DE3826827A1 - Vorrichtung zum positionieren von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind CNC-gesteuerte Koordinatentische bekannt, durch welche Werkstücke wie z.B. Blechplatinen der Arbeits­ station einer Schneidpresse zugeführt und positioniert werden. Diese Koordinatentische bestehen aus einem Unter­ wagen, der die Auflagefläche für das Werkstück bildet und in einer Richtung Y in Richtung auf die Schneidpresse hin motorisch bewegbar ist. Auf dem Unterwagen ist ein Ober­ wagen aufgelagert, der in einer Richtung X senkrecht zu der Richtung Y motorisch verfahrbar ist und Spannwerk­ zeuge, Klemmittel oder dergleichen zur Führung des Werk­ stücks trägt. Aus den koordinierten Bewegungen des Ober- und Unterwagens ergibt sich die Positionierbewegung des Werkstücks auf der genannten Auflagefläche und insbe­ sondere relativ zur Arbeitsstation der Schneidpresse.

Bei diesem bekannten Konzept eines Koordinatentisches treten insbesondere dann Probleme auf, wenn es sich um ein schnelles sowie genaues Positionieren von großen bzw. schweren Werkstücken handelt. Um auch in diesen Fällen kurze Beschleunigungs- und Abbremsphasen während des Ver­ fahrens des Werkstücks zu gewährleisten, müssen ent­ sprechend starke Antriebsysteme vorgesehen sein. Für eine hinreichende Genauigkeit des Positioniervorganges müssen dar­ über hinaus die tragenden Teile des Koordinatentisches formstabil und weitestgehend schwingungsfrei sein. Insbe­ sondere die letztgenannte Forderung führt zu einer schweren Bauweise des Koordinatentisches. Da die bewegliche Auflagefläche für das Werkstück entsprechend den Ab­ messungen des letzteren ebenfalls verhältnismäßig groß ausfallen muß, sind mit Hinblick auf eine stabile und präzise Führung der Arbeitsfläche in der Richtung Y zwei mit Abstand voneinander angeordnete Antriebsspindeln er­ forderlich, die jeweils synchron angetrieben werden müssen. Somit gestaltet sich der Antrieb der beweglichen Teile des Koordinatentisches auch unter dem Gesichtspunkt der Führungsgenauigkeit verhältnismäßig kostenaufwendig. Muß - aus welchen Gründen auch immer - der Arbeits- bzw. Ver­ schiebebereich des Koordinatentisches verändert werden, beispielsweise mit Hinblick auf ein größeres Werkstück, ist diese Veränderung praktisch nicht möglich. Die Positionierung eines solchen Werkstücks ist dann mit mehreren, aufeinanderfolgenden Einspannvorgängen an den genannten Spannzangen verbunden. Es ist dies jedoch nicht nur mit Genauigkeitsverlusten und einem verringerten Durchsatz, sondern auch entsprechend der Größe des Werk­ stücks mit einer einseitigen Belastung des Koordinaten­ tisches verbunden.

Es hat sich nach alledem gezeigt, daß das herkömmliche Konzept eines Koordinatentisches in den genannten Fällen zum Teil zu konstruktiv und kostenmäßig aufwendigen Konstruktionsformen führt und außerdem hinsichtlich Ver­ änderungen des möglichen Verfahrbereiches eines Werk­ stückes als unflexibel und insbesondere kaum erweiterungs­ fähig angesehen werden muß.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend auszugestalten, daß unter Vermeidung der den vorstehend geschilderten ein­ schlägigen Stand der Technik anhaftenden Nachteile eine schnelle und präzise Positionierung auch großer und schwerer Werkstücke möglich ist und daß der Arbeits- bzw. Verfahrbereich für das zu positionierende Werkstück im Bedarfsfall mit geringem Aufwand erweiterungsfähig ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vor­ richtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist, daß in Abweichung von dem einschlägigen Stand der Technik die Auflagefläche für das Werkstück stets stationär angeordnet ist und daß lediglich ein das/die Erfassungsorgan/Erfassungsorgane für das Werkstück tragendes Führungssystem zweidimensional be­ wegbar ist. Als Erfassungsorgane können hier die üblichen Spannzangen oder vergleichbaren, vorzugsweise motorisch betätigbaren Klemmeinrichtungen eingesetzt werden. Aus dieser Grundkonstellation folgt, daß die verfahrbaren Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinsichtlich ihrer Nasse verhältnismäßig klein ausgebildet werden können, so daß mit einem dementsprechend geringeren Energieaufwand ein rasches Beschleunigen und Abbremsen während des Positionierens erreichbar ist. Das Führungs­ system kann beispielsweise auf Schienen aufgelagert sein, durch deren Verlängerung dementsprechend der Verfahrbe­ reich desselben vergrößert werden kann. Es ergeben sich auf diesem Wege entlang des verhältnismäßig einfach aus­ bildbaren Auflagetisches eine Vielzahl von Positionier­ möglichkeiten des Werkstücks, insbesondere gegenüber den Arbeitsstationen mehrerer, entlang des Auflagetisches angeordnete Arbeitsmaschinen.

Die Ausgestaltung des Führungssystems entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 ist praktisch besonders vorteilhaft, insbesondere mit Hinblick auf die Er­ weiterungsfähigkeit dessen Verfahrbereichs. Nachdem der Unterwagen in der Richtung X, nämlich parallel zur Kante des Auflagetisches verfahrbar ist, kann eine Erweiterung des Verfahrbereichs bereits durch entsprechende Ver­ längerung der der Führung des Unterwagens dienenden Auf­ lagen erreicht werden. Das erfindungsgemäße Traggestell kann somit als ein Modulteil angesehen werden, welches beliebig verlängerbar ist, so daß der Verfahrweg des auf dem Traggestell bzw. den Traggestellen beispiels­ weise gleitfähig aufgelagerten Führungssystems in ein­ fachster Weise erweiterbar ist. Die dem zweidimensionalen Antrieb des Führungssystems dienenden Motoren sind er­ findungsgemäß an dem Unterwagen befestigt, wodurch eine raumsparende Bauweise ermöglicht wird. Das an dem Ober­ wagen befestigte wenigstens eine Erfassungsorgan er­ möglicht insbesondere eine leichte Zugänglichkeit.

Die verschiebbare Anordnung von Erfassungsorganen in der Richtung Y entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 ist insbesondere dann zweckmäßig. wenn mehrere Erfassungs­ organe vorgesehen sind, um eine flexible, jedoch genaue Handhabung des Werkstücks zu ermöglichen. So kann das Werkstück beispielsweise trotz genauester Positionierung an unterschiedlichen Stellen von unterschiedlichen Er­ fassungsorganen eingespannt werden. Zum Antrieb des Er­ fassungsorgans bzw. der Spannzange relativ zu den Ober­ wagen können grundsätzlich beliebige Systeme eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Spannzange, die vorzugs­ weise motorisch betätigbar ist, in einem, gegenüber dem Oberwagen in der Richtung Y verfahrbaren Schlitten unter­ gebracht sein. Sowohl die Betätigung der Spannzange als auch das Verschieben des genannten Schlittens erfolgt vor­ zugsweise durch Kolben-Zylinder-Einheiten. die mit einer Steuerungseinrichtung zusammenwirken.

Die der Übertragung von Führungskräften zwischen den be­ weglichen Teilen des Führungssystems sowie dem Tragge­ stell eingesetzten Elementenpaarungen können beispiels­ weise aus Rollenelementen und Schienen bestehen. Es han­ delt sich hierbei somit um handelsübliche Standardbau­ teile, die sowohl zwischen dem Traggestell und dem Unter­ wagen als auch zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen eingesetzt werden können.

Die Anordnung der Rollenelemente entsprechend den Merk­ malen des Anspruchs 8 bringt eine stabile und insbeson­ dere präzise Führung entsprechend den Abständen der Rollenelemente voneinander mit sich. Ist der Unterwagen - in der Draufsicht gesehen - beispielsweise quadratisch aus­ gebildet, befinden sich die genannten Rollenelemente im Bereich der jeweiligen Eckpunkte. Dabei sind die Rollen­ elemente, die zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausgebildet sind, jeweils einer gemein­ samen Schiene, die bei dem Unterwagen in der Richtung X verläuft, zugeordnet. Entsprechend dem Abstand der letzt­ genannten Rollenelemente ergibt sich eine auf das Werk­ stück ausgeübte präzise Führung.

Die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 der Führung des Oberwagens dienenden, zur Aufnahme vertikaler und hori­ zontaler Führungskräfte ausgestalteten Rollenelemente sind naturgemäß einer, sich in der Richtung Y erstreckenden Schiene zugeordnet.

Eine entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 10 und 11 NC-steuerbare Ausbildung der der Positionierung dienenden Motoren sowie der den Motoren zugeordneten Steuerung er­ öffnet vielfältige Variationsmöglichkeiten bei der prak­ tischen Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ins­ besondere beim Zusammenwirken mit mehreren Arbeitsmaschinen. Die Anpassung an unterschiedliche Werkstücke ebenso wie die Anpassung an unterschiedliche Arbeitsfolgen der ge­ nannten Arbeitsmaschinen ist dann lediglich eine Frage der Programmierung der NC-Steuerung.

Da das erfindungsgemäße Führungssystem verhältnismäßig klein gebaut werden kann, sind gemäß den Merkmalen des An­ spruchs 12 für jeden Wagen lediglich eine Zahnstange als linear wirkendes Antriebselement vorgesehen. Die Zahnstange kann naturgemäß durch ein vergleichbares Maschinenelement wie z.B. eine Kugelrollspindel oder ein ähnliches, zur Übertragung bzw. Erzeugung einer geradlinigen Bewegung dienendes Element ersetzt werden.

Die Merkmale des Anspruchs 13 bringen den Vorteil eines eine geringe Masse aufweisenden Unter- und Oberwagens mit sich. Günstig wirken sich auch die schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Kunststoffs aus, der vorzugsweise ein Faserverbundwerkstoff ist und eine formsteife Bauweise er­ möglicht.

Durch die Merkmale des Anspruchs 14 wird ein reibungsarmes Verschieben des Werkstücks über die Arbeitsebene des Auf­ lagetisches ermöglicht. Darüber hinaus werden Beschädi­ gungen des Werkstücks als Folge der Verschiebebe­ wegungen vermieden.

In den Merkmalen des Anspruchs 15 kommt der modulartige Charakter des erfindungsgemäßen Traggestells zum Ausdruck. Wesentlich ist, daß hierbei über die gesamte Länge der Reihe von Traggestellen auch eine Antriebsmöglichkeit für das Führungssystem über die genannte Zahnstange zur Ver­ fügung steht. Die Verwendung mehrerer, vorzugsweise synchron gesteuerter Führungssysteme auf einem Tragge­ stell bzw. einer Reihe von Traggestellen kommt insbe­ sondere bei der Positionierung von extrem großen bzw. sperrigen Werkstücken in Betracht, deren präzise und schwingungsfreie Positionierung mit einem Führungssystem entweder nicht oder nur eingeschränkt möglich ist.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ent­ sprechend den Merkmalen des Anspruchs 17 zeigt, daß der Erfindungsgegenstand das Basiselement einer Fertigungs­ straße bilden kann, der Arbeitsmaschinen der unter­ schiedlichsten Art zugeordnet sind. Durch Programmierung der entsprechenden übergeordneten Steuerung sind somit Positioniervorgänge der unterschiedlichsten Bearbeitungs­ prozesse, die an einem in einer Horizontalebene ver­ schiebbaren Werkstück vorgenommen werden, möglich.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erweiterte Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 eine andere Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer gegenüber dem Oberwagen beweglich angeordneten Spannzange.

Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 der erfindungsgemäße Koordinatentisch in seiner Gesamtheit bezeichnet. Es be­ steht dieser aus einem fest angeordneten Auflagetisch 2 für ein plattenartiges Werkstück 3, welches mittels eines erfindungsgemäßen Führungssystems 4 innerhalb der in Fig. 2 gestrichelt umrandeten Fläche 5 in definierter Weise verfahrbar ist.

Mit 6 sind Spannzangen oder sonstige Spanneinrichtungen bezeichnet, die an dem Führungssystem ange­ bracht und zum Ergreifen bzw. Einspannen und Verfahren des Werkstücks 3 innerhalb der Fläche 5 bestimmt sind. Die Spannzangen 6, die gemäß Fig. 2 in einer Nebeneinander­ anordnung vorgesehen sind, können an der Positionierein­ richtung 4 fest angebracht sein - sie können jedoch auch gegenüber dieser beweglich angeordnet sein.

Mit den Pfeilen Y ist eine in Richtung auf eine an der Stelle 7 befindliche Arbeitsmaschine hin bzw. von dieser fort gerichtete Bewegung bezeichnet, während mit den Pfeilen X die zu der Richtung Y senkrechte, ebenfalls in einer Horizontalebene verlaufende Richtung bezeichnet ist.

Mit 8 ist eine elektrische Steuerung angedeutet, welche den Antrieben des im folgenden noch zu beschreibenden Führungssystems 4 zugeordnet ist.

Das Führungssystem 4 besteht aus einem auf einem Boden 9 aufstehenden Traggestell 10, das oberseitig zwei mit Abstand sowie parallel zueinander und zu der Richtung X verlaufende Schienen 11, 12 trägt. Es dienen diese Schienen der Auflagerung eines Unterwagens 13, der somit in einer Richtung X relativ zu dem Auflagetisch 2 verfahrbar ist. Die Auflagerung des einen ungefähr recht­ eckigen Rahmen aufweisenden Unterwagens 13 auf den Schienen 11 erfolgt über zwei in Richtung X mit Abstand zueinander angeordnete an sich bekannte Rollenelemente 14, welche derart beschaffen sind, daß neben einer Vertikal­ abstützung des Unterwagens 13 dieser auch in der X-Y-Ebene geführt ist. Es ist die Schiene 11 in zeichnerisch nicht dargestellter Weise diesen Führungsfunktionen, welche beispielsweise durch Kugelrollen ausgeübt werden können, angepaßt. Die Auflagerung auf der Schiene 12 erfolgt über zwei weitere, in der Richtung X wiederum mit Ab­ stand angeordnete Rollenelemente 15, durch welche jedoch lediglich eine vertikale, d.h. senkrecht zur X-Y-Ebene verlaufende Führungsfunktion ausgeübt wird. Da die Rollen­ elemente 14, 15 als solches bekannte Maschinenelemente sind, wird auf eine genauere Darstellung deren Wirkungs­ weise im folgenden verzichtet.

Es ist die Schiene 11 auf der Oberseite einer Zwischen­ platte 16 befestigt, an deren Unterseite, und zwar der Schiene 11 gegenüberliegend eine Zahnstange 17 befestigt ist. Die Zahnstange 17 verläuft somit parallel zu der Schiene 11 und hat ebenso wie die Zwischenplatte 16 eine Erstreckung in der Richtung X, welche derjenigen des Traggestells 10 praktisch entspricht.

An dem Rahmen des Unterwagens 13 ist ein Getriebemotor 18 befestigt, dessen Abtriebswelle 19 über ein Ritzel 20 mit der Zahnstange 17 im Eingriff steht. Der Getriebe­ motor 18 steht mit der Steuerung 8 in Wirkverbindung und ist NC-steuerbar ausgebildet.

Die Steuerung und Energieversorgung des Getriebemotors 18 erfolgt über eine flexible Leitungsgruppe bzw. Energie­ führungskette 21, welche in Fig. 1 schematisch ange­ deutet ist. Man erkennt, daß durch entsprechende An­ steuerungen des Getriebemotors 18 ein Verfahren des Unterwagens 13 auf den Schienen 11, 12 gegeben ist.

Auf dem Rahmen des Unterwagens 13 sind zwei, in der Richtung Y mit Abstand zueinander angeordnete, kon­ struktiv den Rollenelementen 14 gleichartig ausgebildete Rollenelemente 22 angeordnet, welche der Auflagerung eines Oberwagens 23 dienen. Der Oberwagen 23 trägt auf seiner Unterseite zwei mit Abstand zueinander sowie parallel zu der Richtung Y verlaufende Schienen 24, 25, die an einem Rahmen des Oberwagens 23 befestigt sind und sich über dessen gesamte, in Richtung Y verlaufende Länge er­ strecken. Die Rollenelemente 22 wirken hierbei mit der Schiene 24 zusammen, während die Schiene 25 mit zwei weiteren, in Richtung Y mit Abstand voneinander auf dem Unterwagen angeordneten Rollenelementen 26 zusammenwirkt. Die Rollenelemente 26 entsprechen konstruktiv den Rollen­ elementen 15 und üben lediglich eine vertikale Führungs­ funktion aus.

Es sind die Schienen 11, 12 in Verbindung mit den Rollen­ elementen 14, 15 derart angeordnet, daß der Unterwagen 13 in etwa an seinen vier Eckpunkten unterstützt ist. Es sind die Schienen 24, 25 in Verbindung mit der Lage der Rollenelemente 22, 26 derart angeordnet, daß die Unter­ stützungspunkte des Oberwagens 23 im wesentlichen mit denjenigen des Unterwagens übereinstimmen, und zwar un­ abhängig von der Verschiebeposition des Oberwagens 23 gegenüber dem Unterwagen 13.

Mit 27 ist eine an der Unterseite des Oberwagens ange­ brachte Zahnstange bezeichnet. Es steht die Zahnstange 27 mit einem Ritzel 28 im Eingriff, welches auf der Ab­ triebswelle 29 eines Getriebemotors 30 angebracht ist, der seinerseits ebenfalls am Rahmen des Unterwagens 13 befestigt ist. Der Getriebemotor 30 wird ebenso wie der Getriebemotor 18 über die Energieführungskette 21 ge­ steuert sowie mit Energie versorgt und steht mit der Steuerung 8 in Wirkverbindung. Es ist der Getriebemotor 30 ebenfalls NC-steuerbar ausgebildet. Man erkennt, daß durch Betätigung des Getriebemotors 30 der Oberwagen 23 in der Richtung Y gegenüber dem Unterwagen 13 verfahrbar ist.

Die sich parallel zu den Schienen 24, 25 erstreckende Zahnstange 27 verläuft ungefähr in einem mittigen Bereich des Oberwagens 23. Die Befestigungspunkte der Getriebe­ motoren 18, 28 sind in einen mittleren Bereich des Rahmens des Unterwagens 13 plaziert.

An dem Rahmen des Oberwagens, der eine in der Draufsicht ungefähr rechteckige Gestalt aufweist, sind die Spann­ zangen 6 angebracht. Es ist das Führungssystem 4 derart gegenüber dem Auflagetisch 2 aufgestellt, daß sich die Schienen 11, 12 parallel zu dessen Längskante 31 erstrecken.

Die Auflagefläche 32 des Auflagetisches 2 ist in gleich­ mäßiger Verteilung mit aus dieser herausragenden Borsten­ bündeln 33 überzogen, deren obere bzw. äußere Enden die Arbeitsebene 34 definieren, in welcher das Werkstück 3 mittels des erfindungsgemäßen Führungssystems 4 verfahren wird. Es wird durch diese Borstenebene ein reibungsarmes und insbesondere beschädigungsfreies Ver­ schieben des Werkstückes 3 auch bei empfindlichen Blech­ qualitäten in einfacher Weise ermöglicht. Die Ebene, in der der Oberwagen 23 gegenüber dem Unterwagen 13 ver­ schiebbar ist, befindet sich geringfügig oberhalb der Arbeitsebene 34, so daß der Oberwagen 23 problemlos über den Borstenbündeln 33 verfahrbar ist. Man erkennt, daß die Borstenbündel 33 ein problemloses Erfassen des Werk­ stücks 3 mittels der Spannzangen 6 ermöglichen, da letztere unter elastischer Verformung einzelner Borstenbündel in diese einfahren und das Werkstück 3 untergreifen können.

Mit 35 ist eine in der Arbeitsebene des Auflagetisches 2 angeordnete, um eine in dieser Ebene liegende Achse schwenkbare Klappe bezeichnet, welche der Abführung von Teilen 36 des Werkstücks 3 dient. Wird der Koordinaten­ tisch 1 beispielsweise bei einer Revolverschneidpresse mit zwei übereinander angeordneten, im Umfangsbereich eine Vielzahl kompletter Werkzeugsätze enthaltenden Revolvertellern eingesetzt, wobei das Oberwerkzeug zu­ mindest aus einem Stempel und das Unterwerkzeug zu­ mindest aus einer Matrize besteht, befindet sich die Arbeitsebene 34 in einer, die Oberkante der Matrize ent­ haltenden Ebene. Es ist somit der Auflagetisch 2 in jedem Fall mit Entsorgungseinrichtungen für durch den Stanz- oder einen sonstigen Bearbeitungsprozeß an­ fallenden Werkstückteilen ausgerüstet, so daß dessen Rechteckgestalt gemäß Fig. 2 lediglich schematisch zu verstehen ist und im wesentlichen nur den Verfahrbereich wiedergibt, innerhalb welchem das Werkstück 3 mittels der Positioniereinrichtung 4 verfahrbar ist.

Die von dem Werkstück 3 abgetrennten Teile 36 können bei­ spielsweise mittels eines unterhalb des Auflagetisches 2 befindlichen Förderbandes 37 abtransportiert werden.

Die Rahmen und Aufbauten des Unter- und Oberwagens 13, 23 bestehen aus Faserverbundwerkstoffen, beispielsweise auf der Basis von CFK-Sandwich-Platten.

Man erkennt aus der vorangegangenen Darstellung, daß mittels des erfindungsgemäßen Koordinatentisches 1 mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand auch große Werk­ stücke schnell und insbesondere genau positionierbar sind, da die beweglichen Teile des Koordinatentisches, nämlich das Führungssystem 4, aufgrund einer ent­ sprechenden Werkstoffwahl eine verhältnismäßig geringe Masse aufweisen, wobei deren Steifigkeit auf rein konstruktivem Wege erreicht wird. Die Werkstoffwahl bringt darüber hinaus günstige Schwingungsdämpfungs­ eigenschaften mit sich. Zur Genauigkeit der Führung tragen insbesondere die verhältnismäßig großen Ab­ stände der Rollenelemente 22 in der Richtung Y und 14 in der Richtung X bei, wie sich aus einer Lagebetrachtung dieser Rollenelemente im Verhältnis zu dem Schwerpunkt S des Werkstücks 3 ohne weiteres ergibt. Nicht nur platzsparend sondern auch mit Hinblick auf die Kraft­ übertragung günstig wirkt sich auch die vergleichsweise mittige Anordnung der Getriebemotoren 18, 30 an dem Unterwagen 13 aus, da die Außermittigkeit der Kraftan­ griffe dieser Motoren praktisch vernachlässigbar ist.

Wesentlich ist auch, daß erfindungsgemäß der Unterwagen 13 in der Richtung X verfahrbar ist. Hierauf wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 näher einge­ gangen:

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Ko­ ordinatentisches unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch, daß ein vergrößerter, ebenfalls feststehender Auflagetisch 38 verwendet wird, der in gleicher Weise wie der Auflagetisch 2 oberseitig mit Borstenbündeln 33 überzogen ist. Es ist der Auflage­ tisch 38 insbesondere für besonders große, sperrige und/ oder schwere Werkstücke 39 bestimmt.

Entsprechend der in Richtung X vergrößerten Abmessungen des Auflagetisches 38 sind zwei erfindungsgemäße Trag­ gestelle 10 an ihren Stirnseiten 40 aneinander gesetzt, und zwar derart, daß deren Schienen 11,12 über eine Stoßstelle miteinander in Verbindung stehen, so daß die erfindungsgemäßen Führungssysteme 4 einen dementsprechend in der Richtung X vergrößerten Verfahr­ weg aufweisen. Es sind somit im Bereich der Stirnseiten 40 auch die in Fig. 3 nicht erkennbaren, unterhalb der Schienen 11 angeordneten Zahnstangen 17 (Fig. 1) un­ mittelbar aneinander liegend angeordnet.

Entsprechend der verhältnismäßig großen Erstreckung des Werkstückes 39 in Richtung X sind zwei, mit Abstand von­ einander angeordnete Positioniereinrichtungen 4 vorge­ sehen, die bei der Positionierung des Werkstücks 39 stets synchron verfahren werden. Es stehen die Getriebe­ motoren 18, 30 beider Führungssysteme 4 wiederum über entsprechende Energieversorgungsketten 21 mit einer Steuerung 8 in Wirkverbindung, so daß auch diese Aus­ führungsform eines Koordinatentisches 1, welche in einfacher Weise durch Aneinandersetzen von Bauelementen der Fig. 1 und 2 erstellbar ist, NC-steuerbar ist. Die Erweiterung hinsichtlich der Steuerung von zwei Führungssystemen 4 erfordert somit im wesentlichen lediglich eine dementsprechende ergänzende Programmierung.

Unter Wahrung des Grundkonzepts der Fig. 1 und 2 somit durch entsprechende Verlängerung des Traggestells 10 und ggf. Anordnung mehrerer Führungssysteme 4 können somit auch große und/oder sperrige Werkstücke sicher, schnell und insbesondere genau positioniert werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Verwendbarkeit eines erfindungs­ gemäßen, einen Transport eines Werkstückes 3 über große Strecken ermöglichenden Koordinatentisches 1. Hierbei wird wiederum von einem, im Vergleich zu dem Aus­ führungsbeispielen der Fig. 1 und 2 vergrößerten, an­ sonsten jedoch gleichartig ausgebildeten, in der Drauf­ sicht rechteckigen Auflagetisch 38 ausgegangen, entlang dessen Breitseite 41 eine Reihe unterschiedlicher, mit Abstand zueinander plazierter Arbeitsmaschinen ange­ ordnet sind. Mittels der erfindungsgemäßen Positionier­ einrichtung 4, die wiederum mit einer NC-Steuerung 8 zusammenwirkt, kann somit das Werkstück 3 nacheinander in einer beliebig vorgebbaren Orientierung den Arbeits­ stationen der einzelnen Arbeitsmaschinen in beliebig vorgebbarer Reihenfolge zugeführt werden. Lediglich beispielhaft zeigt die Fig. 4 in diesem Zusammenhang in Nebeneinanderanordnung eine Revolverschneidpresse 42, eine Gewindeschneidmaschine 43, deren einzelne Schneid­ köpfe mit 44 bezeichnet sind, eine Laserschneidmaschine 45 und eine sonstige Trenneinrichtung 46. Die Maschinenan­ ordnung entlang des Auflagetisches 38 kann nahezu beliebig ergänzt werden, da - wie oben bereits ausgeführt - der räumliche Verfahrweg insbesondere in Richtung X nahezu beliebig erweiterbar ist. Der erfindungsgemäße Koordi­ natentisch 1 kann damit als Grundelement einer NC-ge­ steuerten Fertigungsstraße dienen.

Fig. 5 zeigt in beispielhafter Weise den Aufbau einer Spannzange 8, die gegenüber dem Oberwagen beweglich an­ geordnet ist. Hierbei ist das Werkstück 3 zwischen einer Auflage 51 und einem Spannhebel 52 eingeklemmt, welch letzterer um einem Drehpunkt 52′ drehbar ist. Die nötige Klemmkraft wird von einer Kolben-Zylinder-Einheit 53 auf­ gebracht und mittels einer Schubstange 54, deren Schräge 55 das eine Ende des Spannhebels 52 untergreift, über­ tragen. Die Kolben-Zylinder-Einheit 53 sowie die Spann­ zange 8 sind an einem Schlitten 58 befestigt, welcher relativ zu einem, an dem hier nicht näher dargestellten Oberwagen befestigten Gehäuse 57 mittels einer weiteren Kolben-Zylinder-Einheit 58 in Richtung der Pfeile Y be­ wegbar ist. Man erkennt, daß durch Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 53 die Spannzange geöffnet bzw. geschlossen werden kann, so daß diese während der Ein- bzw. Ausfahrhübe der Kolben-Zylinder-Einheit 58 jeweils in eine geeignete Betriebsstellung überführt werden kann. Auf die Darstellung der den Kolben-Zylinder-Einheiten 53, 58 zugeordneten Steuerungseinrichtungen ist aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit jedoch verzichtet worden.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks (3, 39) innerhalb einer horizontalen Fläche, gekennzeichnet durch einen ortsfest angeordneten, die Fläche bildenden Auflagetisch (2, 38) und durch wenigstens ein, in zwei zueinander senkrechten Richtungen (X, Y) innerhalb der Fläche mittels eines Führungssystems (4) beweglich angeordneten Erfassungsorgans für das Werk­ stück (3, 39).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsorgan als Spannzange (6) oder der­ gleichen ausgebildet ist, die vorzugsweise motorisch betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungssystem (4) aus einer Überein­ anderanordnung eines Unter- (13) und eines Oberwagens (23) besteht, daß der Unter- (13) und der Oberwagen (23) auf einem ortsfest angeordneten Traggestell (10) auf­ gelagert sind , daß der Unter- (13) und der Oberwagen (23) in den zwei zueinander senkrechten Richtungen (X, Y) motorisch verschiebbar sind und daß beide, dem Antrieb der Wagen (13, 23) dienende Motoren an dem Unterwagen (13) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung (X) parallel zur Kante des Auflage­ tisches (2, 38) und die Richtung (Y) senkrecht zu dieser Kante verläuft, daß der Unterwagen (13) parallel zu der Richtung (X) verfahrbar ist und daß das wenigstens eine Erfassungsorgan an dem, auf dem Unterwagen (13) verfahrbar angeordneten Oberwagen (23) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Erfassungsorgan auf dem Oberwagen (23) motorisch verschiebbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (10) sowie der unmittelbar auf diesem gelagerte Unter­ wagen (13) mit Elementenpaarungen zur Auflagerung und Führung versehen sind und daß vorzugsweise im wesentlichen die gleichen Elementenpaarungen zwischen dem Unter- (13) und dem Oberwagen (23) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Elementenpaarungen jeweils aus Schienen (11, 12; 24, 25) und Rollenelementen (14, 15; 22, 26) bestehen und daß zur Führung des Unter- (13) und des Oberwagens (23) vorzugsweise jeweils vier Rollen­ elemente vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Traggestell (10) einerseits und dem Unterwagen (13) andererseits wirksamen Rollen­ elemente (14, 15) mit Abstand voneinander im peripheren Bereich des Unterwagens (13) angeordnet sind und daß zumindest zwei Rollenelemente (14) zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausge­ staltet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwischen dem Ober- (23) und Unter­ wagen (13) wirksamen Rollenelemente (22, 26) mit Ab­ stand voneinander an dem Unterwagen (13) befestigt sind und daß zumindest zwei dieser Rollenelemente (22) zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungs­ kräfte ausgestaltet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antrieb des Ober- (23) und des Unterwagens (13) dienenden Motoren NC-steuerbar ausgebildet und in einem mittleren Bereich des Unterwagens (13) befestigt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine den Motoren zugeordnete Steuerung.

12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Ober- (23) und des Unterwagens (13) jeweils über eine Zahnstange (17, 27) erfolgt, daß die genannten Motoren als Getriebemotoren (18, 30) ausgebildet sind und daß die zum Antrieb des Unterwagens (13) dienende Zahn­ stange (17) an dem Traggestell (10) und die zum An­ trieb des Oberwagens (23) dienende Zahnstange (27) an diesem befestigt ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Teile des Ober- (23) und des Unterwagens (13) aus einem Kunststoff wie z.B. einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

14. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die als Auf­ lagefläche bzw. Arbeitsebene (34) des Auflagetisches (2, 38) dienende Fläche mit Borstenbündeln (33) oder dergleichen überzogen ist, welche aus der Fläche herausragen.

15. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirn­ seiten (40) des Traggestells (10), insbesondere die an letzterem befestigten Schienen (11, 12) sowie Zahn­ stange (27) durch Ankuppeln wenigstens eines weiteren Traggestells (10) verlängerbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 15, gekennzeichnet durch eine Anordnung mehrerer, vorzugsweise synchron gesteuerter Führungssysteme (4) auf einem Traggestell (10).

17. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der voran­ gegangenen Ansprüche 1 bis 16 zur Positionierung von Werkstücken (3, 39) gegenüber den Arbeitsstationen mehrerer, dem Auflagetisch (2, 38) zugeordneter Arbeits­ maschinen.