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DE3829814C2 - Aufspannvorrichtung und Verfahren zum Festlegen eines Werkstücks - Google Patents

Aufspannvorrichtung und Verfahren zum Festlegen eines Werkstücks

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DE3829814C2
DE3829814C2 DE3829814A DE3829814A DE3829814C2 DE 3829814 C2 DE3829814 C2 DE 3829814C2 DE 3829814 A DE3829814 A DE 3829814A DE 3829814 A DE3829814 A DE 3829814A DE 3829814 C2 DE3829814 C2 DE 3829814C2
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DE
Germany
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clamping
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electromagnet
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Donald W Dean
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Warner Electric Technology LLC
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • B23Q3/154Stationary devices
    • B23Q3/1546Stationary devices using permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • H01F7/206Electromagnets for lifting, handling or transporting of magnetic pieces or material
    • H01F2007/208Electromagnets for lifting, handling or transporting of magnetic pieces or material combined with permanent magnets

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspannvorrichtung und ein Verfahren zum Festlegen eines Werkstücks gemäß den Patentansprüchen.
Generell befaßt sich die Erfindung mit einer Aufspannvorrichtung zum starren Festhalten eines Werkstücks in einer exakt vor­ gegebenen Position zur maschinellen Bearbeitung des Werkstücks zur Durchführung von Montagearbeiten oder zum Zwecke anderer Operationen, die an dem Werkstück durchzuführen sind.
Speziell befaßt sich die Erfindung mit einer Aufspannvorrichtung des allgemeinen Typs, bei dem sowohl ein Permanentmagnet wie auch ein Elektromagnet vorhanden sind. Dabei liefert der Permanent­ magnet normalerweise eine magnetische Kraft zum Festklemmen oder -halten eines Werkstücks und kann zur Freigabe das Werkstücks durch Erregen des Elektromagneten zeitweilig unwirksam gemacht werden.
Anordnungen dieses Typs sind beispielsweise in den US-Patentschriften 33 89 357, 39 78 441 und 40 75 589 beschrieben.
Aus der US-PS 11 05 552 ist ferner bereits eine im Betrieb rotierende magnetische Spannvorrichtung zum Aufschrauben auf eine angetriebene Welle einer Werkzeugmaschine bekannt. Dabei wird allerdings nicht wie bei der vorliegenden Erfindung eine Auf­ spannplatte, sondern das Werkstück selbst magnetisch gehalten.
Die US-PS 35 72 680 zeigt einen aus drei Platten aufgebauten Werkzeugmaschinentisch, wobei in Kontakt miteinander stehende Platten jeweils gegeneinander in einer Koordinatenrichtung ver­ schiebbar sind, um eine leichte Positionierung zu ermöglichen.
Der Einsatz eines Elektromagneten zur Neutralisierung der magnetischen Wirkung eines Permanentmagneten ist im Prinzip in Heinz Haug, "Elektrisch abschaltbare Dauermagnet-Spannsgsteme", TZ für praktische Metallbearbeitung, 61. Jahrgang 1967, Heft 4, S. 204-207, beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufspannvor­ richtung bzw. ein Aufspannverfahren zum Festlegen von Werkstücken in einer genau vorgegebenen Aufspannposition anzugeben, wobei eine exaktere Positionierung der Werkstücke erreicht werden kann als bisher und wobei die Aufspannung schneller und einfacher gelöst werden kann, als dies mit den bekannten Verfahren und Aufspannvorrichtungen möglich war.
Die gestellte Aufgabe wird hinsichtlich des Vorrichtungsaspekts durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrensaspekts durch die Merkmale des Patentanspruchs 11 gelöst.
Insbesondere wird gemäß der Erfindung eine Aufspannvorrichtung geschaffen, welche eine magnetische Basis und mehrere im wesent­ lichen identische Aufspannplatten (Werkstückplatten) umfaßt, von denen jede mit einer Spannvorrichtung versehen ist, die in einer exakt vorgegebenen Position an ihrer zugehörigen Aufspannplatte permanent befestigt ist. Jede Aufspannplatte kann mechanisch und lösbar an der Basis exakt positioniert werden, woraufhin die magnetische Kraft benutzt wird, um die Aufspann­ platte an der Basis festzuklemmen und sie starr in ihrer Position zu halten. Nach Abschluß einer Maschinenbearbeitung oder dergleichen an dem auf der Aufspannplatte eingespannten Werkstück wird die magnetische Kraft unterbrochen, und die Aufspannplatte wird von der Basis entfernt und durch die nächste Aufspannplatte ersetzt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird ferner angestrebt, eine selbständige magnetische Aufspannvorrichtung zu schaffen, welche schnell von Position zu Position bewegt werden kann, ohne daß ihr Transport durch elektrische Zuleitungen oder andere externe Anschlüsse gestört würde.
In weiterer Ausgestaltung besteht die Erfindung in einer neuen Konstruktion der Aufspannvorrichtung, welche bei normalen Betriebsbedingungen (das heißt, wenn der Elektromagnet in der gewünschten Weise ein- und ausgeschaltet werden kann) ein ein­ faches und schnelles Entfernen der Aufspannplatten von der Basis ermöglicht und auch bei einem Ausfall der Speisespannung bzw. einem Versagen des Elektromagneten eine Trennung der Aufspann­ platten von der Basis ermöglicht, während andererseits die Auf­ spannplatten für die Bearbeitung des Werkstücks durch den Permanentmagneten sicher an der Basis festgehalten werden.
Erfindungsgemäß wird eine neue und verbesserte magnetische Aufspannvorrichtung geschaffen, bei der die Aufspannplatten nicht nur magnetisch an der Basis festgelegt werden können, sondern bezüglich der Kanten der Basis auch exakt ausgerichtet werden können, und zwar mit Hilfe von Paßstiften, die schnell und bequem eingesetzt und entfernt werden können. Damit wird die erforder­ liche Zeit für das exakte Fixieren von Werkstücken in der jewei­ ligen Bearbeitungsposition beträchtlich verkürzt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand von Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Aufspann­ vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf die Aufspann­ vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2, wobei einzelne Teile weggebrochen und andere im Schnitt dar­ gestellt sind;
Fig. 4 bis 6 vergrößerte Querschnittsdarstellungen längs der Linien 4-4, 5-5 bzw. 6-6 in Fig. 3, und
Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Querschnitts­ darstellung zur Erläuterung des Vorgehens beim Trennen einer Aufspannplatte der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung von der zugeordneten Basis bei fehlender Möglichkeit zum Aktivieren des Elektromagneten.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine bevorzugte Aus­ führungsform einer Aufspannvorrichtung 10 zum sicheren Festhalten eines Werkstücks (nicht gezeigt) in einer exakt vorgegebenen Position für die Dauer einer Maschinenbearbeitung, für Montage­ arbeiten oder für andere Arbeiten, die an dem Werkstück durch­ geführt werden. Die erfindungsgemäße Aufspannvorrichtung besitzt einen oberen Spannblock 11 und einen unteren Spannblock 12, wobei beide Spannblöcke 11, 12 jeweils auf den einander zugewandten Innenseiten mit einer V-förmigen Nut versehen sind. Ein Werk­ stück, beispielsweise ein Stangenmaterial mit rundem oder recht­ eckigem Querschnitt, kann in der V-förmigen Nut des unteren Spannblocks 12 in axialer Richtung exakt positioniert und dann mit Hilfe des oberen Spannblocks 11 sicher festgelegt werden, der mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen (nicht gezeigt), welche entsprechende Bohrungen 13 durchgreifen, starr bezüglich des unteren Spannblocks 12 festgelegt wird. Dabei versteht es sich, daß die Spannblöcke nicht unbedingt V-förmige Nuten haben müssen, sondern auch anders geformte, auf die Form der zu halternden Werkstücke abgestimmte Aussparungen und dergleichen besitzen können.
Die Aufspannvorrichtung 10 besitzt eine Basis 15, welche beim Ausführungsbeispiel aus einem rechteckigen Block besteht, der vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen Material mit hohem magnetischem Widerstand hergestellt ist. Die Basis 15 kann starr und unter exakter Positionierung an einer darunter befindlichen Halterung festgeklemmt werden. Beim Ausführungsbeispiel ist die Halterung ein Maschinentisch 16 einer Werkzeugmaschine. Der Tisch 16 ist dabei mit einer Anzahl von nach oben offenen Schlitzen 17 mit einem umgekehrt T-förmigen Querschnitt (Fig. 4) versehen.
Beim Ausführungsbeispiel wird das Festklemmen der Basis 15 an dem Tisch 16 mittels zweier einander diagonal gegenüberliegender Schrauben 18 bewirkt, deren Köpfe 19 von Senkbohrungen 20 in der Oberseite der Basis 15 aufgenommen werden und deren Schäfte 21 in umgekehrt T-förmige Blöcke 22 eingeschraubt werden, die in zugeordneten Schlitzen 17 liegen. Auch hier ist wieder anzu­ merken, daß für das Positionieren und Festhalten der Basis 15 in einer fest vorgegebenen Position bezüglich einer Werkzeugmaschine oder eines anderen Geräts auch andere geeignete Befestigungs­ einrichtungen verwendet werden können.
Die Basis selbst ist als magnetische Spannvorrichtung konstruiert. Wie Fig. 2 zeigt, ist in der Oberseite der Basis 15, angrenzend an den äußeren Umfang derselben, eine relativ breite, nach oben offene Ringnut 25 ausgebildet. Die Nut 25 definiert ein "Gehäuse" für eine magnetische Anordnung, welche beim Aus­ führungsbeispiel aus einem Paar konzentrischer Polstücke, nämlich einem inneren Ring 26 und einem äußeren Ring 27, besteht sowie aus einem Permanentmagneten 28 und einem Elektromagneten 30. Die oberen Stirnflächen der Ringe 26 und 27 definieren Polflächen 31 bzw. 32 (Fig. 2 und 3), welche im wesentlichen in einer Ebene mit der Oberseite der Basis 15 liegen.
Beim Ausführungsbeispiel umfaßt der Elektromagnet 30 eine Erregerwicklung 33, die in einem ringförmigen Spulenkörper angeordnet ist, der einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt hat und aus dielektrischem Material hergestellt ist. Der Spulenkörper ist zwischen den Polringen 26 und 27 angeordnet und auf seiner Oberseite von einem Ring 35 aus Epoxidharz bedeckt. Angrenzend an die Innenseite des inneren Rings 26 und an die Außenseite des äußeren Rings 27 sind in der Nut 25 ferner Ringe 36 bzw. 37 aus Epoxidharz angeordnet. Das Epoxidharz verbindet die Polringe 26, 27 und den Spulenkern 34 sicher in der Nut.
Der Permanentmagnet 28 umfaßt eine Anzahl, beispielsweise 12, Permanentmagnetabschnitte bzw. Plättchen 40 (Fig. 2), die winkel­ mäßig im Abstand voneinander rings um die Nut 25 in der Basis 15 angeordnet sind. Diese Plättchen bestehen aus einem geeigneten permanentmagnetischen Material, beispielsweise aus einem Keramik­ material oder aus einer Aluminium/Nickel/Kobalt-Legierung (ALNICO), die ein Magnetfeld erzeugen. Jedes Plättchen liegt dabei sandwichartig zwischen einem oberen Stahlring 41, der unter der Spule 33 liegt, und einem unteren Stahlring 42, der auf dem Boden der Nut 25 aufliegt. Winkelmäßig im Abstand voneinander angeordnete Schrauben 43 durchgreifen den oberen Ring 41, die Plättchen 40 und den unteren Ring 42, um diese Elemente als Einheit zusammenzuhalten.
Der magnetische Fluß, der von den permanentmagnetischen Plättchen 40 erzeugt wird, folgt einem Pfad 45, von welchem zum Zwecke der Erläuterung angenommen werden soll, daß er von der Oberseite der Plättchen 40 in den oberen Ring 41 und von dort über den äußeren Ring 27 zu der Polfläche 32 fließt, von wo der Fluß über die Polfläche 31, den inneren Polring 26 und den unteren Ring 42 zur Unterseite der Plättchen 40 zurückfließt. Die Wicklung 33 ist mit einem solchen Wickelsinn gewickelt und wird mit einer solchen Polarität an eine Gleichstromquelle angeschlossen, daß der magnetische Fluß, der von dem Elektromagneten 30 erzeugt wird, wenn dieser erregt wird, längs des Pfades 45 in entgegengesetzter Richtung fließt. Wenn also zwischen den Polflächen 31 und 32 bei abgeschaltetem Elektromagneten ein starkes Magnetfeld existiert, dann wird dieses beim Einschalten des Elektromagneten erheblich geschwächt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dient die Basis 15 als gemeinsame Halterungsbasis für mehrere identische oder im wesentlichen identische Aufspannplatten 50, welche jeweils ein Paar von Spannblöcken 11, 12 und ein darin eingespanntes Werkzeug tragen. Jede Aufspannplatte 50 ist speziell dadurch gekennzeichnet, daß sie schnell und in einer exakt vorgegebenen Position an der Basis 15 festgelegt werden kann und nach Abschluß der Bearbeitung des Werkstücks auch schnell wieder von der Basis 15 entfernt werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel hat die Aufspannplatte 50 vorzugsweise dieselbe rechteckige Form wie die Basis 15 und besteht aus Stahl oder einem anderen Material mit niedrigem magnetischen Wider­ stand, so daß der magnetische Fluß zwischen den Polstücken durch die Aufspannplatte 50 fließen kann. Dabei ist der untere Spann­ block 12 starr und im wesentlichen dauerhaft in einer exakt vor­ gegebenen Position an der Oberseite der Aufspannplatte 50 befestigt (vgl. Fig. 1).
Gemäß der Erfindung sind mechanische Positioniereinrichtungen vorgesehen, um die Aufspannplatte 50 exakt fluchtend bezüglich der Basis 15 auszurichten. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Paßstifte 51 (ausgebildet als Stahlzapfen) vorgesehen, deren unteres Ende 52 kegelförmig ausgebildet ist und die am oberen Ende mit einer runden Öse 53 versehen sind. Wenn die Aufspann­ platte 50 an der Basis 15 festgelegt wird, werden die Paßstifte 51 an einander diagonal gegenüberliegenden Ecken der Aufspann­ platte 50 in der in Fig. 1 und 3 gezeigten Weise angebracht.
An den betreffenden, einander diagonal gegenüberliegenden Ecken der Basis 15 und der Aufspannplatte 50 sind durchgehende Bohrungen 55 bzw. 56 vorgesehen, in die Präzisionsbuchsen 57 bzw. 58 eingepreßt sind, welche die Paßstifte 51 in einem sehr genauen, engen Gleitsitz aufnehmen.
Bei der vorstehend beschriebenen Halterung bzw. Aufspannvor­ richtung kann ein Werkstück zwischen den Spannblöcken 11 und 12 auf der Aufspannplatte 50 jederzeit festgespannt werden, während sich die Aufspannplatte 50 an einer Aufspannstation außerhalb der Werkzeugmaschine oder im Bereich einer anderen Bearbeitungs­ maschine für das Werkstück befindet. Zu einem vorgegebenen Zeit­ punkt kann die Aufspannplatte 50 mit dem darauf festgelegten Werkstück dann in eine Position über der Basis 15 bewegt werden, die beim Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Schrauben 18 und der Blöcke 22 exakt am Maschinentisch 16 festgelegt ist.
Wenn die Aufspannplatte 50 über die Basis 15 bewegt wird, wird der Elektromagnet 30 eingeschaltet, um das magnetische Feld, welches von dem Permanentmagneten 28 erzeugt wird, zumindest im wesentlichen aufzuheben. Die Aufspannplatte 50 kann folglich auf die Basis 15 abgesenkt und bequem so verschoben werden, daß die in die Aufspannplatte eingesetzten Buchsen 58 vertikal fluchtend bezüglich der Buchsen 57 in der Basis 15 ausgerichtet sind. Wenn dies geschehen ist, werden die Paßstifte 51 in die Präzisions­ buchsen 57, 58 gesteckt, wodurch die Aufspannplatte 50 gegen jede Querbewegung unter einem beliebigen Winkel oder parallel zu den Kanten der Basis 15 gesichert wird. Sobald die Aufspannplatte 50 in der beschriebenen Weise positioniert ist, kann der Elektro­ magnet 30 abgeschaltet werden, so daß der Permanentmagnet 28 die Aufspannplatte 50 in engem Kontakt mit der Basis 15 hält. Der magnetische Fluß zwischen den Polflächen 31 und 32 verläuft nunmehr durch die Aufspannplatte 50.
Der Elektromagnet 30 wird während der Bearbeitung des Werkstücks, welches durch die Spannblöcke 11, 12 und die Aufspannplatte 50 an der Basis 15 festgehalten wird, im abgeschalteten Zustand belassen. Nach Abschluß der Werkstückbearbeitung wird der Elektromagnet 30 dann wieder eingeschaltet, um das von dem Permanentmagneten 28 erzeugte Magnetfeld zu schwächen und ein Abheben der Aufspannplatte 50 von der Basis 15 zu ermöglichen. Vor dem Abheben der Aufspannplatte 50 werden dabei die Paßstifte 51 aus den Buchsen 57, 58 herausgezogen, was durch die Ösen 53 erleichtert wird.
Anschließend kann eine andere Aufspannplatte 50 über die Basis 15 bewegt werden, woraufhin die vorstehend beschriebenen Schritte wiederholt werden. An dieser anderen Aufspannplatte (und an allen weiteren Aufspannplatten 50) sind die Buchsen 58 exakt in den­ selben Positionen angeordnet wie bei der ersten Aufspannplatte 50, so daß das exakte Positionieren der Aufspannplatten bezüglich der Basis 15 in jedem Einzelfall in der beschriebenen Weise durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht eine präzise Positionierung jedes Werkstücks in einer exakt vorgegebenen Position bezüglich des Maschinentisches 16 und damit bezüglich des für die Werkstückbearbeitung verwendeten Werkzeugs. Hierdurch erfolgt das Aufspannen des Werkstücks in der beschriebenen Weise sehr schnell, und die Rüstzeiten gegenüber bekannten Werkzeug­ maschinen sind erheblich reduziert. Die für das Aufspannen eines Werkstücks in der Bearbeitungsstation erforderliche Zeit ist also sehr kurz.
In einigen Fällen sind die Aufspannplatte 50, die Spannblöcke 11 und 12 und das darin eingespannte Werkstück so schwer, daß es schwierig ist, die gesamte Einheit von Hand anzuheben und in die gewünschte Position zu bewegen. In diesem Fall kann man in Gewindebohrungen 61, die in der Aufspannplatte 50 vorgesehen sind, vier Gewindebolzen in Form von Augbolzen 60 (vgl. Fig. 1, 3 und 6) einschrauben, wobei in die Augbolzen 60 Haken von Hub­ seilen eines Hubgerätes eingehängt werden können, um die Auf­ spannplatte 50 anzuheben und in die gewünschte Position zu bewegen.
Für den unwahrscheinlichen Fall, daß die Speisespannung ausfällt oder der Elektromagnet 30 versagt, so daß das von dem Permanent­ magneten 28 erzeugte Feld nicht in der gewünschten Weise geschwächt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn Trennein­ richtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Aufspannplatte 50 entgegen der magnetischen Anziehungskraft von der Basis 15 abgehoben werden kann. Beim Ausführungsbeispiel bestehen die Trenneinrichtungen aus vier Gewindeschrauben 65 (Fig. 7), welche nach dem Entfernen der Augbolzen 60 in die Gewindebohrungen 61 eingeschraubt werden. Wenn die Schrauben 65 angezogen werden, legen sich ihre unteren Enden an die Oberseite der Basis 16 an, so daß die Schrauben 65 nunmehr als Hubeinrichtungen zum Abheben der Aufspannplatte 50 verwendet werden können, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Anstelle der Verwendung der Kombination eines Permanentmagneten 28 und eines Elektromagneten 30 in der vorstehend beschriebenen Weise besteht auch die Möglichkeit, die Aufspannplatte 50 allein unter Verwendung eines kontinuierlich erregten Elektromagneten an der Basis 15 festzulegen. Der Einsatz der Kombination von zwei Magneten führt jedoch zu gewissen Vorteilen. Zunächst einmal wird die Aufspannplatte 50 durch den Permanentmagneten 28 auch dann sicher an der Basis 15 festgehalten, wenn der Elektromagnet 30 versagt oder wenn die Spannungsversorgung für den Elektromagneten unterbrochen wird.
Weiterhin besteht keine Notwendigkeit, die eigentliche Aufspann­ vorrichtung durch elektrische Zuleitungen oder andere externe Verbindungen zu belasten und zu fesseln, so daß sie längs einer Transferlinie oder durch ein flexibles Fertigungssystem frei beweglich ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Basis mit einem elek­ trischen Anschluß 68 versehen, welcher mit den Zuleitungen 69 der Wicklung 33 verbunden ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Anschluß eine Fassung mit Schnellverbindungseinrichtungen in Form zweier Steckeröffnungen zur Aufnahme von Steckerstiften eines steckerförmigen Anschlusses 70 (Fig. 1), welcher über eine Zuleitung 71 mit einer tragbaren Gleichstromquelle 72 verbunden ist. Wenn der Elektromagnet 30 im erregten Zustand gehalten werden soll, was lediglich für ein relativ kurzes Zeitintervall der Fall ist, wird der Stecker 70 einfach mit der Fassung 68 ver­ bunden, um die Speisung des Elektromagneten aus der Gleich­ spannungsquelle 72 zu ermöglichen. Wenn die Aufspannvorrichtung 10 von Station zu Station bewegt wird, können ferner an jeder Station Einrichtungen vorgesehen sein, die automatisch eine Speisespannungsquelle an den Anschluß 68 ankoppeln.
Beim Ausführungsbeispiel liegt der Anschluß 68 geschützt inner­ halb einer Aussparung 75 (Fig. 1 und 3) an einer der Schmalseiten der Basis 15. Zum weiteren Schutz gegen Späne oder dergleichen kann eine Abdeckkappe 76 (Fig. 1) vorgesehen sein, welche lösbar über dem Anschluß 68 befestigt wird, wenn dieser nicht benötigt wird. Dabei ist die Abdeckkappe 76 an der Basis 15 mittels einer Kette 77 befestigt.

Claims (11)

1. Aufspannvorrichtung (10) zum Festlegen von Werkstücken in einer vorgegebenen Aufspannposition, umfassend
  • 1. eine Basis (15) bildend ein Gehäuse (25) für eine Magnetanordnung (26, 27, 28, 30, 31, 32) mit
    • 1. einem Permanentmagneten (28) zum Erzeugen eines permanentmagnetischen Feldes und
    • 2. einem Elektromagneten (30) zum Schwächen des permanentmagnetischen Feldes,
  • 2. mehrere im wesentlichen identische Aufspannplatten (50) bestehend aus einem Material geringen magnetischen Widerstandes,
  • 3. jeweils auf den Aufspannplatten (50) in einer vorge­ gebenen Position festgelegte Spannvorrichtungen (11, 12) zum Halten des Werkstücks und
  • 4. schnell lösbaren mechanischen Positionierelementen zum winkelmäßig exakten Positionieren der Aufspannplatten (50) auf der Basis (15).
2. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Positionierelemente mehrere Paßstifte (51) umfassen und daß die Basis (15) und die Aufspannplatte (50) mit mehreren fluchtenden Öffnungen (57, 58) versehen sind, die der Aufnahme der Paßstifte (51) in einem engen Gleitsitz dienen.
3. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstifte (51) an ihren oberen Enden mit Ösen (53) versehen sind.
4. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paßstifte (51) vorgesehen sind, deren zugeordnete Öffnungen (57, 58) an der Basis (15) um 180° versetzt sind bzw. sich einander im wesentlichen diametral gegenüber­ liegen.
5. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basis (15) ein elektrischer Anschluß (68) für den Elektromagneten (30) vorgesehen ist und daß der Anschluß (68) über Schnellverbindungseinrichtungen lösbar mit einer Spannungsquelle zum Speisen des Elektromagneten (30) ver­ bunden ist.
6. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Abdeckeinrichtungen (76) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Anschluß (68) selektiv abdeckbar ist.
7. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufspannplatte (50) Befestigungsösen zum Abnehmen der Platte (50) von der Basis (15) vorgesehen sind.
8. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufspannplatte (50) Gewindebohrungen (61) zum Einschrauben von die Befestigungsösen bildenden Augbolzen (60) vorgesehen sind.
9. Aufspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Gewindeschrauben (65) von einer derartigen Länge vorge­ sehen sind, daß sie sich nach dem Einschrauben in die Gewindebohrungen (61) an der Basis (15) abstützen und dabei die Aufspannplatte (50) von der Basis (15) abheben.
10. Aufspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (15) im wesentlichen horizontal angeordnet ist und eine Oberseite sowie eine Unterseite aufweist, daß Befestigungseinrichtungen (16 bis 20) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Basis (15) in einer genau vorgegebenen Position festlegbar ist, daß die Basis (15) aus einem Material hohen magnetischen Widerstandes besteht, daß in der Basis (15) ringförmige, konzentrisch zueinander angeordnete Polelemente (26, 27) angeordnet sind und daß die Polelemente (26, 27) Polflächen (31, 32) auf­ weisen, die angrenzend an die Oberseite der Basis (15) angeordnet sind.
11. Verfahren zum Festlegen von Werkstücken in einer vorge­ gebenen Aufspannposition auf einer Aufspannvorrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:
  • 1. Spannen des Werkstücks mittels einer Spannvorrichtung (11, 12) auf eine Aufspannplatte (50) in einer bezüg­ lich der Aufspannplatte (50) vorgegebenen Position,
  • 2. Erregen eines Elektromagneten (30) zum Schwächen des Feldes eines Permanentmagneten (28),
  • 3. Aufsetzen der Aufspannplatte (50) mit gespanntem Werkstück auf eine Basis (15),
  • 4. Ausrichten, Positionieren und lösbares Festlegen der Aufspannplatte (50) auf der Basis (15) mittels Positionierelementen (51),
  • 5. Entregen des Elektromagneten (30), so daß die Auf­ spannplatte (50) durch den Permanentmagneten (28) auf der Basis (15) gehalten wird,
  • 6. Bearbeiten des Werkstücks,
  • 7. Erneutes Erregen des Elektromagneten (30) nach Abschluß der Bearbeitung des Werkstücks,
  • 8. Abheben der Aufspannplatte (50) von der Basis (15) und Lösen des Werkstücks aus der Spannvorrichtung (11, 12),
  • 9. Durchführen der Schritte 1 bis 8 zur Bearbeitung weiterer auf Aufspannplatten (50) festgelegter Werk­ stücke.
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