WO2018215556A1 - Spannvorrichtung zum fixieren eines werkstücks sowie werkzeugmaschine mit einer derartigen spannvorrichtung - Google Patents

Spannvorrichtung zum fixieren eines werkstücks sowie werkzeugmaschine mit einer derartigen spannvorrichtung Download PDF

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WO2018215556A1
WO2018215556A1 PCT/EP2018/063534 EP2018063534W WO2018215556A1 WO 2018215556 A1 WO2018215556 A1 WO 2018215556A1 EP 2018063534 W EP2018063534 W EP 2018063534W WO 2018215556 A1 WO2018215556 A1 WO 2018215556A1
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clamping
rotary encoder
clamping element
clamping device
workpiece
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PCT/EP2018/063534
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Dennis Beihofer
Michael Marré
Henning Wagner
Werner Michi
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Felss Systems Gmbh
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/10—Manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/002—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
    • B23Q17/003—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders by measuring a position

Definitions

  • Clamping device for fixing a workpiece and machine tool with such a clamping device
  • the invention relates to a clamping device for fixing a workpiece
  • the invention further relates to a machine tool for machining workpieces, with a processing device for workpiece machining and with a clamping device by means of which a workpiece can be fixed before and / or during and / or after the workpiece machining.
  • a plurality of inductive proximity switches are provided for detecting functional states of the clamping device, by means of which individual pivot positions of the pliers legs of the collet can be detected.
  • the object of the present invention is to increase the process reliability of the workpiece fixing yet. In particular, it must be ensured that a workpiece is permanently clamped in a defined manner during a forming process.
  • a rotary encoder continuously provides information about the instantaneous amount of the pivoting movement, that is to say about the instantaneous pivoting angle of the pivotable clamping element or elements of the clamping device. Accordingly, at the clamping device according to the invention and at the machine tool according to the invention, the instantaneous relative pivotal position of the two clamping elements is determined not only selectively but continuously and consequently with high resolution. A comprehensive knowledge of the current relative pivot position of the two clamping elements allows a reliable conclusion to the current functional state of the clamping device.
  • a plurality of functional states of the clamping device can be derived.
  • information about the amount provided by the rotary encoder information about the direction of the pivoting movements performed by the clamping element (s) may also be provided.
  • the directional information from the rotary encoder is also preferred.
  • Rotary encoders encoders of conventional design are particularly suitable as rotary encoders for the clamping device according to the invention and for the machine tool according to the invention.
  • a preferred embodiment of the invention can be determined by detecting selected instantaneous amounts of the pivoting movement (s) of the pivotable clamping elements or momentary relative Schwenkstel- lungs of the two clamping elements, which are in practical use of the clamping device of particular importance. Specifically, it can be determined whether the clamping device is in the open state and / or whether the clamping device is closed while a workpiece jams or loosely stores and / or if the clamping device is in an irregular functional state and lost, for example, a workpiece to be fixed Has. According to the invention, a single rotary encoder, by means of which the pivoting position of one of the clamping elements is detected, suffice.
  • the evaluation device of the clamping device is capable of determining the instantaneous amount of the pivotal movement of the one detected by means of the rotary encoder Clamping element to determine the instantaneous relative pivot position of the two clamping elements.
  • a rotary encoder with two rotary encoder units is provided.
  • the other rotary encoder unit continuously detects the instantaneous pivot position of the other clamping element.
  • the evaluation device connected to the rotary encoder units continuously determines the instantaneous relative pivoting position of the two clamping elements and thereby the functional state of the clamping device as a whole.
  • clamping device according to the invention components are provided in a further development of the invention for the clamping device according to the invention, which have proven to be reliable.
  • the clamping device according to claim 4 as a rotary encoder on an incremental encoder preferably of conventional design.
  • the clamping device according to claim 5 is provided with a particular conventional collet with two-armed pliers legs.
  • Claim 7 relates to a rotary kneader machine tool according to the invention, for which the clamping device according to the invention is particularly suitable.
  • the invention will be explained in more detail with reference to exemplary schematic representations. Show it :
  • Figure 2 a highly schematic representation of the collet according to Figure 1 in the closed state of the clamping device
  • Figure 3 a highly schematic representation of the collet according to Figure 1 in the open state of the clamping device.
  • a tensioning device 1 of a circular swaging machine 2 which is indicated, has a collet 3 with clamping elements in the form of two-armed pliers limbs 4, 5.
  • the pivot axis pin 6 defines a pivot axis 8 of the forceps leg 4
  • the pivot axis 7 defines a parallel to the pivot axis 8 of the forceps leg 4 extending pivot axis 9 of the forceps leg 5.
  • Both pivot axes 6, 7 are rotatably mounted in bearing eyes of a bearing housing 10 of the collet 3. Together with the seated pliers legs 4, 5, the
  • the rotational or pivoting movements of the forceps arms 4, 5 are generated in the illustrated example by means of a hydraulic drive 11 of the tensioning device 1.
  • a hydraulic drive 11 of the tensioning device 1 Between a conventional hydraulic cylinder of the drive 11 and the pliers legs 4, 5, a likewise conventional transmission is connected, by means of which the linear drive movements generated by the hydraulic cylinder in pivotal movements of the pliers legs 4, 5 are implemented.
  • the hydraulic cylinder and the gearbox are in a drive housing 13 housed, to which the bearing housing 10 of the collet 3 is flanged.
  • the tensioning device 1 is controlled by means of a programmable logic controller (PLC) 14 of the tensioning device 1, which is shown very schematically in FIG.
  • PLC programmable logic controller
  • Parts of the programmable logic controller 14 are rotary encoder units 15, 16 of a rotary encoder 17 and a numerical evaluation device 18 connected to the rotary encoder units 15, 16.
  • the rotary encoder units 15, 16 are conventional incremental rotary encoder units. In FIG. 1, it can be seen in detail only the rotary encoder unit 15 seated on the pivot axis pin 6 of the tong leg 4. Accordingly, the rotary encoder unit 16 concealed in FIG. 1 by the bearing housing 10 of the collet 3 is mounted on the pivot axis pin 7 of the tong leg 5.
  • the rotary encoder 17 with the two rotary encoder units 15, 16 is part of a detection device 19.
  • the rotary encoder units 15, 16 continuously the angular position of the pliers legs 4, 5 with respect to their pivot axes 8, 9 detected.
  • the rotary encoder units 15, 16 continuously provide information both about the instantaneous amount and about the instantaneous direction of the pincer legs 4, 5 about the pivot axes 8, 9 executed pivoting movements. From this information, the evaluation device 18 of the programmable logic controller 14 continuously determines the instantaneous relative pivot position of the two forceps arms 4, 5.
  • FIG. 2 Two selected relative pivot positions of the two forceps arms 4, 5 are shown in FIG. 2 and FIG.
  • the forceps arms 4, 5 are provided with clamping jaws 20, 21, which form semicylindrical hollow shapes 22, 23 on their mutually facing sides.
  • the two hollow molds 22, 23 add up to a hollow-cylindrical workpiece holder of the collet 3.
  • the forceps arms 4, 5 are delivered in a relative pivot position, in which the clamping jaws 20, 21 abut each other.
  • the tensioning device 1 is consequently in the closed state.
  • the detected by the rotary encoder units 15, 16 amount of the forceps arms 4, 5 about the pivot axes 8, 9 executed pivoting movements is in each case 90 °.
  • This angle is measured for each of the pliers legs 4, 5 between a fixed during pivoting movements of the pliers legs 4, 5 vertical reference line on the one hand and with the pliers legs 4, 5 mitbetaineden reference line, which extends horizontally in Figure 2.
  • a workpiece arranged between the clamping jaws 20, 21 of the forceps limbs 4, 5 would be fixed in a clamping manner by the collet chuck 3 with a diameter oversize relative to the workpiece holder formed by the hollow molds 22, 23 of the clamping jaws 20, 21.
  • the pliers legs 4, 5 are in a relative pivoting position, in which the clamping jaws 20, 21 of the pliers legs 4, 5 are moved away from one another.
  • the clamping device 1 is thus transferred to the open state.
  • the detected by the rotary encoder units 15, 16 amount of the forceps arms 4, 5 about the pivot axes 8, 9 executed pivoting movements is in each case smaller than 90 °.
  • a positioned between the clamping jaws 20, 21 of the pliers legs 4, 5 workpiece would be released from the collet 3.

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Abstract

Eine Spannvorrichtung (1) zum Fixieren eines Werkstücks umfasst zwei Spannelemente (4, 5), von denen ein Spannelement (4, 5) unter Veränderung einer momentanen Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) sowie unter Veränderung einer momentanen Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente (4,5) relativ zu dem anderen Spannelement (4, 5) mit einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (8, 9) zustellbar ist. Eine Detektionsvorrichtung (19) der Spannvorrichtung (1) umfasst einen Drehgeber (17), mittels dessen die momen¬ tane Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend detektierbar ist, indem mittels des Drehgebers ( 17) ein momentaner Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend erfassbar ist. Mit der Detektionsvorrichtung (19) ist eine Auswertevorrichtung (18) verbunden, mittels derer anhand des fortlaufend erfassten momentanen Betrages der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend die dem momentanen Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) zugeordnete momentane RelativSchwenkstellung der beiden Spannelemente (4, 5) bestimmbar ist.

Description

Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks sowie Werkzeugmaschine mit einer derartigen Spannvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks,
• mit zwei Spanneiementen, von denen ein Spannelement unter Veränderung einer momentanen Schwenkstellung des Spannelementes sowie unter Veränderung einer momentanen Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente relativ zu dem anderen Spannelement mit einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse zustellbar ist,
• mit einer Detektionsvorrichtung, mittels derer die momentane Schwenkstellung des Spannelementes detektierbar ist sowie
• mit einer Auswertevorrichtung, die mit der Detektionsvorrichtung verbunden ist und mittels derer anhand der detektierten momentanen Schwenkstellung des Spannelementes die der momentanen Schwenkstellung des Spannelementes zugeordnete momentane Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente bestimmbar ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken, mit einer Bearbeitungsvorrichtung zur Werkstückbearbeitung sowie mit einer Spannvorrichtung, mittels derer ein Werkstück vor und/oder während und/oder nach der Werkstückbearbeitung fixierbar ist.
An einer aus praktischer Anschauung bekannten gattungsgemäßen Rundknetmaschine werden mittels einer Spannvorrichtung der vorstehenden Art Werkstücke, die zur Fertigung eines Bauteils mittels eines Rundknetwerkzeugs der Maschine umzuformen sind, insbesondere während des Umformvorgangs gespannt. Zur Werkstückfixierung dient eine Spannzange mit zwei Zangenschenkeln, die zum Öffnen und Schließen der Spannzange relativ zueinander mit Schwenkbewegungen um parallele Schwenkachsen zugestellt werden können. Damit eine störungsfreie und reproduzierbare Bauteilfertigung gewährleistet ist, muss die Möglichkeit bestehen, Werkstücke prozesssicher zu spannen. Zu diesem Zweck müssen unterschiedliche Funktionszustände der Spannvorrichtung zuverlässig erfasst werden können. Insbesondere muss sicher feststellbar sein, ob sich die Spannvorrichtung im geöffneten Zustand oder im geschlossenen Zustand befindet, ob ein Werkstück in der Spannvorrichtung geklemmt oder lediglich lose aufgenommen ist oder ob in der Spannvorrichtung überhaupt ein Werkstück vorhanden ist, letzteres insbesondere vor dem Hintergrund, dass sich ein Werkstück während beziehungsweise aufgrund der Umformung von der Spannzange lösen und dadurch verlorengehen kann.
Im Falle des Standes der Technik sind zur Erfassung von Funktionszuständen der Spannvorrichtung mehrere induktive Näherungsschalter vorgesehen, mittels derer einzelne Schwenkstellungen der Zangenschenkel der Spannzange detektiert werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Prozesssicherheit der Werkstückfixierung noch zu erhöhen. Insbesondere ist zu gewährleisten, dass ein Werkstück während eines Umformprozesses dauerhaft definiert eingespannt ist.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch die Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 6. Im Falle der Erfindung liefert ein Drehgeber fortlaufend Informationen über den momentanen Betrag der Schwenkbewegung, das heißt über den momentanen Schwenkwinkel des oder der schwenkbaren Spannelemente der Spannvorrichtung. An der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung und an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine wird demnach die momentane Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente nicht nur punktuell sondern kontinuierlich und folglich mit hoher Auflösung bestimmt. Eine umfassende Kenntnis der momentanen Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente ermöglicht einen zuverlässigen Rückschluss auf den momentanen Funktionszustand der Spannvorrichtung. Aus der mit hoher Auflösung erfassten Entwicklung der Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente kann eine Vielzahl von Funktionszuständen der Spannvorrichtung abgeleitet werden. Zusätzlich zu den von dem Drehgeber gelieferten Informationen über den Betrag können auch Informationen über die Richtung der von dem oder den Spannelementen ausgeführten Schwenkbewegungen bereitgestellt werden. Bevorzugtermaßen stammt auch die Richtungsinformation von dem Drehgeber. Als Drehgeber für die erfindungsgemäße Spannvorrichtung und für die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kommen insbesondere Drehgeber („Encoder") herkömmlicher Bauart in Frage.
Besondere Ausführungsarten der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und der Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 und 7.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind ausweislich Anspruch 2 unter Erfassung ausgewählter momentaner Beträge der Schwenkbewegung(en) des oder der schwenkbeweglichen Spannelemente momentane Relativ-Schwenkstel- lungen der beiden Spannelemente bestimmbar, die im praktischen Einsatz der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung von besonderer Bedeutung sind. Im Einzelnen kann festgestellt werden, ob sich die Spannvorrichtung im geöffneten Zustand befindet und/oder ob die Spannvorrichtung geschlossen ist und dabei ein Werkstück klemmt oder nur lose lagert und/oder ob sich die Spannvorrichtung in einem irregulären Funktionszustand befindet und beispielsweise ein zu fixierendes Werkstück verloren hat. Erfindungsgemäß kann ein einzelner Drehgeber, mittels dessen die Schwenkstellung eines der Spannelemente erfasst wird, ausreichen. Ist die Schwenkstellung des anderen Spannelementes bekannt beziehungsweise aus der Schwenkstellung des mit dem Drehgeber versehenen Spannelementes etwa aufgrund einer bewegungsmäßigen Kopplung der beiden Spannelemente herleitbar, so ist die Auswertevorrichtung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in der Lage, anhand des mittels des Drehgebers erfassten momentanen Betrages der Schwenkbewegung des einen Spannelementes die momentane Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente zu bestimmen.
Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Anspruch 3 ist ein Drehgeber mit zwei Drehgebereinheiten vorgesehen. Mittels der einen Drehgebereinheit wird fortlaufend die momentane Schwenkstellung des einen Spannelementes erfasst, die andere Drehgebereinheit erfasst fortlaufend die momentane Schwenkstellung des anderen Spannelementes. Anhand der von den beiden Drehgebereinheiten gelieferten Winkelinformationen und gegebenenfalls auch anhand außerdem bereitgestellter Informationen über die Schwenkrichtung der Spannelemente bestimmt die an die Drehgebereinheiten angebundene Auswertevorrichtung fortlaufend die momentane Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente und dadurch den Funktionszustand der Spannvorrichtung insgesamt.
Gemäß den Ansprüchen 4 und 5 sind in Weiterbildung der Erfindung für die erfindungsgemäße Spannvorrichtung Komponenten vorgesehen, die sich als funktionssicher bewährt haben. Die Spannvorrichtung nach Anspruch 4 weist als Drehgeber einen inkrementeilen Drehgeber vorzugsweise herkömmlicher Bauart auf. Die Spannvorrichtung gemäß Anspruch 5 ist mit einer insbesondere konventionellen Spannzange mit zweiarmigen Zangenschenkeln versehen.
Anspruch 7 betrifft mit einer Rundknetmaschine eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenbauart, für welche die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in besonderem Maße geeignet ist. Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen :
Figur 1 : eine mit einer Spannzange versehene Spannvorrichtung einer Rundknetmaschine,
Figur 2 : eine stark schematisierte Darstellung der Spannzange gemäß Figur 1 bei geschlossenem Zustand der Spannvorrichtung und
Figur 3 : eine stark schematisierte Darstellung der Spannzange gemäß Figur 1 bei geöffnetem Zustand der Spannvorrichtung.
Ausweislich Figur 1 weist eine Spannvorrichtung 1 einer andeutungsweise dargestellten Rundknetmaschine 2 eine Spannzange 3 mit Spannelementen in Form von zweiarmigen Zangenschenkeln 4, 5 auf. Jeweils mittels einer Presspassung sind der Zangenschenkel 4 auf einem Schwenkachszapfen 6 und der Zangenschenkel 5 auf einem Schwenkachszapfen 7 befestigt. Der Schwenkachszapfen 6 definiert eine Schwenkachse 8 des Zangenschenkels 4, der Schwenkachszapfen 7 definiert eine parallel zu der Schwenkachse 8 des Zangenschenkels 4 verlaufende Schwenkachse 9 des Zangenschenkels 5. Beide Schwenkachszapfen 6, 7 sind in Lageraugen eines Lagergehäuses 10 der Spannzange 3 drehbeweglich gelagert. Gemeinsam mit den aufsitzenden Zangenschenkeln 4, 5 können sich die
Schwenkachszapfen 6, 7 relativ zu dem Lagergehäuse 10 um die Schwenkachsen 8, 9 in Richtung von in Figur 1 dargestellten Doppelpfeilen bewegen.
Die Dreh- beziehungsweise Schwenkbewegungen der Zangenschenkel 4, 5 werden in dem dargestellten Beispielsfall mittels eines hydraulischen Antriebs 11 der Spannvorrichtung 1 erzeugt. Zwischen einen herkömmlichen Hydraulikzylinder des Antriebs 11 und die Zangenschenkel 4, 5 ist ein ebenfalls herkömmliches Getriebe geschaltet, mittels dessen die von dem Hydraulikzylinder erzeugten linearen Antriebsbewegungen in Schwenkbewegungen der Zangenschenkel 4, 5 umgesetzt werden. Der Hydraulikzylinder und das Getriebe sind in einem An- triebsgehäuse 13 untergebracht, an welches das Lagergehäuse 10 der Spannzange 3 angeflanscht ist.
Die Spannvorrichtung 1 wird mittels einer in Figur 1 stark schematisch dargestellten speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) 14 der Spannvorrichtung 1 gesteuert. Teile der speicherprogrammierbaren Steuerung 14 sind Drehgebereinheiten 15, 16 eines Drehgebers 17 sowie eine mit den Drehgebereinheiten 15, 16 verbundene numerische Auswertevorrichtung 18.
Bei den Drehgebereinheiten 15, 16 handelt es sich um herkömmliche inkremen- telle Drehgebereinheiten. In Figur 1 im Einzelnen zu erkennen ist lediglich die auf dem Schwenkachszapfen 6 des Zangenschenkels 4 sitzende Drehgebereinheit 15. Entsprechend ist die in Figur 1 durch das Lagergehäuse 10 der Spannzange 3 verdeckte Drehgebereinheit 16 an dem Schwenkachszapfen 7 des Zangenschenkels 5 montiert. Der Drehgeber 17 mit den beiden Drehgebereinheiten 15, 16 ist Teil einer Detektionsvorrichtung 19.
In bekannter Weise wird mittels der Drehgebereinheiten 15, 16 fortlaufend die Winkellage der Zangenschenkel 4, 5 bezüglich ihrer Schwenkachsen 8, 9 erfasst. Dabei liefern die Drehgebereinheiten 15, 16 fortlaufend Informationen sowohl über den momentanen Betrag als auch über die momentane Richtung der von den Zangenschenkeln 4, 5 um die Schwenkachsen 8, 9 ausgeführten Schwenkbewegungen. Aus diesen Informationen bestimmt die Auswertevorrichtung 18 der speicherprogrammierbaren Steuerung 14 fortlaufend die momentane Relativ- Schwenkstellung der beiden Zangenschenkel 4, 5.
Zwei ausgewählte Relativ-Schwenkstellungen der beiden Zangenschenkel 4, 5 sind in Figur 2 und Figur 3 dargestellt. An freien Enden sind die Zangenschenkel 4, 5 mit Spannbacken 20, 21 versehen, die an ihren einander zugewandten Seiten halbzylindrische Hohlformen 22, 23 ausbilden. Bei geschlossener Spannzange 3 ergänzen sich die beiden Hohlformen 22, 23 zu einer hohlzylindrischen Werkstückaufnahme der Spannzange 3. In Figur 2 sind die Zangenschenkel 4, 5 in eine Relativ-Schwenkstellung zugestellt, bei welcher die Spannbacken 20, 21 aneinander anliegen. Die Spannvorrichtung 1 befindet sich folglich im geschlossenen Zustand. Der mittels der Drehgebereinheiten 15, 16 erfasste Betrag der von den Zangenschenkeln 4, 5 um die Schwenkachsen 8, 9 ausgeführten Schwenkbewegungen beträgt jeweils 90°. Dieser Winkel wird für jeden der Zangenschenkel 4, 5 gemessen zwischen einer bei Schwenkbewegungen der Zangenschenkel 4, 5 ortsfesten vertikalen Bezugslinie einerseits und einer sich mit den Zangenschenkeln 4, 5 mitbewegenden Bezugslinie, die in Figur 2 horizontal verläuft. Ein zwischen den Spannbacken 20, 21 der Zangenschenkei 4, 5 angeordnetes Werkstück würde bei einem Durchmesserübermaß gegenüber der von den Hohlformen 22, 23 der Spannbacken 20, 21 ausgebildeten Werkstückaufnahme durch die Spannzange 3 klemmend fixiert.
Ausweislich Figur 3 befinden sich die Zangenschenkel 4, 5 in einer Relativ- Schwenkstellung, bei welcher die Spannbacken 20, 21 der Zangenschenkel 4, 5 voneinander weg bewegt sind. Die Spannvorrichtung 1 ist demnach in den geöffneten Zustand überführt. Der mittels der Drehgebereinheiten 15, 16 erfasste Betrag der von den Zangenschenkeln 4, 5 um die Schwenkachsen 8, 9 ausgeführten Schwenkbewegungen ist jeweils kleiner als 90°. Ein zwischen den Spannbacken 20, 21 der Zangenschenkel 4, 5 positioniertes Werkstück wäre von der Spannzange 3 freigegeben.

Claims

Patentansprüche
Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks,
• mit zwei Spannelementen (4, 5), von denen ein Spannelement (4, 5) unter Veränderung einer momentanen Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) sowie unter Veränderung einer momentanen Relativ-Schwenksteilung der beiden Spannelemente (4, 5) relativ zu dem anderen Spannelement (4, 5) mit einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (8, 9) zusteli- bar ist,
• mit einer Detektionsvorrichtung (19), mittels derer die momentane
Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) detektierbar ist sowie
• mit einer Auswertevorrichtung (18), die mit der Detektionsvorrichtung (19) verbunden ist und mittels derer anhand der detektierten momentanen Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) die der momentanen
Schwenkstellung des Spannelementes (4, 5) zugeordnete momentane Relativ-Schwenksteilung der beiden Spannelemente (4, 5) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (19) einen Drehgeber (17) umfasst, mittels dessen die momentane Schwenksteliung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend detektierbar ist, indem mittels des Drehgebers (17) ein momentaner Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend erfassbar ist und
dass mittels der Auswertevorrichtung (18) anhand des fortlaufend erfassten momentanen Betrages der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) fortlaufend die dem momentanen Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) zugeordnete momentane Relativ-Schwenksteilung der beiden Spannelemente (4, 5) bestimmbar ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Drehgebers (17) der einem geöffneten Zustand der Spannvorrichtung zugeordnete momentane Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) erfassbar ist und/oder dass mittels des Drehgebers (17) der einem kraftlos geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung zugeordnete momentane Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) erfassbar ist, wobei bei dem kraftlos geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung und bei einem zwischen den Spannelementen (4, 5) angeordneten Werkstück die Spannelemente (4, 5) kraftlos an dem Werkstück anliegen und/oder dass mittels des Drehgebers (17) der einem klemmend geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung zugeordnete momentane Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) erfassbar ist, wobei bei dem klemmend geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung und bei einem zwischen den Spannelementen (4, 5) angeordneten Werkstück die Spannelemente (4, 5) das Werkstück klemmend fixieren und/oder dass mittels des Drehgebers (17) der einem irregulären Zustand der Spannvorrichtung zugeordnete momentane Betrag der Schwenkbewegung des Spannelementes (4, 5) erfassbar ist.
3. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
• dass jedes der Spannelementen (4, 5) relativ zu dem jeweils anderen
Spannelement (4, 5) unter Veränderung seiner momentanen Schwenkstellung sowie unter Veränderung der momentanen Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente (4, 5) mit einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (8, 9) zustellbar ist, wobei die Spannelemente (4, 5) um unterschiedliche Schwenkachsen (8, 9) zustellbar sind,
• dass der Drehgeber (17) zwei Drehgebereinheiten (15, 16) umfasst, wobei eine Drehgebereinheit (15, 16) für das eine Spannelement (4, 5) und die andere Drehgebereinheit (15, 16) für das andere Spannelement (4, 5) vorgesehen ist und wobei mittels jeder der Drehgebereinheiten (15, 16) der momentane Betrag der Schwenkbewegung des zugeordneten Spannelementes (4, 5) um die Schwenkachse (8, 9) fortlaufend erfassbar ist und
• dass die Auswertevorrichtung (18) mit beiden Drehgebereinheiten (15, 16) verbunden ist und mittels der Auswertevorrichtung (18) anhand der fortlaufend erfassten momentanen Beträge der Schwenkbewegungen der Spannelemente (4, 5) fortlaufend die den momentanen Beträgen der Schwenkbewegungen der Spannelemente (4, 5) zugeordnete momentane Relativ-Schwenkstellung der beiden Spannelemente (4, 5) bestimmbar ist.
4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehgeber (17) ein inkrementeiler Drehgeber oder als Drehgebereinheit (15, 16) eine inkrementelle Drehgebereinheit vorgesehen ist.
5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung eine Spannzange (3) aufweist mit Spannelementen (4, 5) in Form von Zangenschenkeln, die jeweils als zweiarmiger Hebel ausgebildet und um eine Schwenkachse (8, 9) schwenkbar sind.
6. Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken, mit einer Bearbeitungsvorrichtung zur Werkstückbearbeitung sowie mit einer Spannvorrichtung (1), mittels derer ein Werkstück vor und/oder während und/oder nach der Werkstückbearbeitung fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannvorrichtung (1) die Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Bearbeitungsvorrichtung eine Rundknetvorrichtung zum Rundkneten vorzugsweise metallischer Werkstücke vorgesehen ist.
PCT/EP2018/063534 2017-05-26 2018-05-23 Spannvorrichtung zum fixieren eines werkstücks sowie werkzeugmaschine mit einer derartigen spannvorrichtung WO2018215556A1 (de)

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DE202017103186.1U DE202017103186U1 (de) 2017-05-26 2017-05-26 Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks sowie Werkzeugmaschine mit einer derartigen Spannvorrichtung
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