CH678608A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückes innerhalb einer horizontalen Fläche.

Es sind CNC-gesteüerte Koordinatentische bekannt, durch welche Werkstücke wie z.B. Blechplatinen der Arbeitsstation einer Schneidpresse zugeführt und positioniert werden. Diese Koordinatentische bestehen aus einem Unterwagen, 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 Oberwagen aufgelagert, der in einer Richtung X senkrecht zu der Richtung Y motorisch verfahrbar ist und Spannwerkzeuge, Klemmittel oder dergleichen zur Führung des Werkstücks trägt. Aus den koordinierten Bewegungen des Ober- und Unterwagens ergibt sich die Positionierbewegung des Werkstücks auf der genannten Auflagefläche und insbesondere 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 Beschleuni-gungs- und Abbremsphasen während des Verfahrens des Werkstücks zu gewährleisten, müssen entsprechend starke Antriebsysteme vorgesehen sein. Für eine hinreichende Genauigkeit des Positioniervorganges müssen darüber hinaus die tragenden Teile des Koordinatentisches formstabil und weitestgehend schwingungsfrei sein. Insbesondere die letztgenannte Forderung führt zu einer schweren Bauweise des Koordinatentisches. Da die bewegliche Auflagefläche für das Werkstück entsprechend den Abmessungen 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 erforderlich, 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. Verschiebebereich 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 Werkstücks mit einer einseitigen Belastung des Koordinatentisches verbunden.

Es hat sich nach alledem gezeigt, dass das herkömmliche Konzept eines Koordinatentisches in den genannten Fällen zum Teil zu konstruktiv und ko-stenmässig aufwendigen Konstruktionsformen führt und ausserdem hinsichtlich Veränderungen des möglichen Verfahrbereiches eines Werkstückes als unflexibel und insbesondere kaum erweiterungsfähig angesehen werden muss.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend auszugestalten, dass unter Vermeidung der den vorstehend geschilderten einschlägigen 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 Vorrichtung 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 bewegbar ist. Als Erfassungsorgane können hier die üblichen Spannzangen oder vergleichbaren, vorzugsweise motorisch betätigbaren Klemmeinrichtungen eingesetzt werden. Aus dieser Grundkonsteilation folgt, dass die verfahrbaren Teile der erfindungs-gemässen Vorrichtung hinsichtlich ihrer Masse verhältnismässig klein ausgebildet werden können, so dass mit einem dementsprechend geringeren Energieaufwand ein rasches Beschleunigen und Abbremsen während des Positionierens erreichbar ist. Das Führungssystem kann beispielsweise auf Schienen aufgelagert sein, durch deren Verlängerung dementsprechend der Verfahrbereich desselben vergrössert werden kann. Es ergeben sich auf diesem Wege entlang des verhältnismässig einfach ausbildbaren Auflagetisches eine Vielzahl von Positioniermöglichkeiten des Werkstücks, insbesondere gegenüber den Arbeitsstationen mehrerer, entlang des Auflagetisches angeordnete Arbeitsmaschinen.

Die Ausgestaltung des Führungssystems entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 ist praktisch besonders vorteilhaft, insbesondere mit Hinblick auf die Erweiterungsfähigkeit 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 Verlängerung der der Führung des Untenwagens dienenden Auflagen erreicht werden. Das erfindungs-gemässe Traggestell kann somit als ein Modulteil angesehen werden, welches beliebig verlängerbar ist, so dass der Verfahrweg des auf dem Traggestell bzw. den Traggestellen beispielsweise gleitfähig aufgelagerten Führungssystems in einfachster Weise erweiterbar ist. Die dem zweidimensionalen Antrieb des Führungssystems dienenden Motoren sind erfindungsgemäss an dem Unterwagen befestigt, wodurch eine raumsparende Bauweise ermöglicht wird. Das an dem Oberwagen befestigte wenigstens eine Erfassungsorgan ermöglicht insbesondere eine leichte Zugänglichkeit.

Die verschiebbare Anordnung von Erfassungsorganen in der Richtung Y ist insbesondere dann

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zweckmässig, wenn mehrere Erfassungsorgane 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 Erfassungsorganen eingespannt werden. Zum Antrieb des Erfassungsorgans bzw. der Spannzange relativ zu den Oberwagen können grundsätzlich beliebige Systeme eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Spannzange, die vorzugsweise motorisch betätigbar ist in einem, gegenüber dem Oberwagen in der Richtung Y verfahrbaren Schlitten untergebracht sein. Sowohl die Betätigung der Spannzange als auch das Verschieben des genannten Schlittens erfolgt vorzugsweise durch Kolben-Zylinder-Einhei-ten, die mit einer Steuerungseinrichtung zusammenwirken.

Die der Übertragung von Führungskräften zwischen den beweglichen Teilen des Führungssystems sowie dem Traggestell eingesetzten Elementepaarungen können beispielsweise aus Rollenelementen und Schienen bestehen. Es handelt sich hierbei somit um handelsübliche Standardbauteile, die sowohl zwischen dem Traggestell und dem Unterwagen als auch zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen eingesetzt werden können.

Die Anordnung der Rollenelemente entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 bringt eine stabile und insbesondere präzise Führung - entsprechend den Abständen der Rollenelemente voneinander mit sich. Ist der Unterwagen - in der Draufsicht gesehen - beispielsweise quadratisch ausgebildet, befinden sich die genannten Rollenelemente im Bereich der jeweiligen Eckpunkte. Dabei sind die Rollenelemente, die zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausgebildet sind, jeweils einer gemeinsamen Schiene, die bei dem Unterwagen in der Richtung X verläuft, zugeordnet. Entsprechend dem Abstand der letztgenannten Rollenelemente ergibt sich eine auf das Werkstück ausgeübte präzise Führung. Die der Führung des Oberwagens dienenden, zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausgestalteter Rollenelemente sind naturgemäss einer, sich in der Richtung Y erstreckenden Schiene zugeordnet.

Eine entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 NC-steuerbare Ausbildung der der Positionierung dienenden Motoren zugeordnete Steuerung eröffnet vielfältige Variationsmöglichkeiten bei der praktischen Verwendung der erfindungsge-mässen Vorrichtung, insbesondere beim Zusammenwirken mit mehreren Arbeitsmaschinen. Die Anpassung an unterschiedliche Werkstücke ebenso wie die Anpassung an unterschiedliche Arbeitsfolgen der genannten 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 Anspruchs 7 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.

Es kann das Traggestell modulartig aufgebaut sein. Wesentlich ist, dass hierbei über die gesamte Länge der Reihe von Traggestellen auch eine Antriebsmöglichkeit für das Führungssystem über die genannte Zahnstange zur Verfügung steht. Die Verwendung mehrerer, vorzugsweise synchron gesteuerter Führungssysteme auf einem Traggestell bzw. einer Reihe von Traggestellen kommt insbesondere 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 Merkmale des Anspruchs 8 bringen den Vorteil eines eine geringe Masse aufweisenden Unter-und Oberagens mit sich. Günstig wirken sich auch die schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Kunststoffs aus, der vorzugsweise ein Faserverbundwerkstoff ist und eine formsteife Bauweise ermöglicht.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9 wird ein reibungsarmes Verschieben des Werkstücks über die Arbeitsebene des Auflagetisches ermöglicht. Darüber hinaus werden Beschädigungen des Werkstücks als Folge der Verschiebebewegungen vermieden.

Die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 zeigt, dass der Erfindungsgegenstand das Basiselement einer Fertigungsstrasse bilden kann, der Arbeitsmaschine der unterschiedlichsten Art zugeordnet sind. Durch Programmierung der entsprechenden übergeordneten Steuerung sind somit Positioniervorgänge der unterschiedlichsten Bearbeitungsprozesse, die an einem in einer Horizontalebene verschiebbaren 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 Vorrichtung;

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

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erweiterte Ausführungsform 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 besteht 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 Spannein5

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richtungen bezeichnet, die an dem Führungssystem angebracht 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 Nebeneinanderanordnung vorgesehen sind, können an der Positioniereinrichtung 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 rechteckigen 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 Vertikalabstützung 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 Abstand angeordnete Rollenelemente 15, durch welche jedoch lediglich eine vertikale, d.h. senkrecht zur X-Y-Ebene verlaufende Führungsfunktion ausgeübt wird. Da die Rollenelemente 14,15 als solches bekannte Maschinenelemente sind, wird auf eine genauere Darstellung deren Wirkungsweise im folgenden verzichtet.

Es ist die Schiene 11 auf der Oberseite einer Zwischenplatte 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, weiche 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 Getriebemotor 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. Energieführungskette 21, welche in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Man erkennt, dass durch entsprechende Ansteuerungen 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, konstruktiv den Roilenelementen 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 erstrecken. 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 Rollenelementen 15 und üben lediglich eine vertikale Führungsfunktion aus.

Es sind die Schienen 11,12 in Verbindung mit den Rollenelementen 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 Unterstützungspunkte des Oberwagens 23 im wesentlichen mit denjenigen des Unterwagens übereinstimmen, und zwar unabhängig von der Verschiebeposition des Oberwagens 23 gegenüber dem Unterwagen 13.

Mit 27 ist eine an der Unterseite des Obenwagens angebrachte Zahnstange bezeichnet. Es steht die Zahnstange 27 mit einem Ritzel 28 im Eingriff, welches auf der Abtriebswelle 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 gesteuert 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 Getriebemotoren 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 Spannzangen 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 gleichmässiger Verteilung mit aus dieser herausragenden Borstenbündeln 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 beschädigungsfrei-' es Verschieben des Werkstückes^3 auch bei empfindlichen Blechqualitäten in einfacher Weise ermöglicht. Die Ebene, in der der Oberwagen 23 gegenüber dem Unterwagen 13 verschiebbar ist, be-

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findet 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 Werkstücks 3 mittels der Spannzangen 6 N ermöglichen, da letztere unter elastischer Verfor mung einzelner Borstenbündel in diese einfahren - und das Werkstück 3 untergreifen können.

% Mit 35 ist eine in der Arbeitsebene des Auflageti sches 2 angeordnete, um eine in dieser Ebene liegende Achse schwenkbare Klappe bezeichnet, welche der Abführung von Teilen 36 des Werkstücks 3 dient. Wird der Koordinatentisch 1 beispielsweise bei einer Revolverschneidpresse mit zwei übereinander angeordneten, im Umfangsbereich eine Vielzahl kompletter Werkzeugsätze enthaltenden Revolvertellern eingesetzt, wobei das Oberwerkzeug zumindest aus einem Stempel und das Unterwerkzeug zumindest aus einer Matrize besteht, befindet sich die Arbeitsebene 34 in einer, die Oberkante der Matrize enthaltenden Ebene. Es ist somit der Auflagetisch 2 in jedem Fall mit Entsorgungseinrichtungen für durch den Stanz- oder einen sonstigen Bearbeitungsprozess anfallenden 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 beispielsweise 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 Werkstücke schnell und insbesondere genau positionierbar sind, da die beweglichen Teile des Koordinatentisches, nämlich das Führungssystem 4 aufgrund einer entsprechenden Werkstoffwahl eine verhältnismässig geringe Masse aufweist, wobei deren Steifigkeit auf rein konstruktivem Wege erreicht wird. Die Werkstoffwahl bringt darüber hinaus günstige Schwin-gungsdämpfungseigenschaften mit sich. Zur Genauigkeit der Führung tragen insbesondere die verhältnismässig grossen Abstände 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 platz-^ sparend 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 c der Kraftangriffe dieser Motoren praktisch ver nachlässigbar 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 eingegangen:

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Koordinatentisches unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch, dass ein vergrösser-ter, ebenfalls feststehender Auflagetisch 38 verwendet wird, der in gleicher Weise wie der Auflagetisch 2 oberseitig mit Borstenbündeln 33 überzogen ist. Es ist der Auflagetisch 38 insbesondere für besonders grosse, sperrige und/oder schwere Werkstücke 39 bestimmt.

Entsprechend der in Richtung X vergrösserten Abmessungen des Auflagetisches 38 sind zwei er-findungsgemässe Traggestelle 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) unmittelbar aneinander liegend angeordnet.

Entsprechend der verhältnismässig grossen Er-streckung des Werkstückes 39 in Richtung X sind zwei, mit Abstand voneinander angeordnete Positioniereinrichtungen 4 vorgesehen, die bei der Positionierung des Werkstücks 39 stets synchron verfahren werden. Es stehen die Getriebemotoren 18, 30 beider Führungssysteme 4 wiederum über entsprechende Energieversorgungsketten 21 mit einer Steuerung 8 in Wirkverbindung, so dass auch diese Ausführungsform 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 dementspre-chende 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 erfindungsgemässen, einen Transport eines Werkstückes 3 über grosse Strecken ermöglichenden Koordinatentisches 1. Hierbei wird wiederum von einem, im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 vergrösserten, ansonsten jedoch gleichartig ausgebildeten, in der Draufsicht rechteckigen Auflagetisch 38 ausgegangen, entlang dessen Breitseite 41 eine Reihe unterschiedlicher, mit Abstand zueinander plazierter Arbeitsmaschinen angeordnet sind. Mittels der erfindungsgemässen Positioniereinrichtung 4, die wiederum mit einer NC-Steuerung 8 zusammenwirkt, kann somit das Werkstück 3 nacheinander in einer beliebig vorgebbaren Orientierung den Arbeitsstationen 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 Schneidköpfe mit 44 bezeichnet sind, eine Laser5

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schneidmaschine 45 und eine sonstige Trenneinrichtung 46. Die Maschinenanordnung 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 erfindungsge-mässe Koordinatentisch 1 kann damit als Grundelement einer NC-gesteuerten Fertigungsstrasse dienen.

Fig. 5 zeigt in beispielhafter Weise den Aufbau einer Spannzange 6, die gegenüber dem Oberwagen beweglich angeordnet ist. Hierbei ist das Werkstück 3 zwischen einer Auflage 51 und einem Spannhebel 52 eingeklemmt, welch letzterer um einen Drehpunkt 52' drehbar ist. Die nötige Klemmkraft wird von einer Kolben-Zylinder-Einheit 53 aufgebracht und mittels einer Schubstange 54, deren Schräge 55 das eine Ende des Spannhebels 52 untergreift, übertragen. Die Kolben-Zylinder-Einheit 53 sowie die Spannzange 6 sind an einem Schlitten 56 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 bewegbar 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 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 (10)

Patentansprüche

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 Werkstück (3, 39).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (4) aus einer Übereinanderanordnung eines Unter- (13) und eines Oberwagens (23) besteht, dass der Unter-(13) und der Oberwagen (23) auf einem ortsfest angeordneten Traggestell (10) aufgelagert sind, dass der Unter- (13) und der Oberwagen (23) in den zwei zueinander senkrechten Richtungen (X, Y) motorisch verschiebbar sind, dass beide, dem Antrieb der Wagen (13,23) dienende Motoren an dem Unterwagen (13) befestigt sind, dass das Erfassungsorgan als Spannzange (6) oder dergleichen ausgebildet ist, die vorzugsweise motorisch betätigbar ist und dass zumindest ein Erfassungsorgan auf dem Oberwagen (23) motorisch verschiebbar angeord-net ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung (X) parallel zur Kante des Auflagetisches (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.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (10) sowie der unmittelbar auf diesem gelagerte Untenwagen (13), mit Elementenpaarungen zur Auflagerung und Führung versehen sind, dass vorzugsweise im wesentlichen die gleichen Elementenpaarungen zwischen dem Unter- (13) und dem Oberwagen (23) vorgesehen sind, 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 Rollenelemente vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Traggestell (10) einerseits und dem Untenwagen (13) andererseits wirksamen Rollenelemente (14,15) mit Abstand voneinander im peripheren Bereich des Unterwagens (13) angeordnet sind, dass zumindest zwei Rollenelemente (14) zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausgestaltet sind, dass die 2wischen dem Ober- (23) und Unterwagen (13) wirksamen Rollenelemente (22, 26) mit Abstand voneinander an dem Unterwagen (13) befestigt sind und dass zumindest zwei dieser Rollenelemente (22) zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Führungskräfte ausgestaltet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Antrieb des Ober- (23) und des Unterwagens (13) dienenden Motoren NC-steuerbar ausgebildet und und in einem mittleren Bereich des Unterwagens (13) befestigt sind und dass den Motoren eine Steuerung zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Ober- (23) und des Untenwagens (13) jeweils über eine Zahnstange (17, 27) erfolgt, dass die genannten Motoren als Getriebemotoren (18, 30) ausgebildet sind, dass die zum Antrieb des Untenwagens (13) dienende Zahnstange (17) an dem Traggestell (10) und die zum Antrieb des Oberwagens (23) dienende Zahnstange (27) an diesem befestigt ist, dass die Stirnseiten (40) des Traggestells (10), insbesondere die an letzteren befestigten Schienen (11, 12) sowie Zahnstange (27) durch Ankuppeln wenigstens eines weiteren Traggestells verlängerbar sind und dass auf einem Traggestell (10) vorzugsweise synchron gesteuerte Führungssystem (4) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden Teile des Ober- (23) und des Unterwagens (13) aus einem Kunststoff wie z.B. einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die als Auflagefläche bzw. Arbeitsebene (34) des Auflagetisches (2, 38) dienende Fläche mit Borstenbündeln (33) oder dergleichen überzogen ist, welche aus der Fläche herausragen.

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10. Verwendung einer Vorrichtung gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9 zur Positionierung von Werkstücken (3, 39) gegenüber den Arbeitsstationen mehrerer, dem Auflagetisch (2, 38) zugeordnete Arbeitsmaschinen.

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