DE202004018168U1

DE202004018168U1 - Clamping unit for work-piece holding palette, comprising centering taper designed in polygonal shape

Info

Publication number: DE202004018168U1
Application number: DE200420018168
Authority: DE
Original assignee: Berg and Co GmbH
Current assignee: Berg and Co GmbH
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2014-11-25

Abstract

The unit is assembled of the clamping device (10) and the work-piece carrier, the palette (11), fitted at its lower surface with a draw-in bolt (12) guided into a complementary space at the clamping device (10) from above. The space is covered by a cylindrical cap (14) pressed against a spring (15). The shaft of the bolt (12) and the insertion space are both of a polygonal shape, resulting in a tight fit, but facilitating an easy removal when rotated.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Spannvorrichtung und einem Werkstückträger gebildete Einheit, bei der die Spannvorrichtung ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein mit mindestens einem Klemmelement ausgerüsteter Spannmechanismus angeordnet ist, und bei der mittels des jeweiligen Spannmechanismus ein an dem Werkstückträger angeordneter Anzugbolzen festsetzbar ist, der einen als Zentrierkonus ausgebildeten Abschnitt aufweist, der in eine entsprechend gestaltete Bohrung des Gehäuses einsetzbar ist.The The invention relates to a tensioning device and a Workpiece carrier formed Unit in which the tensioning device has a housing in which at least arranged with at least one clamping element equipped clamping mechanism is, and at by means of the respective clamping mechanism on arranged the workpiece carrier Tightening bolts can be fixed, the one designed as a centering cone Section, which in a correspondingly shaped hole of the housing can be used.

Der Werkstückträger, der in der Branche auch als Palette bezeichnet wird, ist üblicherweise mit einem oder mit mehreren Anzugbolzen ausgestattet.Of the Workpiece carrier, the in the industry also referred to as pallet is usually with equipped with one or more tightening bolts.

Auf dem Werkstückträger wird ein zu bearbeitendes Werkstück festgelegt und dieser Werkstückträger mit dem aufgenommen Werkstück wird zur Durchführung der Bearbeitungsgänge zu den Werkzeugen einer Bearbeitungsmaschine, beispielsweise eines Bearbeitungszentrums transportiert. Die in Rede stehenden Einheit ist demzufolge einem Werkzeug zugeordnet. Die beim Spannen der Werkstückträger zulässigen Toleranzen sind äußerst gering. Außerdem sind die durch die Bearbeitung eines Werkstückes auftretenden Kräfte sehr hoch. Es ist demzufolge notwen dig, dass nicht nur die Spannvorrichtung äußerst präzise gefertigt ist, sondern dass auch die auftretenden Kräfte abgetragen werden. Die Bauteile des Spannmechanismus unterliegen demzufolge einer hohen Flächenpressung. Üblicherweise ist der Spannmechanismus nicht nur mit einem oder mehreren Klemmelementen ausgestattet, die so aufeinander abgestimmt sind, dass die zum Spannen des Werkstückträgers notwendigen Kräfte erzeugt werden können. Außerdem muss sichergestellt sein, dass nach Ende des Bearbeitungsvorganges der Spannmechanismus den jeweiligen Anzugbolzen freigibt.On the workpiece carrier is a workpiece to be machined set and this workpiece carrier with the picked up workpiece will be carried out the machining operations to the tools of a processing machine, such as a Transported processing center. The unit in question is therefore assigned to a tool. The tolerances permitted during clamping of the workpiece carriers are extremely low. Furthermore are the forces that occur due to the machining of a workpiece high. It is therefore neces sary that not only the clamping device made extremely precise is, but that the occurring forces are removed. The components The clamping mechanism are therefore subject to a high surface pressure. Usually is the clamping mechanism not only with one or more clamping elements equipped, which are so matched to each other, that for tensioning the Workpiece carrier necessary personnel can be generated. Furthermore It must be ensured that after the end of the machining process the tensioning mechanism releases the respective tightening bolt.

Bei den bisher bekannten Einheiten ist der Zentrierkonus des Anzugbolzens im Querschnitt kreisförmig gestaltet, wobei unter dem Querschnitt die Schnitte rechtwinklig zur Mittellängsachse des Anzugbolzens zu sehen sind. Diese Ausführung hat sich bestens bewährt, jedoch erfolgt die Positionierung des Werkstückträgers nur in zwei Achsen, das heißt, in der Höhe und in der Horizontallage. Es ist jedoch notwendig, dass eine Positionierung gegenüber einer vertikalen Achse sichergestellt sein muss. Dieses geschieht beispielsweise mit vier Spannvorrichtungen, wobei jede für sich bereits eine exakte Positionierung in der horizontalen Ebene gewährleistet und die exakte Positionierung gegenüber einer vertikalen Achse wird durch die Lage von zwei weiteren Spannvorrichtungen sichergestellt.at The previously known units is the centering cone of the tightening bolt circular in cross-section designed, under the cross-section, the cuts at right angles to the central longitudinal axis of the tightening bolt can be seen. This version has proven itself, however the positioning of the workpiece carrier takes place only in two axes, that is, in the Height and in the horizontal position. However, it is necessary for a positioning opposite one vertical axis must be ensured. This happens, for example with four clamping devices, each of which is already an exact one Positioning in the horizontal plane ensures and exact positioning across from a vertical axis is determined by the location of two other fixtures ensured.

Bei bekannten Lösungen für sogenannte Einzelplatzlösungen wird die Positionierung gegenüber einer vertikalen Achse durch die Kombination der bekannten, als Nullpunktspanner bezeichneten Spannvorrichtungen mit zusätzlichen Elementen zur Lageorientierung, wie zum Beispiel Mitnehmer oder Verzahnungen, gelöst. Bei diesen an sich bewährten Lösungen ergeben sich jedoch aufgrund des Funktionsprinzips Ungenauigkeiten und sie sind darüber hinaus verschmutzungsanfällig.at known solutions for so-called single-user solutions the positioning opposite a vertical axis through the combination of known, as Zero point tensioners called tensioners with additional Orientation elements, such as drivers or gears, solved. These solutions prove themselves However, due to the functional principle inaccuracies and they are over it also prone to contamination.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus einer Spannvorrichtung und einem Werkstückträger gebildete Einheit der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, dass bei einer Bearbeitungsmaschine die Werkstücke bzw. die Werkstückträger in allen Raumachsen, das heißt, gemäß einem räumlichen Koordinatensystem exakt lagegerecht positioniert werden können, wobei sichergestellt sein muss, dass die lösbare Verriegelung erhalten bleibt.Of the Invention is based on the object, one of a clamping device and a workpiece carrier formed Unit of the beginning closer described type to be designed so that in a processing machine the workpieces or the workpiece carrier in all Spatial axes, that is, according to one spatial Coordinate system can be positioned accurately positioned, where It must be ensured that the releasable lock is maintained remains.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem zur zusätzlichen Lageorientierung des Werkstückträgers gegenüber einer vertikalen Achse der Zentrierkonus querschnittsmäßig zur Bildung eines Festsitzes unrund gestaltet ist, und dass die Bohrung des Gehäuses der Außenfläche des Zentrierkonus angepasst ist.The asked task is solved by adding to Orientation of the workpiece carrier with respect to a vertical axis of the centering cone cross-sectionally to form a tight fit is out of round, and that the bore of the housing of the Outside surface of the Centering cone is adjusted.

Erfindungsgemäß hat nunmehr der Zentrierkonus eine von der Kreisform abweichende Form bzw. Querschnitt. Er ist außerdem so gestaltet, dass ein Formschluss zwischen dem Anzugbolzen und der Bohrung des Gehäuses gebildet wird, so dass der notwendige Festsitz auch erreicht wird. Durch diese Gestaltung kann auf bislang übliche Maßnahmen verzichtet werden. Es sei noch erwähnt, dass die Toleranzen zwischen dem Zentrierkonus und der Bohrung des Gehäuses äußerst eng sind.According to the invention has now the centering cone deviates from the circular shape or cross section. He is as well designed so that a positive connection between the tightening bolt and the bore of the housing is formed so that the necessary tight fit is achieved. This design can be dispensed with previously customary measures. It should be mentioned that the tolerances between the centering cone and the bore of the Housing extremely tight are.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zentrierkegel querschnittsmäßig als Polygonprofil gestaltet ist, und dass auch die Bohrung des Gehäuses daran angepasst ist. Das Polygonprofil wird auch als P3-Profil bezeichnet. Die äußere Kontur des Polygonprofils des Zentrierkegels verläuft innerhalb eines Inkreises und eines Umkreises, wobei die Durchmesserdifferenz, bezogen auf den Inkreis und den Umkreis, relativ klein ist. Ein Polygonprofil bietet den Vorteil, dass der äußere Verlauf des Zentrierkegels mathematisch bestimmt ist, so dass die äußerst präzise Fertigung mit den herkömmlichen Maschinen durchführbar ist.In a preferred embodiment is provided that the centering cone cross-sectionally as Polygon profile is designed, and that also the bore of the housing to it is adjusted. The polygon profile is also called the P3 profile. The outer contour of the polygonal profile of the centering cone runs within an inscribed circle and a circumference, wherein the diameter difference, based on the Inkreis and the perimeter, relatively small. A polygon profile offers the advantage that the outer course of the Centering cone is determined mathematically, so that the extremely precise manufacturing with the conventional ones Machines feasible is.

Es ist jedoch auch denkbar, dass der Zentrierkegel als Pyramidenstumpf mit mindestens drei Kanten ausgebildet ist, wobei die Bohrung des Gehäuses wiederum angepasst ist. Es sei noch erwähnt, dass die dritte, vertikale Achse durch die Mittellängsachse des Anzugbolzens gebildet ist.However, it is also conceivable that the centering cone is designed as a truncated pyramid with at least three edges, wherein the bore of the housing is in turn adapted. It should be noted that the third, vertical axis through the Mit pitch axis of the tightening bolt is formed.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen: Based In the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail. It demonstrate:

1 die erfindungsgemäße Einheit in Schnittdarstellung, bei der jedoch der Anzugbolzen des Werkstückträgers noch nicht in die Spannvorrichtung eingeführt ist; 1 the unit according to the invention in a sectional view, in which, however, the tightening bolt of the workpiece carrier is not yet introduced into the clamping device;

2 die Spannvorrichtung einer Draufsicht, und 2 the tensioning device of a plan view, and

3 eine der 1 entsprechende Darstellung, bei der jedoch der Anzugbolzen des Werkstückträgers in die Spannvorrichtung eingeführt ist. 3 one of the 1 corresponding representation in which, however, the tightening bolt of the workpiece carrier is inserted into the clamping device.

Die in den 1 und 3 dargestellte Einheit besteht aus der Spannvorrichtung 10 und dem Werkstückträger 11, der auch als Palette bezeichnet wird. An der der Spannvorrichtung 10 zugewandten Seite ist der Werkstückträger 11 mit einem Anzugbolzen 12 ausgestattet, der zum Spannen des Werkstückträgers 11 und des daran festgelegten Werkstückes in die Spannvorrichtung 10 eingeführt wird. Die Spannvorrichtung 10 enthält ein Gehäuse 13, in dem ein Spannmechanismus für den Anzugbolzen 12 montiert ist. Das Gehäuse 13 enthält eine Bohrung, in der ein Verschlussdeckel 14 eingesetzt ist. Dieser Verschlussdeckel 14 wird durch eine Druckfeder 15 belastet, die sich mit dem anderen Ende an einem Ringflansch 16 abstützt, so dass der Verschlussdeckel 14 in die obere Endstellung gemäß der linken Darstellung in der 1 gedrückt wird, solange der Anzugbolzen 12 außerhalb des Gehäuses 13 steht. Die rechte Darstellung in der 1 zeigt den Verschlussdeckel 14 in der unteren Endstellung, wenn gemäß der 3 der Anzugbolzen 12 in die Spannvorrichtung 10 eingesetzt ist.The in the 1 and 3 shown unit consists of the clamping device 10 and the workpiece carrier 11 which is also called a pallet. At the tensioning device 10 facing side is the workpiece carrier 11 with a suit bolt 12 equipped for clamping the workpiece carrier 11 and the workpiece fixed thereto in the clamping device 10 is introduced. The tensioning device 10 contains a housing 13 in which a tightening mechanism for the tightening bolt 12 is mounted. The housing 13 contains a hole in which a cap 14 is used. This closure lid 14 is by a compression spring 15 loaded, which is connected to the other end on an annular flange 16 supports, so that the cap 14 in the upper end position according to the left representation in the 1 is pressed as long as the tightening bolt 12 outside the case 13 stands. The right representation in the 1 shows the cap 14 in the lower end position, when according to the 3 the suit bolt 12 in the tensioning device 10 is used.

Insbesondere die 2 zeigt, dass der obere, dem Werkstückträger 11 zugeordnete Bereich der Bohrung des Gehäuses 13 als Polygon 17 gestaltet ist. Der Anzugbolzen 12 ist an der der Spannvorrichtung 10 abgewandten Seite mit einem Zentrierkegel 18 ausgestattet, der ebenfalls als Polygon ausgebildet ist, so dass ein Festsitz gebildet wird, wenn der Werkstückträger 11 gemäß der 3 durch die Spannvorrichtung 10 festgesetzt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anzugbolzen 12 im mittleren Bereich im Durchmesser geringer gehalten als in den Endbereichen. Anstelle des Polygonprofils könnten auch andere eine Unverdrehbarkeit des Werkstückträgers 11 bewirkende Profile verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Gehäuse 13 noch ein Verriegelungskolben 19 angeordnet. Der Verriegelungskolben 19 ist durch ein Tellerfederpaket 20 belastet. Dieses drückt den Verriegelungskolben 19 in die untere Stellung, so dass Kreissegmente 21 in die in der 3 dargestellte Spannstellung gedrückt werden, so dass sie den Anzugbolzen 12 festsetzen. Zum Lösen des Anzugbolzens 12 wird in eine Druckkammer Hydrauliköl eingeleitet, so dass der Verriegelungskolben 19 in die obere Freigabestellung gedrückt wird.especially the 2 shows that the upper, the workpiece carrier 11 assigned area of the bore of the housing 13 as a polygon 17 is designed. The suit bolt 12 is at the tensioning device 10 opposite side with a centering cone 18 equipped, which is also formed as a polygon, so that a tight fit is formed when the workpiece carrier 11 according to the 3 through the tensioning device 10 is fixed. In the illustrated embodiment, the tightening bolt 12 kept smaller in diameter in the central region than in the end regions. Instead of the polygonal profile, others could also be an unrotatability of the workpiece carrier 11 causing profiles are used. In the illustrated embodiment is in the housing 13 another locking piston 19 arranged. The locking piston 19 is through a cup spring package 20 loaded. This pushes the locking piston 19 in the lower position, so that circle segments 21 in the in the 3 shown clamping position so that they are the tightening bolts 12 fix. For loosening the tightening bolt 12 Hydraulic oil is introduced into a pressure chamber, so that the locking piston 19 is pressed in the upper release position.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Spannmechanismus im wesentlichen aus dem Tellerfederpaket 20, den Kreissegmenten 21 und dem Verriegelungskolben 19. Für den Formschluss zwischen der Bohrung des Gehäuses 13 und dem Zentrierkegel 18 des Anzugbolzens 12 ist jedoch der Spannmechanismus unbedeutend. Dieser Spannmechanismus könnte von dem dargestellten Ausführungsbeispiel entscheidend abweichen.In the illustrated embodiment, the clamping mechanism consists essentially of the plate spring package 20 , the circle segments 21 and the locking piston 19 , For the positive connection between the bore of the housing 13 and the centering cone 18 of the tightening bolt 12 However, the clamping mechanism is insignificant. This clamping mechanism could differ significantly from the illustrated embodiment.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass zur Lagepositionierung des Werkstückträgers 11 in einer Winkelstellung zur vertikalen Achse zwischen der Bohrung des Gehäuses 13 und dem Zentrierkegel 18 eine Unverdrehbarkeit gegeben ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment. It is essential that the position positioning of the workpiece carrier 11 in an angular position to the vertical axis between the bore of the housing 13 and the centering cone 18 a Unverdrehbarkeit is given.

1010: Spannvorrichtungjig
1111: WerkstückträgerWorkpiece carrier
1212: AnzugbolzenPull studs
1313: Gehäusecasing
1414: Verschlussdeckelcap
1515: Druckfedercompression spring
1616: Ringflanschannular flange
1717: Polygonpolygon
1818: Zentrierkegelcentering
1919: Verriegelungskolbenlocking piston
2020: TellerfederpaketBelleville spring assembly
2121: Kreissegmentecircular segments

Claims

From a tensioning device ( 10 ) and a workpiece carrier ( 11 ) formed unit, wherein the tensioning device ( 10 ) a housing ( 13 ), in which at least one with at least one clamping element ( 21 ) equipped clamping mechanism is arranged, and in which by means of the respective clamping mechanism a on the workpiece carrier ( 11 ) arranged tightening bolts ( 12 ) can be fixed, the one as Zentrierkonus ( 18 ) formed portion which in a correspondingly shaped bore of the housing ( 13 ) can be used, characterized in that for additional positional orientation of the workpiece carrier ( 11 ) with respect to a vertical axis of the centering cone ( 18 ) is designed to be round in cross section to form a tight fit, and that the bore of the housing ( 13 ) of the outer surface of the centering cone ( 18 ) is adjusted.

From a clamping device and a workpiece carrier formed unit according to claim 1, since characterized in that the centering cone ( 18 ) is designed cross-sectionally as a polygonal profile, and that the bore of the housing ( 13 ) is adapted to the outer surface of the polygon profile.

Made of a clamping device and a workpiece carrier unit according to claim 1, characterized in that the centering cone ( 18 ) is formed as a truncated pyramid with at least three edges, and that the bore of the housing ( 13 ) of the outer surface of the centering cone ( 18 ) is adjusted.

A unit formed by a clamping device and a workpiece carrier according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the vertical axis through the central longitudinal axis of the tightening bolt ( 12 ) of the workpiece carrier ( 11 ) is formed.