorbestimmten Stellungen eine einem Bearbeitungsvorgang zu unterziehenden gekrümmten Tafel oder Platte, die aus einer Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen an einer Tragplatte angeordneten und in bestimmten Abständen einstellbaren Trag- und Festhalteeinrichtungen zum Unterstützen und Fixieren der Tafel besteht, so ausgebildet ist, daß jede dieser Einrich­ tungen folgende Teile enthält:
• a) Einen im Inneren eines Unterstützungsflansches verstell­ baren und hierbei in der jeweiligen Lage feststellbaren Ständer;
• b) ein pneumatisches, doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat, dessen Kolben im Inneren des Ständers verstellbar ist;
• c) einen im Inneren einer den doppelt wirkenden Kolben ent­ haltenden dichten Kammer vorgesehenen Kragen, der geeignet ist, sich aus einer im wesentlichen horizontalen Lage, in der der Kolben frei gleiten kann, in eine geneigte Stellung zu verstellen, in der er an der Oberfläche des Kolbens an­ greift und ihn feststellt;
• d) einen am oberen Ende des Kolbens über ein Kugelgelenk so angebrachten Saugnapf, daß er sich in beliebiger Richtung neigen kann;
• e) Zufuhrorgane, mit deren Hilfe durch Abführen und/oder Ab­ saugen von Luft aus dem Inneren des Saugnapfes Luft abge­ führt wird, um dessen Anhaften an einer sich auf ihm ab­ stützenden Tafel sichzustellen;
• f) ein einfach wirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat, das im Inneren des doppeltwirkenden Zylinders gleitend geführt ist und mit dem Kugelgelenk verbunden ist und dessen Kolben an einem Ende mit einer beweglichen Partie des Kugelgelenkes verbunden ist, an dem der Träger für den Saugnapf gelagert ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen einer gekrümmten Tafel oder Platte an einer Mehrzahl von Trag- und Festhalte­ einrichtungen, ist durch folgende Maßnahmen gekennzeichnet:

• a) Man bringt nacheinander einen Anschlag in der Vertikal­ richtung jeder der Trag- und Festhalteeinrichtungen auf die Höhe, in der sich die Tafel befinden muß;
• b) man leitet sodann die Anhebebewegung einer Trag- und Fest­ halteeinrichtung ein, die mit Mitteln zum Schrägstellen der Tafel und zum Bewirken des Festhaftens der Tafel an der Ein­ richtung versehen ist, wobei man diese Anhebebewegung ein­ leitet, bis die Einrichtung in Berührung mit dem Anschlag gelangt, woraufhin sie in der erreichten Stellung festge­ stellt wird;
• c) man leitet das Absenken der an der Tafel oder Platte an­ haftende Mittel ein, bis die Tafel mit dem voreingestellten Träger in Berührung gelangt.

In der Zeichnung ist neben der oben zum Stand der Technik be­ schriebenen Vorrichtung ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Vorrichtung, wie sie Gegenstand der US-PS 44 91 206 bildet, in einer schematischen Seiten­ ansicht,

Fig. 2 eine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ver­ sehene Werkzeugmaschine in perspektivischer, schematischer Darstellung,

Fig. 3 eine Trag- und Festhalteeinrichtung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in schema­ tischer Darstellung,

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 in einem senkrechten Schnitt und in Teildarstellung und

Fig. 5 eine Einzelheiten-Anordnung nach Fig. 4, wobei zu­ sätzlich noch eine unterstützte Platte oder Tafel ge­ zeigt ist, in einer Seitenansicht im Schnitt und im größeren Maßstab.

In Fig. 2 ist ein Beispiel einer automatischen Werkzeugmaschine gezeigt, die für die Bearbeitung durch Abschroten oder Konturieren oder durch Bohren von gekrümmten Tafeln oder Platten verwendet wird. Eine solche Maschine enthält im wesentlichen einen Portal­ aufbau 1, der entlang von Führungen 2 verschiebbar ist. Am Auf­ bau 1 ist ein verstellbarer Arm 3 gelagert. Am unteren Ende des Armes 3 ist ein Werkzeughalterkopf 4 vorgesehen.

Eine gekrümmte Tafel 5, die zu bearbeiten ist, wird auf eine Mehrzahl von Trag- und Festhalteeinrichtungen 6 angeordnet und an diesem befestigt. Diese Trag- und Festhalteeinrichtungen 6 sind an einer Tragplatte 7 angebracht, die zwischen den Führungen 2 angeordnet ist, und jede dieser Einrichtungen ist mit Mitteln aus­ gestattet, die ein Anhaften an der Platte oder Tafel ermöglichen, so daß diese in ihrer Lage gehalten wird. Jede Trag- und Fest­ halteeinrichtung 6 enthält eine Flanschpartie 8, die an der Tragplatte 7 befestigt ist, und einen Ständer 9, der in ver­ schiedenen Höhen mit Bezug auf die Flanschpartie 8 blockiert, festgelegt werden kann.

Innerhalb des Ständers 9 ist eine zylindrische Kammer 20 vor­ gesehen, in der ein doppeltwirkender Kolben 10 gleitbar ge­ führt und gelagert ist. Am Kolben 10 ist ein Trageglied 11 für einen Saugnapf 12 mit Hilfe eines Kugelgelenks angebracht. Diese Gestaltung ist genauer in Fig. 4 dargestellt.

Zwischen der Flanschpartie 8 und dem Ständer 9 ist ein Kragen 13 vorgesehen, der eine vorspringende Partie 14 mit einer ge­ neigten Oberfläche besitzt, die in eine entsprechend gestaltete Oberflächenform der Flanschpartie 8 eingreift. Der Kragen 13 wird mit Hilfe einer Federscheibe 15 oder dergleichen nach oben gedrückt und kann mit Hilfe eines Bolzens 16 festgezogen werden, der den Ständer 9 festlegt.

An der Flanschpartie 8 ist in im wesentlichen zum Bolzen 16 diametral entgegengesetzter Anordnung eine Welle 19 vorgesehen. Diese Welle 19 hat einen einstückig mit ihr ausgebildeten Kragen, der mit einem Außengewinde 18 versehen ist. Dieses Ge­ winde 18 kämmt mit einer Zahnstange 17, die an dem Ständer 9 ausgebildet ist und sich parallel zur Längsachse desselben er­ streckt.

Wie vorhergesagt, ist im Innern des Ständers 9 eine zylindrische Kammer 20 ausgebildet, die den doppeltwirkenden Kolben 10 auf­ nimmt. Leitungen 22 und 23 führen Druckluft zu den oberen und unteren Abteilen der Kammer 20.

An seinem oberen Ende ist der Ständer 9 mit einem Kopf 24 ver­ sehen, in dem eine Kammer 25 vorgesehen ist. Die Kammer 25 nimmt einen Kragen 26, der ebenfalls ringförmig ist, auf und der mit Dichtungen 27 an seiner Unterseite versehen ist, um eine dichte Verbindung zwischen dem Kragen 26 und der Ringkammer 25 zu bilden.

An einer Seite liegt der Kragen 26 auf einem Vorsprung 28 auf, der an dem Boden der Kammer 25 ausgebildet ist. Eine Schrauben­ feder 29 ist etwa diametral gegenüberliegend zum Vorsprung 18 in der Kammer vorgesehen. Diese Feder 19 drückt gegen die Unterseite des Kragens 26. Außerdem ist noch in diesem Bereich der Kammer eine Leitung 30 vorgesehen, die mit nichtgezeigten Vorrichtungen zum Einführen von Druckluft in den unteren Teil der Kammer 25 verbunden ist. Der Kragen 26 dient dazu, den Kolben 10 festzulegen und zu blockieren, wenn er sich in der gewünschten Stellung befindet.

Der Kolben 10 ist ebenfalls hohl, und ein einfach wirkender Kolben 31 ist in diesem Kolben 10 verschieblich, gleitend ge­ lagert. Der Kolben 31 ist von oben her durch ein oberes Kopf­ glied 32 und von unten her durch eine Kolbenstange 33 geführt. Eine axiale Leitung 34, die mit dem Inneren der Kammer 35 ver­ bunden ist, in der der Kolben 31 gleitend geführt ist, ist innerhalb der Kolbenstange 33 vorgesehen. Der Kolben 31 wird mit Hilfe einer Feder 36 nach oben gedrückt.

Am oberen Ende des Kolbens 10 ist ein Kugelgelenk 38 vorgesehen, an dem ein Trageglied 11 für den Saugnapf 12 angebracht ist. Das Kugelgelenk 38 ist unter Vermittlung des Stiftes 39 mit dem oberen Ende des Kolbens 31 über eine Mutter 40 verbunden. Eine Büchse 41 aus einem reibungsarmen Material wie Nylon ist zwischen dem Stift 39 und dem Kugelgelenk 38 vorgesehen. Der Stift 39 ist gegenüber dem Kolben 10 in senkrechter Richtung entlang einem Paar von Schlitzen 42 verschieblich.

Innerhalb des Traggliedes 11 ist eine Membran 43 angebracht, die aus hartem Gummi, z.B. aus der Art, die unter dem Waren­ zeichen Vulkollan bekannt ist, hergestellt ist. Die Membran 43 liegt an der oberen Partie 37 des Kugelgelenks 38 an. Das Trag­ glied 11 ist von einer Leitung 44 durchbohrt, die zum inneren Abschnitt des Saugnapfes 12 führt. An ihrem anderen Ende ist die Leitung 24 mit nichtgezeigten Vorrichtungen verbunden, die zum Pumpen und Entnehmen der Luft dienen, so daß im Inneren des Saugnapfes ein Druck aufrechterhalten wird, der höher oder niedriger als der Atmosphärendruck ist, jeweils in Abhängigkeit von den Erfordernissen.

Die Trag- und Feststelleinrichtungen 6, die, im Gebrauch, rund um den Umfang der Platte oder Tafel 7 vorgesehen sind, sind ebenfalls mit einem zweiten Saugnapf 25 versehen, der an einem Arm 26 angebracht ist, der einstückig mit dem Trag­ glied 11 für den Saugnapf 12 ausgebildet ist. Das Innere des Saugnapfes 45 ist außerdem mit Hilfe einer Leitung 21 mit den oben genannten Vorrichtungen zum Zuliefern oder Ab­ saugen von Luft verbunden.

Die Saugnäpfe 45 dienen z.B. dazu, um einen Teil der Tafel oder Platte festzuhalten, der während der Schneidoperationen an der Platte oder Tafel abgeschnitten wird. Dies verhindert oder verringert auf alle Fälle bis zu einem Minimum eine Ver­ formung und Vibration, die anderenfalls die Platte oder Tafel beschädigen würde.

Nunmehr wird die Verwendung der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung beschrieben. Eine ungefähre Positionierung jeder Tragvorrichtung wird zunächst bewirkt, indem man die Höhe des Ständers in geeigneter Weise einstellt. Um dies zu erreichen, wird der Bolzen 16 gelöst, wobei der Federscheibe ermöglicht wird, den Kragen nach oben zu drücken, um den Ständer freizu­ geben. Die Welle 19 wird dann bewegt, indem man den Kragen, der das mit der Zahnstange 17 kämmende Außengewinde 18 trägt, ver­ dreht, wobei der Ständer in axialer Richtung verstellt wird. Sobald einmal die gewünschte ungefähre Höhe erreicht worden ist, wird der Ständer erneut festgelegt und blockiert, indem man den Bolzen 16 wieder anzieht.

Anschließend werden die Positionieroperationen normalerweise in automatischer Weise ausgeführt. Dies geschieht, weil der Werkzeughalterkopf normalerweise elektronisch über ein Computersystem gesteuert wird. Die elektronischen Vorrichtungen, welche die Werkzeugmaschine steuern, stellen den Werkzeughalter­ kopf an den oberen Oberflächen der Trag- und Festhalteein­ richtungen 6 ein und senken diese Einrichtungen auf die Höhe ab, die sie einnehmen sollten, wenn die Platte oder Tafel auf ihnen angeordnet ist für die Bearbeitungsoperationen.

Sodann wird Druckluft in die Kammer 25 unterhalb des Kragens 26 durch die Leitung 30 eingeführt. Der von der Luft ausge­ übte Druck hebt den Kragen gegen die Kraft der Feder 29 an, wobei auf diese Weise der Kolben 10 freigegeben wird. An dieser Stelle wird Druckluft in die Leitung 23 und von dort in den unteren Abschnitt der Kammer 20 eingeführt, wodurch der Kolben 10 zum Hochgehen gebracht wird. Dieses Hochgehen bringt das Hochgehen des einfach wirkenden Kolbens 31 mit sich, der durch die Feder 36 nach oben gedrück wird. In die­ sem Stadium nehmen die Kolben 20 und 31 relative Stellungen ein, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind.

Der Weg des Kolbens 10 wird beendet, wenn die Gummimembran 43 gegen den Werkzeughalterkopf 4 anschlägt. Ein solches An­ schlagen oder Anlegen wird durch die Verwendung von Sensoren bekannter Art, z.B. nicht dargestellte Drucksensoren, erfühlt, detektiert. Die Luftzufuhr zur Leitung 30 wird dann unter­ brochen, so daß der Druck innerhalb der Kammer 25 abfällt und die Feder 29 den Kragen 26 nach unten drückt. Der Kragen nimmt dann eine geneigte Stellung ein und hält den Kolben 10 fest, er blockiert ihn. Der Computer, der die Werkzeugmaschine steuert, bewegt dann den Kopf 4 bis zur Oberseite der nächsten Trag- und Festhalteeinrichtung 6, und die Operation wird wiederholt.

Auf diese Weise wird eine Reihe von Unterstützungspunkten er­ zielt, die genau der Konfiguration der zu bearbeitenden Platte oder Tafel entspricht. Die Platte oder Tafel 5 wird dann an den Trag- und Festhalteeinrichtungen 6 in annähernd gewünschter Stellung positioniert.

Anschließend wird Druckluft in das Innere der Saugnäpfe 12 und 45 eingeführt, um ein Luftpolster zu bilden, auf dem die Platte oder Tafel leicht bewegt, um sie genau gegenüber den vor­ her in geeigneter Weise voreingestellten festen seitlichen An­ schlägen zu positionieren.

An dieser Stelle muß die Lage der Platte oder Folie stabili­ siert werden, bevor die maschinelle Bearbeitung beginnen kann. Um dies zu bewirken, wird zunächst Luft aus den Leitungen 44 und 21 entzogen, so daß in den Saugnäpfen ein verringerter Druck erzeugt wird, ein Unterdruck, woraufhin die Saugnäpfe fest an der Platte oder Tafel anhaften.

Im nächsten Stadium wird Druckluft entlang der Leitung 34 in das Innere der Kammer 35 eingeführt. Hierdurch wird die Kraft der Feder 36 überwunden und der Kolben 31 wird nach unten ge­ zogen. Indem man so tut, bewegt sich auch der Stift 39 nach unten in den Schlitzen 42 wie dies auch die seitlichen Ab­ schnitte 38 des Kugelgelenks und das Tragglied 11 für den Saugnapf 12 tun. Dieses Absenken findet statt, bis die Tafel oder Platte in Berührung mit der Hartgummimembran 43 kommt. Diese Stellung, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird festgehalten, indem man den Druck innerhalb der Kammer 35 in geeigneter Weise einstellt und ihn auf einer konstanten Höhe hält, bis die Bearbeitungsoperationen vervollständigt sind. Nach Fertigstellung der Bearbeitungsoperationen wird im Inneren der Saugnäpfe 12 Umgebungsdruck erzeugt, wobei die Tafel oder Platte freigegeben wird, und auch in der Kammer 35 geschieht dies, so daß die Feder 36 den Kolben 31 mit dem Kugelgelenk und dem leergefilterten Saugnapf wieder nach oben bewegt. Wenn notwendig, kann Druckluft durch die Leitung 44 geführt werden, um das Entfernen oder Abnehmen der Platte oder Tafel zu unterstützen.

Die Trag- und Festhaltevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht auf diese Weise automatisch eine genaue Anpassung an die Krümmung der Platte oder Tafel, unabhängig davon, ob diese Tafel oder Platte konkav oder konvex ist. Darüber hinaus wird die Platte oder Tafel in Kontakt mit einem Tragglied gebracht, das selbsttätig voreingestellt wird in die gewünschte Höhe und in der Stellung gehalten wird, bis die Bearbeitungsoperation beendet ist.

Claims (9)

1. Vorrichtung, die dazu dient, eine einem Bearbeitungsvorgang zu unterziehende gekrümmte Tafel oder Platte zu unterstützen und in vorbestimmten Stellungen festzuhalten und die eine Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen an einer Tragplatte (7) angeordneten und in bestimmten Abständen einstellbaren Trag- und Festhalteeinrichtungen (6) zum Unterstützen und Fixieren der Tafel (5) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trag- und Festhalteeinrichtung (6) folgende Teile ent­ hält:

• a) Einen verstellbar angeordneten Träger (10), der sich gegen einen Anschlag anlegen kann,
• b) am Träger (10) angelenkte Greiforgane (12), die an der Tafel angreifen können,
• c) Vorschuborgane (31), welche die Translationsbewegung der Greiforgane (12) bis zur Anlage der Tafel an dem vorein­ gestellten Träger (10) steuern, und diese dann während der Bearbeitungsoperation in ihrer Stellung festhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiforgane aus einem Saugnapf (12) bestehen, der mit Hilfe eines Kugelgelenks (37, 38) an dem beweglichen Träger (10) so angebracht ist, daß der Saugnapf sich entsprechend der jeweiligen Neigung der Tafel einstellen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Träger (10) aus einem doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen bzw. Blockieren des Kolbens in seiner Stellung im Inneren einer den Kolben umgebenden Ringkammer (25) ein Kragen (26) vorgesehen ist, der sich an der einen Seite an einem Vorsprung (28) an der unteren Wand der Kammer abstützt und an der anderen Seite der Wirkung einer oberhalb angeordneten Feder (29) unterworfen ist, die bestrebt ist, den Kragen in einer geneigten Stellung zu halten, derart, daß die Innen­ kanten des Kragens an der Wand des Kolbens angreifen, wobei an der Unterseite der Kammer Mittel zum Einführen eines unter Druck stehenden Fluids vorgesehen sind, mit dessen Hilfe der Kragen unter Überwindung der Kraft der Feder wieder in die waagrechte Position gebracht werden kann, um den Kolben freizugeben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugnapf (12) mit dem Träger (10) über ein Kugelge­ lenk (37, 38) so verbunden ist, daß der Saugnapf sich in be­ liebiger Richtung neigen kann, und daß das Kugelgelenk (37, 38) bewegliche Partien (38) besitzt, die gegenüber dem Kolben (10) gleiten können, um das Absenken des Saugnapfes zu steuern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbewegungen der beweglichen Partien (38) des Kugel­ gelenks (37, 38) mit Hilfe eines einfach wirkenden Kolbens (31) gesteuert werden, der im Inneren des doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregats (10) gleitbar ist und unter Wirkung von ihn in Richtung nach oben drückenden elastischen Druck­ organen steht, während seine Bewegung nach unten mit Hilfe eines Druckmediums bewirkt werden kann, das mit Hilfe von entsprechenden Zufuhrorganen in den oberhalb des Kolbens liegenden Bereich der Kammer eingeführt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Trag- und Fest­ halteeinrichtungen (6) mit einem Sekundär-Saugnapf (45) versehen sind, der an einem mit dem Träger (11) oder dem Trägerglied des Saugnapfes (12) verbundenen Arm angebracht ist.

8. Vorrichtung zum Unterstützen und Festhalten in vorbestimmten Stellungen einer einem Bearbeitungsvorgang zu unterziehenden gekrümmten Tafel oder Platte, die aus einer Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen an einer Tragplatte angeordneten und in bestimmten Abständen einstellbaren Trag- und Festhalte­ einrichtungen zum Unterstützen und Fixieren der Tafel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Einrichtungen (6) folgende Teile enthält:

• a) Einen im Inneren eines Unterstützungsflansches (8) ver­ stellbaren und hierbei in der jeweiligen Lage feststell­ baren Ständer (9);
• b) ein pneumatisches doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat, dessen Kolben im Inneren des Ständers verstellbar ist;
• c) einen im Inneren einer den doppeltwirkenden Kolben ent­ haltenden dichten Kammer vorgesehenen Kragen, der geeignet ist, sich aus einer im wesentlichen horizontalen Lage, in der der Kolben frei gleiten kann, in eine geneigte Stellung zu verstellen, in der er an der Oberfläche des Kolbens an­ greift und ihn feststellt;
• d) einen am oberen Ende des Kolbens über ein Kugelgelenk so angebrachten Saugnapf, daß er sich in beliebiger Richtung neigen kann;
• e) Zufuhrorgane, mit deren Hilfe durch Abführen und/oder Ab­ saugen von Luft, Luft aus dem Inneren des Saugnapfes abge­ führt wird, um dessen Anhaften an einer sich auf ihm ab­ stützenden Tafel sicherzustellen;
• f) ein einfach wirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat, das im Inneren des doppeltwirkenden Zylinders gleitend geführt ist und mit dem Kugelgelenk verbunden ist und dessen Kolben an einem Ende mit einer beweglichen Partie des Kugelgelenkes verbunden ist, an dem der Träger für den Saugnapf gelagert ist.

9. Verfahren zum Befestigen einer gekrümmten Tafel oder Platte an einer Mehrzahl von Trag- und Festhalteeinrichtungen, ge­ kennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

• a) Man bringt nacheinander einen Anschlag in der Vertikalrich­ tung jeder der Trag- und Festhalteinrichtungen auf die Höhe, in der sich die Tafel befinden muß;
• b) man leitet sodann die Anhebebewegung einer Trag- und Fest­ halteeinrichtung ein, die mit Mitteln zum Schrägstellen der Tafel und zum Bewirken des Festhaftens der Tafel an der Einrichtung versehen ist, wobei man diese Anhebebewegung einleitet, bis die Einrichtung in Berührung mit dem An­ schlag gelangt, woraufhin sie in der erreichten Stellung festgelegt wird;
• c) man leitet das Absenken der an der Tafel oder Platte an­ haftenden Mittel ein, bis die Tafel mit dem voreingestellten Träger in Berührung gelangt.