Gegenstände

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungs- oder üntersuchungs¬ vorrichtung, insbesondere Werkzeugmaschine, mit einem Auf¬ spanntisch für aufzuspannede Gegenstände, wobei der Aufspann¬ tisch eine Aufspannfläche und ein Feld von an diese Aufspann¬ fläche angrenzenden Spannmitteln, wie T-Nuten, zum Aufspannen der Gegenstände aufweist.

Es ist bekannt, Bearbeitungs- oder Untersuchungsvorrichtun¬ gen, insbesondere Werkzeugmaschinen, mit einem Aufspanntisch für die jeweils zu behandelnden Gegenstände auszuführen und dabei in dem Aufspanntisch ein Feld von in die Aufspannfläche ausmündenden T-Nuten oder Schwalbenschwanznuten vorzusehen und die Gegenstände auf der Aufspannfläche mittels Aufspann¬ werkzeugen, z.B. Spannbolzen oder Spannpratzen, zu befesti¬ gen, welche jeweils in eine der T-Nuten oder.-.Schwalben¬ schwanznuten eingreifen.

Es ist weiterhin aus der Deutschen Gebrauchsmusterschrif 90 12 544 bekannt, auf einem Werkzeugmaschinentisch mit ge¬ rasterten Befestigungsbohrungen eine Aufbauplatte zu posi¬ tionieren, so daß Befestigungsbohrungen dieser Aufbauplatte mit Befestigungsbohrungen des Werkzeugmaschinentisches fluch¬ ten, und die Aufbauplatte durch Bolzen und/oder Schrauben auf dem Werkzeugmaschinentisch zu befestigen. Die Grundfläche der Aufbauplatte ist dabei klein gegenüber der Grundfläche des Werkzeugmaschinentisches und ist jeweils nur so groß, daß sie Platz zum Aufspannen einer Niederzugpratze bietet. Auf dem Werkzeugmaschinentisch können dann entsprechend der gewünsch¬ ten Positionierung von Gegenständen Niederzugpratzen ange¬ bracht werden.Im Hinblick auf die grobe Teilung der Befesti-

gungsbohrungen des Werkzeugmaschinentisches einerseits und im Hinblick auf die Forderung nach feinerer Positionierung der Niederzugpratzen auf dem Werkzeugmaschinentisch andererseits ist die Werkzeugaufbauplatte auf ihrer tischfer¬ nen Seite mit Linienrasterfeidern versehen, von denen zwei in einer ersten Richtung bezogen auf ein Koordinatensystem der Aufbauplatte verlaufen und ein weiteres zwischen diesen zweien in einer dazu senkrechten Richtung verläuft. Anderer¬ seits ist an der Fußfläche der Niederzugpratze ein Kreuz- rasterfeld von Vorsprüngen angebracht,* welches durch sich kreuzende Nuten gebildet ist. Die Vorsprünge des Kreuzraster- felds passen in die Linienrasterfeider auf der Oberseite der Aufbauplatte, so daß die Niederzugpratze in kleinen Schritten auf der Aufbauplatte versetzt und befestigt werden kann. Zur Befestigung der mit der kreuzgerasterten Fußfläche versehenen Niederzugpratze auf der Aufbauplatte ist die Niederzugpratze von einem Langloch durchsetzt, durch welches eine Spannbrücke hindurchläuft. Die Spannbrücke wird mit der Aufbauplatte außerhalb der Linienrasterfelder verspannt und drückt die Niederzug ratze mit der kreuzgerasterten Fu߬ fläche gegen die liniengerasterten Felder der Aufbauplatte, so daß die Niederzugpratze in zwei zueinander senkrechten Richtungen formschlüssig mit der Aufbauplatte in Eingriff steht. Die Lange des Langloch.es und die Länge der Spannbrücke in zwei zueinander senkrechten Richtungen bestimmen das Ausmaß möglicher Positionsvariierung der Niederzugpratze gegenüber der Aufbauplatte.

Eine großflächige Positionsvariierung der Niederzugspratze gegenüber dem Werkzeugmaschinentiεch ist nicht möglich; sie scheitert schon an der gewählten Spannvorrichtung, deren Länge im Hinblick auf die Gefahr eines Aushebens des Kreuzrasterfelds aus den Linienfeldern beschränkt ist.

In der Gebrauchsmusterschrift ist bereits angedeutet, daß die Spitzen der pyramidenförmigen Vorsprünge des Kreuzrasterfelds und auch die Spitzen der Rippen des Linienraster- felds abgeflacht sein können, um einen auch bei leichten Verschmutzungen einwandfreien Sitz zu ermöglichen. Die Möglichkeit eines Anlegens von Gegenständen an ein Kreuz¬ rasterfeld bei großflächig planaren Fußflächen der Gegen¬ stände ist nicht in Betracht gezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungs¬ oder Untersuchungsvorrichtung der eingangs definier¬ ten Gattung so auszubilden, daß sie wahlweise mit Gegen¬ ständen bestückt werden kann, die zur Erzielung eines reproduzierbaren Formschlusses ein Rasterfeld besitzen, wahl¬ weise aber auch mit Gegenständen bestückt werden kann, die eine planare Fußfläche besitzen, und zwar grundsätzlich, wenn auch nicht ausschließlich, ohne die Zwischenschaltung eines Zwischenträgers .

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß die Kombination folgender Merkmale vorgeschlagen:

a) die Aufspannfläche ist im wesentlichen auf ihrem gesamten Flächenbereich mit einem Kreuzrasterfeld von pyramidenförmi¬ gen Vorsprüngen versehen, welches durch zwei sich unter einem Winkel von 90° kreuzenden Scharen von jeweils zueinander parallelen Nuten gebildet ist, so daß durch jeweils zwei sich kreuzende Paare von benachbarten Nuten jeweils ein pyramiden¬ förmiger Vorsprung begrenzt ist;

b) die pyramidenförmigen Vorsprünge sind parallel zur Aufspannfläche mit solchen Abflachungen versehen, daß wahl¬ weise auf die Aufspannfläche Gegenstände mit einem dem Kreuz¬ rasterfeld angepaßten Linienrasterfeld an der jeweiligen Fußfläche und Gegenstände mit planer Fußfläche aufspannbar

sind?

wobei entweder

c) als Spannmittel verwendbare T-Nuten eines Felds von in die Aufspannfläche ausmündenden T-Nuten parallel zu mindestens einer der sich kreuzenden Scharen von pyramidenbildenden Nuten des Kreuzrasterfelds verlaufen, benachbarte, zueinander parallele T-Nuten voneinander einen Abstand - jeweils von Querschnittsmitte zu Querschnitts itte der T-Nuten gemessen - haben, der einem geradzahligen Vielfachen der Teilung der Vorsprünge entspricht und der Querschnitt einer T-Nut symmetrisch zwischen den Querschnitten zweier beidseitig unmittelbar neben dieser T- Nut liegender pyramidenförmiger Vorsprünge angeordnet ist;

und/oder wobei

d) die Spannmittel als elektromagnetische oder permanentmagnetische Spannmittel ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bringt einen erheblichen Vorteil: Wenn sich ein Benutzer eine erfindungsgemäße Bear¬ beitungs- oder Untersuchungsvorrichtung kauft, so hat er zum einen die Möglichkeit, die dem Kreuzrasterfeld der Aufspann¬ fläche angepaßten, gleichzeitig eingekauften Gegenstände,z.B. Anschlagkörper und/oder Zwischenträger und/oder Stützteile eines Aufspannwerkzeugs auf dem Kreuzrasterfeld in form¬ schlüssiger Weise positionsgerecht und reproduzierbar anzu¬ bringen. Er hat aber dank der Abflachung der pyramidenförmi¬ gen Vorsprünge des Kreuzrasterfeldes zusätzlich die Möglich¬ keit, solche Gegenstände auf seiner neu eingekauften Bearbei¬ tungs- oder Untersuchungsvorrichtung aufzuspannen, welche entsprechend der bisherigen Verwendung an Bearbeitungs- oder Untersuchungsvorrichtungen mit im wesentlichen planer Auf-

spannfläche eine flache oder plane Fußfläche besitzen. Diese früher eingekauften Gegenstände stellen für den Anwender nach wie vor einen erheblichen Wert dar. Dank der erfindungs¬ gemäßen Lösung bleibt dieser Wert erhalten. Anders ausge¬ drückt: Der Anwender ist nicht gezwungen, sofort beim Einkauf der neuen erfindungsgemäßen Bearbeitungs- oder Untersuchungs¬ vorrichtung sämtliche aufzuspannenden Zubehörteile zu er¬ setzen. Er kann vielmehr den Fundus vorhandener Zubehörteile nach wie vor verwenden und zunächst die Neuanschaffung von Zubehörteilen auf diejenigen beschränken, für welche die formschlüssige Positionierung unbedingt erforderlich oder besonders hilfreich ist.

Dadurch, daß die Aufspannfläche im wesentlichen auf ihrem gesamten Flächenbereich mit dem Kreuzrasterfeld versehen ist, ergibt sich in Verbindung mit den ebenfalls über diese ganze Fläche verteilbaren Spannmitteln die Möglichkeit, die Position eines Gegenstands innerhalb des Kreuzrasterfelds frei zu wählen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Auf¬ spannfläche entsprechend einer Möglichkeit von einem Auf¬ spanntisch der Bearbeitungs- oder Untersuchungsvorrichtung unmittelbar gebildet ist. Dies gilt aber auch dann, wenn auf die eigentliche Tischfläche des Grundtisches einer Bearbei¬ tungs- oder Untersuchungsvorrichtung ein Zwischenträger mit entsprechend großem Kreuzrasterfeld aufgespannt ist. Hinzu kommt, daß es zur Herstellung der das Kreuzrasterfeld bildenden Nutenscharen herstellungstechnisch besonders zweckmäßig ist, wenn man die Nutenscharen an den Kanten des Grundtisches oder des Zwischenträgers ins Freie auslaufen lassen kann. Dadurch, daß der Querschnitt einer T-Nut symmetrisch zwischen den Querschnitten zweier beidseitig unmittelbar neben dieser T-Nut anliegender pyramidenförmiger Vorsprünge angeordnet ist und daß benachbarte, zueinander parallele T-Nuten voneinander einen gleichbleibenden Abstand - jeweils von Querschnittsmit¬ te zur Querschnittsmitte der T-Nuten gemessen - haben, der

einem geradzahligen Vielfachen der Teilung der Vorsprünge entspricht, läßt sich die Zahl der Befestigungspositionen der Gegenstände auf dem Kreuzrasterfeld noch optimieren.

Die Querschnitte der Vorsprünge und Rippen können und werden in der Regel mit geradlinigen Flanken ausgeführt werden. Dadurch wird eine sehr exakte Positionierung des Gegenstands gegenüber dem jeweiligen Kreuzrasterfeld erzielt unter der Voraussetzung _r daß die Aufspannfläche und die Fußfläche von Spänen, Staubteilen und dergleichen absolut frei sind. Es hat sich gezeigt, daß eine exakte Positionierung auch dann mög¬ lich ist, wenn die Querschnitte der Vorsprünge und Rippen durch konvex gekrümmte Flanken begrenzt sind. In diesem Fall ist die Anfälligkeit der Positionierungsgenauigkeit gegenüber eingeschlossenen Verunreinigungsteilchen wesentlich reduziert. Diese werden nämlich dann beim Aufsetzen der Fu߬ fläche auf die Aufspannfläche oder umgekehrt aus dem Linien¬ berührungsbereich, der sich nach Erreichen der Endstellung letztlich ergibt, herausgeschoben und können sich in Spaltbe¬ reichen ansammeln, in denen keine Anlage zwischen den Flanken der Vorsprünge und den Flanken der Rippen besteht.

Die Teilung der Vorsprünge und der Rippen in dem Kreuzraster¬ feld bzw. den Linienrasterfeidern ist an sich beliebig. Um möglichst feinstufige Positionsvariationen in der Ebene der Aufspannfläche vornehmen zu können, ist es natürlich er¬ wünscht, eine möglichst feine Teilung vorzunehmen. Anderer¬ seits erhöht die Feinheit der Teilung die Anfälligkeit der Kreuzrasterfelder und der Linienrasterfelder gegen Beschädi¬ gung. Auch wird die formschlüssige Kraftübertragungsfahigkeit in der Ebene des Kreuzrasterfelds der Aufspannfläche durch allzu feine Teilung beeinträchtigt. Es wurde gefunden, daß eine Teilung der Vorsprünge und Rippen in der Größenordnung

von ca. 1 bis ca. 8 mm, vorzugsweise von ca. 3 bis ca. 6 mm, einen günstigen Kompromiß zwischen feinstufiger Positionie¬ rung einerseits und Unanfälligkeit gegen Beschädigung sowie ausreichendem Formschluß andererseits darstellt. Unter Tei¬ lung wird sowohl bei den Vorsprüngen als auch bei den Rippen der jeweilige Abstand von Querschnittsmitte zur Querschnitts¬ mitte verstanden.

Falls entsprechend der einen Alternative T-Nuten als Spann¬ mittel an dem Kreuzrasterfeld angeordnet sind, wird empfohlen, das Feld von T-Nuten mit sich orthogonal kreuzenden T-Nuten auszuführen. Dies erlaubt eine weitere Erhöhung der Positionierungsmöglichkeiten.

Der Begriff "T-Nut" wird hier zur Bezeichnung aller denkbaren Formen hinterschnittener Nuten verwendet, auch wenn diese von der strengen T-Form abweichen.

Es wird weiter empfohlen, daß die Ausgangsbegrenzungsflächen einer T-Nut, im Querschnitt durch die T-Nut betrachtet, stufenlos an die Flanken benachbarter Vorsprünge im Basisbe¬ reich dieser Vorsprünge anschließen. Dadurch wird die Zahl der Positionierungsmögichkeiten weiter erhöht, gleichzeitig die Handhabung erleichtert und die Verschmutzungsgefahr reduziert.

An den aufzuspannenden Gegenständen können Spannbolzendurch¬ gänge im wesentlichen senkrecht zu der jeweiligen Fußfläche vorgesehen sein, so daß in diese Spannbolzendurchgänge einer¬ seits und die T-Nuten der Aufspannfläche andererseits Spann¬ bolzen eingesetzt werden können. Es ist aber auch möglich, in den aufzuspannenden Gegenständen angrenzend an der jeweiligen Fußfläche eine oder mehrere T-Nuten vorzusehen, so daß Spann¬ bolzen einerseits mit einem T-Spannkopf in die T-Nuten der Aufspannfläche und andererseits mit einem weiteren T-Spann-

köpf in eine T-Nut der jeweiligen Fußfläche eingreifen können. Bei der letzteren Ausführungsform kann es notwendig werden, daß mindestens einer der T-Spannköpfe zum Eingriff eines Drehangriffswerkzeugs ausgebildet wird, so daß letzte¬ res über ausreichende Nutlänge in die Nut eingeführt werden kann.

Wenn entsprechend der anderen Alternative der Spannmittel eine magnetische oder elektromagnetische Aufspannung der Gegenstände allein oder zusätzlich zu einer mechanischen Verspannung beabsichtigt ist, so kann dies etwa in der Weise erreicht werden, daß im Bereich des Kreuzrasterfelds Elektro- magnete oder Permanentmagnete angeordnet sind und daß der Gegenstandwenigstens zum Teil aus magnetischem Werkstoff besteht. Es gibt Permanentmagnete für diesen Zweck, die sich durch mechanische Lageveränderung auf "wirksam" und "unwirk¬ sam" schalten lassen.

Die Aufspannfläche kann integraler Bestandteil des Grundti¬ sches der jeweiligen Vorrichtung sein oder auf der Vorrich¬ tung ggf. in unterschiedlichen Positionen nachträglich ange¬ bracht werden, insbesondere wieder auf dem Grundtisch.

Wenn hier von Bearbeitungs- oder UntersuchungsVorrichtungen die Rede ist, so sollen neben Werkzeugmaschinen beispielsweise auch Montagemaschinen, Verpackungsmaschinen, Druckmaschinen, Stanzmaschinen, Oberflächenbehandlungs- aschinen, Reinigungsmaschinen und Beschickungsmaschinen erfaßt sein. Wenn hier weiter von Untersuchungsvorrichtungen die Rede ist, so ist auch dieser Begriff im weitesten Sinn zu verstehen. Er umfaßt Meß orrichtungen, Vorrichtungen der Endkontrolle usw.

Wenn die Aufspannfläche an einem Zwischenträger ausgebildet werden soll, so kann dieser Zwischenträger beispielsweise von

einer Auflageplatte eines Grundtisches gebildet sein, wobei die Größe der Auflageplatte vorzugsweise wenigstens annähernd der Große des Grundtisches entspricht.

Es ist aber auch möglich, daß der Zwischenträger von einem Quader, insbesondere einem Würfel, gebildet ist, wobei minde¬ stens ein Teil der Seitenflächen dieses Quaders bzw. Würfels als Aufspannflächen ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, einen oder auch mehrere Gegenstände in verschie¬ denen Positionen gegenüber den jeweiligen Bearbeitungsmitteln oder Meßmitteln der Maschine anzuordnen.

Benutzt man so einen Quader als Zwischenträger, so kann er im Bereich mindestens einer Seitenfläche mit einem bzw. zwei Linienrasterfeldern ausgeführt sein, so daß sich dieser Zwischenträger wiederum in besonders einfacher und leicht reproduzierbarer formschlüssiger Weise an einer Aufspannflä¬ che nach den weiter oben behandelten Prinzipien anbringen läßt.

Weiter kann von den im eingebauten Zustand frei liegenden Seitenflächen des Quaders bzw. Würfels, denjenigen Seitenflä¬ chen also, die zur Anbringung von Gegenständen zur Verfügung stehen, mindestens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von ihnen mit Kreuzrasterfeldern ausgeführt sein, vorzugsweise über den Gesamtbereich der jeweiligen Seitenfläche, so daß an den so verfügbaren Kreuzrasterfeldern wieder die Fußflächen von Gegenständen entsprechend den weiter oben beschriebenen Prinzipien positioniert und festgespannt werden können.

Wie auch immer der Zwischenträger im einzelnen gestaltet ist, er kann auf einem Tisch einer vorhandenen Vorrichtung auch nach an sich bekannten Möglichkeiten befestigt werden. Z. B. kann der Tisch mit einem Grobrasterfeld versehen sein, etwa

einem Grobrasterfeld von Bohrungen und Gewindebohrungen senkrecht zur jeweiligen Tischebene, die nach einem Quadrat¬ oder Rechteckmuster verteilt angeordnet sind.

Die Zwischenträger können beispielsweise auch als Be¬ schickungsplatten oder Beschickungsträger ausgebildet sein. Solche Beschickungsträger sind verbreitet für den Einsatz bei sog. Bearbeitungscentern, welche als elektronisch gesteuerte Werkzeugmaschinen mit automatisch austauschbaren Werkstücken und automatisch austauschbaren Werkzeugen zu verstehen sind.

Der Begriff "Gegenstände" im Sinne der Erfindung ist weit zu ziehen. Gegenstände sind nicht notwendig nur zu behandelnde Gegenstände, sondern können auch selbst an der Behandlung teilnehmen, beispielsweise als Werkzeuge.

Was die Form anbelangt, so können die Gegenstände insbesonde¬ re als Leiste oder als Platte ausgebildet sein. Dies gilt insbesondere auch, wenn der Gegenstand selbst ein Zwischen¬ träger ist. Um in einem Anwenderbetrieb Leisten und Platten als Zwischenträger in unterschiedlichsten Formen und Größen entsprechend dem jeweiligen Bedarf verfügbar zu machen, ist es denkbar, daß die Leiste oder Platte von einem Abschnitt eines Langteils gebildet ist, wobei mindestens eine Seiten¬ fläche dieses Langteils zwei in Längsrichtung des Langteils verlaufende undin Querrichtung des Langteils gegeneinander abgegrenzte Linienrasterfeider aufweist, von denen jeweils eines durch in Längsrichtung des Langteils verlaufende Nuten und das andere durch in Querrichtung zum Langteil verlaufende Nuten gebildet ist. Der Anwender braucht dann im Bedarfsfall nur von dem jeweiligen Langteil ausgewählter Breite einen Abschnitt vorher festgelegter Länge abzuschneiden und verfügt dann über einen Zwischenträger oder einen Anschlagteil oder dergleichen. Es wäre denkbar, die Langteile auch bereits in Abständen mit Befestigungsbohrungen zu versehen. Da die Lage

der Befestigungsbohrungen aber von Anwendungsfall zu Anwen- dungsfall variieren kann, ist es auch denkbar, dem Anwender das Bohren der Befestigungsbohrungen zu überlassen. Sind beispielsweise die Zwischenträger zur Kombination mit Vor¬ richtungen bestimmt, die im Anwenderbetrieb bereits vorhanden sind und ein vorbestimmtes Lochbild aufweisen,' so wird man die Zwischenträger einerseits mit diesem Lochbild entspre¬ chenden Befestigungsmitteln versehen und andererseits mit Befestigungsmitteln, die dem jeweiligen Träger angepaßt sind.

Als ein Beispiel vorteilhafter Anwendung der Erfindung sei eine Mehrfachspannanordnung zum Aufspannen von Behandlungs¬ oder Untersuchungsgegenständen auf einer Aufspannfläche erwähnt. Die Aufspannfläche ist dann mit dem Kreuzrasterfeld, wie vorstehend beschrieben, versehen. Eine Mehrzahl von Aufspannwerkzeugen wird in einer Reihe auf der Aufspannfläche angeordnet. Jedes dieser Aufspannwerkzeuge umfaßt ein Stützteil mit erfindungsgemäß gestalteter Fußfläche zur Fixierung auf der kreuzgerasterten Aufspannfläche und ein Spannteil, welches auf dem Stützteil durch eine Schrägführung gleichzeitig senkrecht zur Aufspannfläche und in Reihenlängsrichtung geführt ist. Zwischen aufeinander folgenden Behandlungs- oder Untersuchungsgegenständen braucht dann in Reihenlängsrichtung jeweils nur ein Abstand entsprechend der Länge eines solchen Spannwerkzeugs zu bestehen. Es ergibt sich eine Anordnung derart, daß in Reihenlängsrichtung aufeinanderfolgende Behandlungs- oder Untersuchungsgegenstände zwischen eine Spannfläche des Stützteils eines einendig zugehörigen Spannwerkzeugs und eine Spannfläche des Spannteils eines anderendig zugehörigen Spannwerkzeugs eingespannt sind. Dabei können die

Spannteile der Spannwerkzeuge wiederum in beliebiger Weise gegen die Aufspannfläche angenähert und gespannt werden, beispielsweise durch mit Gewinde versehene Spannbolzen.

Es ist klar, daß durch die erfindungsgemäße Kombination einer Aufspannfläche mit Kreuzrasterfeld und eines Gegenstands mit zwei gekreuzten Linienrasterfeidern nicht jede beliebige Relativposition des Gegenstands auf der Aufspannfläche einge¬ richtet werden kann. Es ist vielmehr eine stufenweise Lage¬ veränderung des Gegenstands zur Aufspannfläche möglich, wobei die Stufengrδße von der Teilung des Kreuzrasterfelds und der Linienrasterfelder abhängt. Andererseits ist davon auszuge¬ hen, daß die in Frage kommenden Bearbeitungs- und Untersu- chungsvorrichtungen in aller Regel eine kontinuierliche FeinJustierung an anderer Stelle zulassen, so daß die fein¬ stufige Positionierbarkeit nach der Erfindung völlig ausrei¬ chend ist, um alle in Frage kommenden Behandlungs- und Unter¬ suchungsvorgänge durchführen zu können. Es sei der in der Praxis bedeutsame Fall exemplarisch angenommen, daß auf einem Werkzeugtisch einer computergesteuerten Werkzeugmaschine eine Trägerplatte positioniert ist und daß auf dieser Trägerplatte eine Vielzahl von Einspannvorrichtungen für zu bearbeitende Objekte angebracht werden sollen. Es sei weiter angenommen, daß die Trägerplatte durch vorhandene Positionierungsmittel auf dem Tisch der Werkzeugmaschine eindeutig festgelegt ist. Es sei dann weiter angenommen, daß der Anwender bestimmte Bearbeitungsaufgaben, etwa für Kleinserien, in zeitlichen Abständen durchführen will und dazwischen auf der gleichen Maschine andere Arbeiten ausführt. Im ersten Bearbeitungsfall werden dann die untereinander gleichen oder voneinander verschiedenen Werkstücke in der jeweils von der Bearbeitung und von der Platzausnutzung optimalen Weise aufgespannt. Ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Fräskopf, wird dann im ersten Bearbeitungsfall jeweils auf die verschiedenen Bearbeitungsstellen der einzelnen Werkstücke hin ausgerich-

tet. Jede einmal einjustierte Position des Fräskopfes wird in einen Speicher eingespeichert. Ferner werden alle Positionen der Spannwerkzeuge und etwaiger zusätzlich zu den Spannwerk¬ zeugen eingesetzter Anschläge listenmäßig oder computermäßig gespeichert, so daß bei Wiederholung des Bearbeitungsfalles die Spannwerkzeuge auf einfachste Weise in ihren jeweiligen Bearbeitungspositionen reproduziert werden können. Hierzu kann z.B. eine Durchnumerierung einzelner Vorsprünge und Rippen oder entsprechender Nuten dienen, wobei die Nummern an dem Träger eingraviert oder sonstwie angebracht werden kön¬ nen. Auf diese Weise ist die erneute Einstellung der Maschine bei einem erneuten Bearbeitungsfall auf einige wenige Hand¬ griffe reduziert, deren Durchführung keiner vorbereitenden oder kontrollierenden Messungen bedarf. Es ergeben sich äußerst kurze Umrüstzeiten zwischen aufeinanderfolgenden aktiven Arbeitsperioden, so daß Stillstandszeiten der Maschi¬ ne auf ein Minimum reduziert und das Maschineninvestment damit optimal genutzt ist.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen; es stellen dar:

Figur 1 eine Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einer er¬ findungsgemäßen Aufspannung;

Figur 2 eine Trägerplatte der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1;

Figur 2a eine vergrößerte Schnittdarstellung in einem

Schritt, welcher in Figur 2 senkrecht zur Längs¬ richtung einer T-Nut durch die Achsen von dieser T-Nut benachbarten pyradmidenförmigen Vorsprüngen gelegt ist;

Figur 3 die Unterseite eines plattenförmigen Zwischenträgers

mit rechtwinkelig gekreuzten Linienrasterfeidern;

Figur 4 einen Längsschnitt durch eine Aufspannung einer

Mehrzahl von Werkstücken auf einer Aufspannfläche;

Figur 5 einen Anschlagkδrper für eine Anordnung gemäß Figur 4;

Figur 6 die Untersicht eines Langteils zur Gewinnung von plattenförmigen Zwischenträgern;

Figur 7 eine Explosionsdarstellung eines Werkstücks in

Verbindung mit einem zugehörigen plattenfδrmigen Zwischenträger;

Figur 8 einen quaderförmigen Zwischenträger zur Befesti¬ gung eines Werkstücks auf einer Aufspannfläche und

Figur 9 einen Träger in Form einer Auflageplatte mit Befestigungsmitteln zur Befestigung auf einem Tisch einer Werkzeugmaschine.

In Figur 1 erkennt man eine Werkzeugmaschine in Form einer üblichen Fräsmaschine mit einem Bearbeitungstisch 10. Auf dem Bearbeitungstisch 10 ist eine Trägerplatte 12 in herkömm¬ licher Weise aufgespannt durch Spannbolzen, welche die Trä¬ gerplatte 12 durchsetzen und in T-Nuten 14 durch Nutensteine (nicht dargestellt) verankert sind. Auf der Trägerplatte 12 sind eine Mehrzahl von Werkstücken 16a, 16b, 16c usw. aufge¬ spannt, die einer Bearbeitung durch einen Fräskopf 18 mit Fräswerkzeug 20 unterworfen werden sollen. Der Bearbeitungs¬ tisch 10 ist in Pfeilrichtungen 22, 24 und 26 in drei zu¬ einander senkrechten Koordinatenrichtungen gegenüber der Basis 28 verstellbar. Der Fräskopf 18 ist um die Achsen 30 und 32 drehbar. Allen Bewegungsmöglichkeiten sind ent-

sprechende Feststellmittel zur Feststellung einer einmal ein¬ gestellten Verschiebungs- oder Verdrehungsposition zugeord¬ net.

In Figur 2 ist die Trägerplatte 12 im einzelnen dargestellt, wobei die Befestigungsmittel an der Trägerplatte und an dem Bearbeitungstisch nicht dargestellt sind. Die Trägerplatte 12 weist eine Aufspannfläche 12a auf. In die Aufspannfläche 12a ist ein Kreuzrasterfeld 12b eingearbeitet. Dieses Kreuz¬ rasterfeld ist durch eine erste Schar von Nuten 12c und eine zweite Schar von Nuten 12d gebildet. Die Nuten verlaufen alle parallel zu der Aufspannfläche 12a; die Nuten der Nutenschar 12c und die Nuten der Nutenschar 12d kreuzen sich unter rechten Winkeln, so daß zwischen jeweils zwei benachbarten Nuten der Nutenschar 12c und jeweils zwei benachbarten Nuten der Nutenschar 12d jeweils ein pyramidenstumpfförmiger Vorsprung 12e gebildet ist. Die Vorsprünge 12e weisen eine abgeplattete obere Endfläche 12f auf, wie aus Figur 2a er¬ sichtlich. Die pyramidenstumpfförmigen Vorsprünge sind gera¬ de, gleichseitige Pyramiden mit Seitenflächen 12g. Die Seitenflächen 12g schließen mit der Pyramidenachse 12h einen Winkel Alpha von ca. 30° bis 60°, vorzugsweise ca. 45°, ein,und zwar bei Betrachtung in der Schnittebene gemäß Figur 2a, welche durch die Achsen 12h der pyramidenförmigen Vor¬ sprünge 12e gelegt ist. Abweichend von der Darstellung in Figur 2a könnten die Seitenflächen 12g auch gekrümmt sein, etwa zylindrisch gekrümmt oder einer Evolventenlinie folgend gekrümmt, und zwar zu den Nuten hin jeweils konvex gekrümmt. In Figur 2 erkennt man, daß unterhalb des Basisniveaus B (siehe Figur 2a) der pyramidenförmigen Vorsprünge 12e T-Nuten angeordnet sind, und zwar zwei sich senkrecht auf gleichem Niveau innerhalb der Hohenerstreckung der Platte 12 kreuzende Scharen von T-Nuten 12i und 12k. Eine der Nuten 12k ist in Figur 2a im einzelnen dargestellt, wobei kein Unterschied zur Ausbildung der T-Nuten 12i und der diesen benachbarten Vor-

Sprüngen besteht. Die Ausgangsflächen 121 der T-Nuten gehen auf dem Basisniveau B spitzwinkelig in die Seitenflächen 12g benachbarter Vorsprünge 12e über.

In Figur 3 ist ein Gegenstand zur Befestigung auf der Träger¬ fläche 12a der Trägerplatte 12 dargestellt. Diese Zwischen¬ trägerplatte 36 besitzt eine Fußfläche 36a. In der Fußfläche 36a sind zwei Linienrasterfeider 36b und 36c eingearbeitet. Das Linienrasterfeld 36b ist durch eine Schar von Nuten 36d gebildet, das Linienrasterfeld 36c durch eine Schar von Nuten 36e. Zwischen den Nuten 36d sind Rippen 36f gebildet, deren Kopfflächen 36g abgeplattet sind und mit der Fußfläche 36a zusammenfallen. Zwischen den Nuten 36e sind Rippen 36h gebil¬ det, deren Kopfflächen 36i ebenfalls abgeplattet sind. Die Profile der Rippen 36f und 36h entsprechen den in Figur 2a dargestellten Profilen der pyramidenförmigen Vorsprünge 12e. Die Endflächen der Rippen 36f, welche an das Linienrasterfeld 36c angrenzen, haben die gleiche Neigung gegenüber einer nicht dargestellten Hochachse wie die Seitenflächen der Pyramiden 12e in Figur 2a. Die randnahen Endflächen der Rippen 36f haben vorzugsweise ebenfalls eine entsprechende Neigung. Dies gilt auch für die randnahen Endflächen der Rippen 36h.

Beim Aufsetzen der Zwischenträgerplatte 36 auf eine Träger¬ platte 12 gemäß Figur 2 greifen die Rippen 36f und die Rippen 36h jeweils in Nuten der Nutenscharen 12c und 12d des Kreuz¬ rasterfelds 12b der Trägerplatte 12 ein. Die Befestigung der Zwischenträgerplatte 36 auf der Trägerplatte 12 kann bei¬ spielsweise durch Bolzen erfolgen, welche Bohrungen der Zwischenträgerplatte 36 durchsetzen und mit Nutsteinen inner¬ halb der T-Nuten I2i und 12k verschraubt sind. Alternativ ist es aber auch möglich, in den T-Nuten 12k und 12i jeweils angrenzend an die Ränder der Zwischenträgerplatte 36 Spann¬ vorrichtungen zu verankern, welche auf die fußflächenferne

Oberseite 36k der Zwischenträgerplatte 36 klemmend einwirken.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Zwischenträgerplatte 36 nach Lösung der jeweiligen Spann- oder Kiemmittel feinstu¬ fig gegenüber der Trägerplatte, sowohl in Längsrichtung der Nutenschar 12c als auch in Längsrichtung der Nutenschar 12d versetzt werden können, wobei jeweils eine Anhebung der Zwischenträgerplatte 36 gegenüber der Trägerplatte 12 senk¬ recht zur Trägerfläche 12a bzw. der Fußfläche 36a um die Höhe eines Vorεprungs 12e bzw. die Höhe einer Rippe 36f, 36h erforderlich ist, so daß die Fußfläche 36a mit der Aufspann¬ fläche 12a zusammenfällt oder die Fußfläche 36a über der Aufspannfläche 12a liegt.

Die einzelnen Vorsprungreihen können in Figur 2 durch einge¬ schlagene oder eingeprägte oder eingefräste Codes X,Y,Z bezeichnet sein. Ebenso können die einzelnen Längsnuten 36e durch Codes 1,2,3 bezeichnet sein. Entsprechendes gilt für die jeweils orthogonalen Vorsprungreihen in Figur 2 und für die orthogonalen Nuten 36d in Figur 3. Durch listenmäßiges oder computermäßiges Aufzeichnen zusammengehöriger Vorsprung¬ reihen und Rippen läßt sich eine bestimmte Stellung der Zwischenträgerplatte 36 gegenüber der Trägerplatte 12 jeder¬ zeit reproduzieren.

In Figur 4 erkennt man die Trägerplatte 12 wieder. Auf dieser Zwischenträgerplatte sind eine Mehrzahl von zu bearbeitenden Werkstücken 16a und 16b eingespannt. Zur Einspannung des Werkstücks 16a dienen Spannwerkzeuge 38. Jedes dieser Spann¬ werkzeuge 38 besteht aus einem Stützteil 38a und einem Spann¬ teil 38b. Die Stützteile 38a weisen eine Fußfläche mit Linienrasterfeidern auf, wie in Figur 3 dargestellt, und sind durch Spannbolzen 40 in einer T-Nut 12k mittels Nutsteinen 42 verspannt. Sie sind positioniert wie vorstehend im Zusammen¬ hang mit der Beschreibung der Figuren 2 und 3 beschrieben.

Ihre Lage kann jederzeit reproduziert werden, beispielsweise mit Hilfe der hier nicht eingezeichneten Codes X,Y,Z ...1,2,3... An den Stützteilen und den Spannteilen sind zusammenwirkende Schrägführungen 44 angebracht, welche gleichzeitig eine Führung senkrecht zur Trägerfläche 12a und eine Verschiebung in Reihenlängsrichtung R der Figur 4 bewir¬ ken. Die Spannteile 38b werden durch Spannbolzen 46 gespannt, welche die Spannteile 38b durchsetzen und mit Nutsteinen 48 in der T-Nut 12k verschraubt sind. Durch Spannen der Spann¬ bolzen 46 kann das Werkstück 16a zwischen den ihm benachbar¬ ten Spannwerkzeugen 38 eingespannt werden. Dabei liegt das Werkstück 16a mit seiner einen Endfläche 16aa an einer Spann¬ fläche 38d des Spannteils 38b des linken Spannwerkzeugs 38 an und mit seiner anderen Endfläche 16ab an einer Spannfläche 38e des Stützteils 38a des anderen rechtsliegenden Spannwerk¬ zeugs 38. Die beiden Spannwerkzeuge 38 können untereinander gleich ausgebildet sein. Zwischen aufeinanderfolgenden Werk¬ stücken 16a und 16b wird als Abstand jeweils nur die in Reiheπlängsrichtung R gemessene Länge eines einzigen Spann¬ werkzeugs 38 benötigt. Natürlich können senkrecht zur Zeichenebene jeweils mehrere Spannwerkzeuge 38 nebeneinander angeordnet sein, welche jeweils an ein und demselben Werk¬ stück angreifen. Man erkennt aus Figur 4, daß jedes der Spannwerkzeuge 38 zwei aufeinanderfolgenden Werkstücken 16a und 16b gemeinsam ist, wobei es an dem jeweils einen mit der Spannfläche 38e seines Stützteils 38a und an dem anderen der benachbarten Werkstücke mit der Spannfläche 38d seines Spann¬ teils 38b angreift.

Auf diese Weise lassen sich die Werkstücke 16a, 16b usw. in dichter Anordnung, gegebenenfalls in mehreren Reihen, auf der Trägerplatte 12 verteilen und spannen, wobei eine Wiederher¬ stellung einer einmal erfolgten Positionierung durch entspre¬ chende Code-Zuordnung jederzeit kurzfristig möglich ist. Zur Positionierung der Werkstücke 16a und 16b senkrecht zur

Zeichenebene und in Höhenrichtung H der Figur 4 können An¬ schlagteile 50 und 52 verwendet werden, wie sie in Figur 5 dargestelt sind, welche jeweils mit Fußflächen entsprechend der Figur 3 ausgeführt sind, wobei wiederum jede Fußfläche zwei zueinander orthogonale Linienrasterfeider aufweist. Die Befestigung der Anschlagteile 50 und 52 auf der Trägerplatte kann durch Imbusbolzen 54 erfolgen, welche gestufte Lang¬ löcher 56 der Anschlagteile 50 und 52 durchsetzen und mit Nutsteinen 58 in einer der T-Nuten 12k und 12i verschraubt sind. An den Anschlagteilen 50 und 52 sind Höhenpositionie- rungsflächen 60 und 62 vorgesehen, welche die Höhenposition¬ ierung des Werkstücks 16a in Höhenrichtung H übernehmen. Außerdem ist an mindestens einem der Anschlagteile 50, 52 eine Queranschlagfläche 64 angebracht, welche die Positionie¬ rung des Werkstücks 16a senkrecht zur Zeichenebene übernimmt.

In Figur 6 ist ein Langteil 66 dargestellt, welches auf seiner ganzen Länge entlang der Längsachse L mit zwei neben¬ einanderliegenden Linienraεterfeldern 66b und 66c versehen ist. Von diesem Langteil, welches als Plattenprofil oder Leistenprofil ausgebildet sein kann, lassen sich durch Schnitte S Zwischenträgerplatten etwa gemäß Figur 3 durch Abschneiden gewinnen.

In Figur 7 ist eine Zwischenträgerplatte 68 dargestellt, die wiederum mit einer in zwei Linienrasterf ider unterteilten Fußfläche versehen ist. Die Zwischenträgerplatte 68 ist hier durch Befestigungsbolzen 70 auf einer Trägerplatte ent¬ sprechend Figur 2 befestigbar. Hierzu ist die Zwischenträger¬ platte 68 von gestuften Bohrungen 72 durchsetzt. Ein Werk¬ stück 74 wird auf der Zwischenträgerplatte 68 mittels Be¬ festigungsbolzen 76 befestigt.

Die Befestigungsbolzen 76 durchsetzen Bohrungen 78 des Werk¬ stücks, die in dem fertigen Werkstück vorgesehen sind. Diese

Bohrungen können vorab auf einer Koordinatenbohrmaschine in das Werkstück 74 in richtiger gegenseitiger Zuordnung einge¬ bohrt werden. Das so entstandene Bohrbild wird dann auf die Zwischenträgerplatte 68 übertragen. In der Zwischenträger¬ platte 68 werden entsprechende Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungshulsen 80 gebohrt. Nach Einsetzen der Be¬ festigungshülsen 80 in die Zwischenträgerplatte 68 kann das Werkstück 74 mit seinen Bohrungen auf den Befestigungshülsen 80 zentriert und in diesen vermittels der Befestigungsbolzen 76 befestigt werden. Damit besteht nunmehr die Möglichkeit, etwa die Umfangskontur 82 des Werkstücks auf einer Fräs¬ maschine gemäß Figur 1 zu bearbeiten. Die Bearbeitung der Deckfläche 84 kann nach Lösen der Befestigungsbolzen 76 erfolgen oder vor Anbringung dieser Befestigungsbolzen.

Die Konturbearbeitung der Umfangskontur 82 kann programm¬ gesteuert erfolgen aufgrund eines Führungsprogramms für den jeweiligen Fräskopf, welches auf die Achsen der beiden Boh¬ rungen 78 bezogen ist. Es braucht also nur die Achsposition der Bohrungen 78 nach einmal erfolgter Aufspannung der Zwischenträgerplatte 68 und des Werkstücks 74 vermessen und in die Steuerung der Maschine eingegeben zu werden. Die Lage der Zwischenträgerplatte läßt sich durch Code-Vergleich jederzeit kurzfristig reproduzieren.

In Figur 8 ist ein Zwischenträgerblock 86 dargestellt, welcher eine Fußfläche 86a aufweist. Die Fußfläche 86a ist wiedervon zwei Linienrasterfeldern gebildet, wie in Figur 3 dargestellt. Der Block ist quaderformig oder kubisch. In den neben der Fußfläche 86a verbleibenden anderen Seitenflächen oder wenigstens in einem Teil von diesen sind T-Nuten vorge¬ sehen, welche in die jeweiligen Seitenflächen ausmünden. Diese T-Nuten können in einer oder in der anderen oder in beiden von zwei zueinander senkrechten Richtungen verlaufen und dienen zum Anbau der jeweils zu behandelnden oder zu

untersuchenden Werkstücke, wobei der Anbau durch Spannbolzen erfolgen kann, welche diese Werkstücke durchsetzen und in Nutensteine jeweils einer oder mehrerer Nuten eingeschraubt sind. Dieser Zwischenträgerblock erlaubt es, gleichzeitig mehrere Werkstücke über einer Aufspannfläche gemäß Figur 2 anzuordnen oder Werkstücke in der für die Bearbeitung jeweils günstigsten Orientierung anzubringen. Die Befestigung des Anbaublocks gemäß Figur 8 auf einer Trägerplatte gemäß Figur 2 kann mit Hilfe von zu der Fußfläche 86a senkrechten Durch¬ gangsbohrungen durch den Block 86 erfolgen (nicht dargestellt) , kann aber auch mittels Spannbolzen erfolgen, welche sich über die Fußfläche 86a und die Aufspannfläche 12a der Figur 2 hinweg zwischen einander benachbarten T-Nuten der Trägerplatte 12 und des Zwischenträgerblocks 86 erfolgen. In diesem Fall wird man die T-Nuten der Trägerplatte 12 und/oder des Zwischenträgerblocks 86 so ausbilden, daß sie für den Zugang eines Spannwerkzeugs zu jeweils einem Nutenstein ausreichend Platz bieten. Beispielsweise könnte man daran denken, die Nutensteine in diesem Fall als Rundteile auszu¬ bilden und in ihrer Umfangsfl che in kleinem Winkelabstand Radialbohrungen vorzusehen, in welche ein Spanndorn sukzessi¬ ve eingesteckt werden kann, der jeweils zur Drehung des Nutensteins um einen dem Winkelabstand entsprechenden Spann¬ winkel dient.

In Figur 9 ist eine gegenüber der Trägerplatte 12 abgewan¬ delte Ausführungsform einer Trägerplatte 112 dargestellt, welche sowohl zur Aufnahme eines Zwischenträgerblocks gemäß Figur 8 als auch zur Aufnahme von den in den Figuren 3 bis 7 beschriebenen Spannelementen bzw. Vorrichtungen geeignet ist und eine Aufspannfläche 112a entsprechend der Aufspannfläche 12a gemäß Figur 2 aufweist. Die Trägerplatte 112 unterschei¬ det sich von derjenigen gemäß Figur 2 dadurch, daß die Unter¬ seite den Positionierungs- und Führungssystemen des jeweili¬ gen Maschinenherstellers angepaßt ist, beispielsweise durch

die L-förmigen Füße 112o.

In Figur 1 ist noch ein Werkzeugmagazin 11 angedeutet, aus dem die Werkzeuge durch den Fräskopf 18 automatisch entnommen werden können. Ferner ist mit 13 eine Steuerung angedeutet, von welcher aus sowohl die Schlittenbewegungen als auch die Werkzeugaustauschvorgänge gesteuert werden können.

Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet eine hochpräzise und reproduzierbare Positionierung der jeweils zu bearbeitenden Gegenstände. Höchste Präzision wird dann erreicht, wenn die Trägerplatte 12 starrer Bestandteil des Schlittens 10 ist, weil dann bei der Positionierung beispielsweise eines Spann¬ werkzeugs 38 nur eine einzige und überdies hochpräzise To¬ leranzstelle in Eingriff ist.

Die Spannwerkzeuge 38 gemäß Figur 4 können beispielsweise auch dann zum Einsatz kommen, wenn es gilt, ein langes Werk¬ stück an in seiner Längsrichtung beabstandeten Stellen vibrationsfest einzuspannen.

Die Trägerplatte und die Fußplatten der Gegenstände können aus herkömmlichem Werkzeugstahl hergestellt sein. Die Gegen¬ stände können darüber hinaus auch aus Leichtmetall oder Kunststoff hergestellt werden, je nach den gegebenen Festig- keitsaπforderungen. Dabei ist auch daran gedacht, Gegenstän¬ de, etwa die Spannwerkzeuge 38 der Figur 4, aus leicht be¬ arbeitbarem Werkstoff relativ billig herzustellen und im Anwenderbetrieb je nach Anwendungsfall zu bearbeiten.

Es sei nochmal darauf hingewiesen, daß die Trägerplatte Teil der jeweiligen Behandlungs- oder Meßeinrichtung sein oder auf dieser bleibend montiert sein kann, so daß ihre Position nur einmal vermessen und in die Steuerung eingegeben zu werden braucht.

Zurückkommend auf den Zwischenträger gemäß Figur 8 sei noch erwähnt, daß mindestens ein Teil der Seitenflächen des dort dargestellten Würfels als Kreuzrasterfelder entsprechend der Darstellung in Figuren 2 und 2a ausgeführt sein können, beispielsweise sämtliche vertikalen Seitenflächen, aber auch die obere Endfläche. In diesem Falle ist es möglich, an den so ausgebildeten Seitenflächen jeweils einen Gegenstand mit einer Flußfläche entsprechend Figur 3 in beliebig repro¬ duzierbaren Postionen anzubringen.