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Title:
METHOD AND DEVICE FOR MECHANICALLY MACHINING WORK PIECES AND FOR ASSEMBLING/DISASSEMBLING MODULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/007765
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method and device for mechanically machining work pieces and for assembling/disassembling modules. The inventive method is provided for use in machine tools such as, for example, in computer numerical controlled grinders, milling machines, boring machines and, among other things, in transfer lines for assembling/disassembling modules. The inventive method for mechanically machining work pieces and for assembling/disassembling modules in which the work pieces and/or modules are fastened on adjustable and exchangeable clamping plates (2) is characterized in that the clamping plates (2) are mounted as part of a holding device (1) or of a rotary table (33) in a floating manner by magnetic forces and/or gaseous and/or liquid media. In addition, the inventive method is characterized in that the clamping plates can be adjusted and positioned. By using a sensor system, both the contact freedom of the supporting elements of the clamping plate (2) in a magnetic retaining ring (8) or in the rotary table housing (37), and the $g(m)m-exact positioning of the work pieces/modules with regard to the tool systems and assembly/disassembly systems are ensured by a measuring and control system.

Inventors:
WIEMERS KARL-HEINZ
Application Number:
PCT/DE1999/002271
Publication Date:
February 17, 2000
Filing Date:
July 24, 1999
Export Citation:
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Assignee:
W I T WIEMERS INNOVATIVE TECHN (DE)
International Classes:
B23P19/00; B23P19/04; B23Q1/00; B23Q1/26; B23Q1/28; B23Q1/38; B23Q1/48; B23Q1/52; B23Q3/00; B23Q5/28; B23Q7/02; B23Q16/02; (IPC1-7): B23Q3/00
Foreign References:
DE19646096A11998-05-14
US5239892A1993-08-31
US4630942A1986-12-23
US5524502A1996-06-11
US4798985A1989-01-17
DE4207280A11993-09-16
EP0796700A21997-09-24
EP0614724A21994-09-14
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 320 (E-1563), 17. Juni 1994 (1994-06-17) & JP 06 070534 A (YASKAWA ELECTRIC CORP), 11. März 1994 (1994-03-11)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 10, 31. August 1998 (1998-08-31) & JP 10 141374 A (CANON INC), 26. Mai 1998 (1998-05-26)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 17, no. 365 (M-1442), 9. Juli 1993 (1993-07-09) & JP 05 057550 A (MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD), 9. März 1993 (1993-03-09)
Attorney, Agent or Firm:
Leinung, Günter (Olvenstedter Strasse 15 Magdeburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken und Handhabung von zu montierenden/demontierenden Baugruppen, bei dem die zu bearbeitenden Werkstücke und Baugruppen auf festen oder auswechselbaren Werkstückaufspannplatten befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatten (2) als Teil einer Spanneinrichtung (l) und/oder eines Rundtisches (33) durch Magnetkräfte und/oder gasförmige und/oder flüssige Medien schwebend gelagert, verstellbar und positionierbar sind, sowohl in schwebenden als auch in abgesenkten Positionen der Spanneinrichtung (1) oder des Rotors (34) des Rundtisches (33) eine rotative Bearbeitung der auf der Aufspannplatte (2) befestigten Werkstücken erfolgen kann, wobei mittels eines Sensorsystems die Berührungsfreiheit der Tragelemente der Aufspannplatte (2) in einem Magnethaltering (8) bzw. der Tragelemente des Rotors (34) mit Aufspannplatte (2) im Rundtischgehäuse (37), die u. mgenaue Positionierung der Werkstücke /Baugruppen zu den Werkzeug, Montage, Demontagesystemen durch ein Meß, Regel und Steuersystem gesichert wird und die direkte Winkeleinstellung sowie die direkte Drehzahlmessung als auch eine indirekte Beschleunigungsmessung des Rotors (34) mittels einer Winkelmeßeinrichtung (39) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bearbeitung der Werkstücke wie auch bei der Montage/Demontage von Baugruppen im schwebenden Zustand dieser Schwebezustand durch Magnetkräfte in Verbindung mit gasförmigen und/oder flüssigen Medien als auch allein durch Magnetkräfte oder gasförmige und/oder flüssige Medien erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (1) und der Rotor (34) des Rundtisches (33) mittels Magneten und/oder gasförmigen und/oder flüssigen Medien anhebbar ist, somit definierte Abstände zwischen den Tragelementen ausgebildet werden und in diesem Schwebezustand die Tragelemente und der Rotor (34) und somit die mit der Spanneinrichtung (l) und dem Rotor (34) verbundenen Aufspannplatten (2) planar und rotativ um ihre Achse verstellt und damit Werkstücke/Baugruppen zu an Maschinenportalen (10) in Gantrybauart vorgesehenem Werkzeug und/oder Montage oder Demeontagesystem oder auch anderen positioniert werden können, wenn diese Maschinenportale (10) vorher in der Art positioniert werden, daß sie sich konzentrisch über der Spanneinrichtung (1) bzw. über dem Rundtisch (33) zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken und/oder zur Montage/Demontage von Baugruppen befinden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Bearbeitungen, Behandlungen, Beschichtungen, Montage/Demontagen an den Werkstücken und/oder Baugruppen dabei konzentrisch, exzentrisch sowie auf Bahnkurven erfolgen können, wobei beim Einsatz eines Rundtisches (33) der Rotationsantrieb des Rotors (34) sowie die rotative Winkelposition des Rotors (34) dabei mechanisch oder auch mittels Synchron oder Asynchronlinearmotoren bewirkt werden und der rotatorische Kraftangriff sowohl in horizontaler Ebene als auch in vertikaler Ebene erfolgen kann.
5. Verfahren nach Anspruch l und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rotatorische Kraftangriff in horizontaler Ebene von unten oder oben auf eine Flanschfläche oder eine abgesetzte Flache des Rotors (34) und in vertikaler Ebene an der Mantelfläche oder Innenbohrung des Rotors (34) oder an dem äußeren Durchmesser des Rotorflansches erfolgen kann.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, die als eine Spanneinheit ausgebildet ist, aus einer Basisplatte mit zugeordnetem Tragring besteht, in dem eine Winkelverstelleinrichtung angeordnet ist, die wiederum über Anstellspindeln mit einer Zentrierplatte und einer Werkstückaufspannplatte verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (7) als ein vollflachiger sowie als ein ringförmig gestalteter Körper ausgeführt ist, die vollflächigen und ringförmigen Basisplatten (7 ; 7') in einem Magnethaltering (8) angeordnet sind, dem eine Medienkammer (31) mit Offnungen (14) zugeordnet und mit einem Düsensystem ausgerüstet ist, welches aus einzelnen Düsenöffhungen (12) besteht, die umfänglich im Magnethaltering (8) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tragring (6) und dem Magnethaltering (8), zwischen der Basisplatte (7) und dem Innendurchmesser des Magnethalteringes (8) sowie der Basisplatte (7'), dem Innendurchmesser des Magnethalteringes (8) und der Aufspannplatte (2) Zwischenräume, sogenannte Freiräume, vorhanden sind, die eine rotative und planare Bewegung der Spanneinheit (l) im Magnethaltering (8) ermöglichen.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Magnethaltering (8) an seiner inneren Oberseite (17) in wechselnder Folge Hebemagnete (27) sowie Antriebsmagnete (9) und an seiner inneren Grundfläche (18) Haltemagnete (23) sowie Antriebsmagnete (9) eingeordnet und die Antriebsmagnete (9) als Linearmotore ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemagnete (23) und Hebemagnete (27) als Hybridmagnete ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (6) mit der zugeordneten Aufspannplatte (2) an einer Maschinenbasis in einer entsprechend ausgestalteten Fundamentgrube angeordnet ist und die Aufspannplatte (2) sowie die Basisplatte (7') in einer horizontalen Ebene zueinander verstellt werden können.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (7') auf ihrer Oberflache mit beweglichem Werkzeug Montage/Demontagesystemen (21) bestückt ist, mit denen die auf der Aufspannplatte (2) befestigten Werkstücke bearbeitet bzw. Baugruppen montiert/demontiert werden können und parallel dazu auf der oberen Fläche des Magnethalteringes (8) feste Werkzeug, Montage/Demontage systeme (22) angeordnet sein kõnnen.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in einem Rundtisch (33), bestehend aus einem Gehause (37), einem Rotor (34) mit fester oder auswechselbarer Aufspannplatte (2), Hebemagneten (35), Haltemagneten (38), Zentriermagneten (36), einem Linearmotor (40) sowie einer Winkelmeßeinrichtung (39) und einem Sensorsystem, der Rotor (34) magnetgelagert angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für den rotatorischen Kraftangriff der Rotor (34) mit ebenen oder abgesetzten Flanschflachen ausgebildet und im Bereich der Wirkflächen der Hebemagnete (35), der Haltemagnete (38) und der Zentriermagnete (36) vorzugsweise mit geblechten Zonen (41) ausgerüstet ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Hebemagnete (35), der Haltemagnete (38) und der Zentriermagnete (36) Sensoren (46) angeordnet und das Gehäuse (37) des Rundtisches (33) mit Düsenöfmungen (12) ausgeführt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Schwebezustandes vom Rotor (34) sowie der Aufspannplatte (2) gleichpolig wirkende Magnete zwischen der Unterseite des Rotors (34) und der dieser gegenüber liegenden Grundfläche im Gehäuse (37) angeordnet sein können.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß die RundtischGehäusegrundplatte (37) des Rundtisches (33) mit einer Fangeinrichtung versehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundtisch (33) auf einem Rundtischträger (47) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundtischträger (47) in einer mechanischen Führungsstruktur (50) geführt ist und innerhalb der Führungsstruktur (50) Hebe und Antriebs magnete (51 ; 54) sowie Halte und Antriebsmagnete (52 ; 54) und Führungsmagnete (53) angeordnet sind.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken und zur Montage/Demontage von Baugruppen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken und zur Montage/Demontage von Baugruppen, bei der die mechanisch zu bearbeitenden Werkstücke als auch die zu montierenden oder die zu demontierenden Baugruppen auf eine verstell- und auswechselbare Aufspannplatte gespannt werden, welche in Werkzeugmaschinen, wie z. B. in CNC-gesteuerten Schleifmaschinen, Fräsmaschinen, Bohrwerken u. a., integriert ist oder in Transferstraßen zur Montage bzw. Demontage von Baugruppen Anwendung findet.

Die Einbindung einzelner Werkzeugmaschinen oder auch Maschinensysteme in Fertigungs- oder auch Montage/Demontagestraßen wird in der Praxis angewendet, um die Nebenzeiten bei der mechanischen Bearbeitung und der Montage/Demontage zu senken und somit die Produktivität zu erhöhen sowie die Fertigungsmöglichkeiten zu erweitem.

Um diesen Forderungen zu entsprechen, sind bereits Lösungen vorgestellt worden, die solche Vorgänge wie das Spannen und Lösen von Werkstücken auf Werkstückaufspannplatten, das Positionieren von Werkstücken zu Bearbeitungswerkzeugen, die Verstellmöglichkeiten von zu bearbeitenden Werkstücken zu Bearbeitungszwecken und deren Verstellantriebe betreffen.

So bezieht sich die DE 21 02 234 A 1 auf einen Antrieb für die Bewegung von Werkzeugträgem innerhalb einer Fertigungsstraße, die auf einer Transportbahn in vorbestimmte Positionen verbracht werden.

Dies wird dadurch erreicht, daB als Kraftquellen mehrere wechselweise und durch Impulserregung zusammenwirkende Primär- und Sekundärteile in an sich bekannten Linearmotoren Anwendung finden. Die Primärteile sind in Abständen sowohl einzeln als auch gruppenweise auf der Transportbahn verteilt, die Sekundärteile sind am Werkzeugträger angeordnet. Die in Gruppen angeordneten Primärteile liegen parallel oder winklig zueinander und bestimmte Primärteilgruppen sind durch vom Werkzeugträger betätigte Schalter in aufeinander folgendem Wechsel an ein Drehstrom- oder Gleichstromnetz angeschlossen.

Jedes der Sekundärteilc besteht aus einer Platte mit hoher magnetischer Leitfähigkeit, welche dem Primärteil zugewandt, mit einer Platte hoher elektrischer Leitfähigkeit belegt ist und beide länger als jedes der wie sie gerichteten Primärteile sind.

In die Platte mit hoher elektrischer Leitfähigkeit sind quer zu ihr zwei parallele Streifen mit hoher magnetischer Leitfähigkeit eingebettet, von denen jeder breiter ist als die Breite der Nuten der Primärteile und deren gegenseitiger Mittenabstand der dem zweier ungleichnamiger Pole der Primärteile entspricht.

Bei dieser Lösung wird zwischen dem Werkzeugträger und der Transportbahn ein Luftpolster aufgebaut, und ein an sich bekannter Linearmotor wird als Antrieb verwendet.

Das Aufspannen oder Heben von Werkstücken mittels einer Magnetspannplatte ist durch die EP 0 357 904 A 1 bekannt, in der eine derartige Magnetspannplatte beschrieben wird, die nicht nur Werkstücke aus unterschiedlichem Material, sondern auch Werkstücke aus schwach- oder nichtmagnetischem Material sicher halten kann, deren Oberflächen so gestaltet sind, daß an keiner Stelle die Unterstützung des Werkstückes fehlt, aber nach wie vor eine sichere und gute Übertragung des Vakuums, durch den ungehinderten Luftdurchtritt, möglich ist.

Es werden dann zwei Ausfiihrungsformen beschrieben. Bei der einen Ausführungsform sind die Schlitze oder Bohrungen in den magnetischen Polabschnitten zwischen den aus nichtferromagnetischem Material bestehenden Polleitungen ausgebildet und mit feinporigem Sintermetall gefiillt.

Bei der anderen Ausführung sind die Schlitze in den Polleitungen vorgesehen und ebenfalls mit feinporigem Sintermetall gefüllt, welches in diesem Fall nicht ferromagnetisch ist.

Mit dieser beschriebenen kombinierten Vakuum-Magnetspannplatte wird zwar ein Spannen mittels Magnetkräften erreicht, weitere Möglichkeiten, wie beispielsweise die Positionierung oder das Verfahren von einem auf einer Magnetspannplatte vorgesehenen Werkstück, sind mit dieser Lösung nicht durchführbar.

Ferner ist mit der DE 196 28 921 A 1 ein Werkzeugmaschinensystem zur mechanischen Bearbeitung bekannt geworden, bei dem das Werkzeugmaschinensystem aus einer Maschinenbasis mit einem in Wirkverbindung stehenden Maschinenportal besteht, welches seitlich auf dem Maschinenfundament abgestützt ist und die Maschinenbasis übergreift.

Die Maschinenbasis selbst ist so ausgestaltet, daß diese, zur Aufnahme und Führung einer Spanneinrichtung, ein Aufnahmebett besitzt, welches in der Längsachse der Maschinenbasis, also in der x-Achse verfahrbar ist.

Dem Auffiahmebett ist eine magnetisch stützbare, verspannbare und positionierbare Spanneinrichtung zugeordnet, mit der ermöglicht wird, daß die aufzunehmenden Werkstücke auf der Spannplatte verspannt werden, die gesamte Spanneinrichtung mit Hilfe von Magnetkräften angehoben, verfahren und positioniert sowie abgesetzt und mit dem Aufnahmebett magnetisch, vorzugsweise mittels Hybridmagneten, verspannt werden kann.

Ferner ist bekannt, die Spannplatte einer derart ausgebildeten Spanneinrichtung so auszugestalten, daß sie über entsprechende Hebe- und Verstelleinrichtungen, neben ihrer Verfahr- und Positionierbarkeit in den x- und y-Achsen, auch um ihre eigene Achse vertikal winklig verstellt und positioniert werden kann.

Bei diesen bekannten Lösungen wird die mit den entsprechenden Werkstücken versehene Spanneinrichtung über vorgesehene Hebemagnete in einen Schwebezustand verbracht, um dann in diesem verstellt, positioniert, abgesenkt und über vorgesehene Haltemagnete verspannt zu werden, damit in dieser aufgesetzten und verspannten Position der Spannplatte die entsprechenden Bearbeitungsschritte an den Werkstücken vorgenommen werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren mit einer dazugehörenden Vorrichtung zu entwickeln, mit denen mechanische Bearbeitungen, Behandlungen u. ä. von Werkstücken sowie die Montage/Demontage von Baugruppen durchgeführt werden können, um die auf einer Aufspannplatte eines Maschinensystems vorhandenen Werkstücke/Baugruppen zu Werkzeugsystemen, Montageeinrichtungen, Behandlungs- Systemen u. ä. zu positionieren, die sich an einem oder mehreren Maschinenportalen befinden, die diese Aufspannplatte überspannen und/oder um diese herum angeordnet sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen I, 6 und 12 heraus- gestellten Merkmale gelöst.

Die sich aus dem Ausführungsbeispicl ergebenden vorteilhaften Lösungen und besondere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das vorgestellte Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß mechanische Bearbeitungen, Behandlungen, Beschichtungen, Montagen-/Demontagen u. ä. an den sich auf einer Aufspannplatte eines Rundtisches oder einer Spanneinrichtung angeordneten Werkstücken und/oder Baugruppen, deren Positionierung und Verstellung zu Werkzeug-, Behand-lungs-, Montage- und Demontagesystemen im Schwebezustand des Rundtisch- trägers mit zugeordnetem Rundtisch und/oder des Rotors des Rundtisches sowie der gesamten Spanneinrichtung erfolgen, vorgenommen werden können, wobei durch vorgesehene Magnete und/oder ein unter Druck zugeführtes zusätzliches gasförmiges und/oder flüssiges Medienpolster der Schwebezustand des Rundtischrotors innerhalb des Gehäuses vom Rundtisch bzw. des Rundtischträgers mit dem darauf befindlichen Rundtisch bzw. der Spanneinrichtung aufgebaut bzw. unterstützt wird.

Die mechanischen Bearbeitungen, Behandlungen, Beschichtungen, Montagen/ Demontagen und ähnliche an den Werkstücken und/oder Baugruppen können dabei konzentrisch, exzentrisch oder auf Bahnkurven erfolgen. Dies bedeutet, daß bei einem konzentrischen Bewegungsablauf die feste oder auswechselbare Aufspannplatte um ihre vertikale magnetgelagerte Rotationsachse rotiert, wobei die Aufspannplatte mit dem Rotor eines konzipierten Rundtisches verbunden ist und der Rotor innerhalb des Gehäuses vom Rundtisch magnetisch gelagert ist, wie auch der Rundtischträger in einer mechanischen Führungsstruktur.

Der Rotationsantrieb sowie die rotative Winkelpositionierung des Rotors kann dabei mechanisch oder auch mittels Synchron- oder Asynchronlinearmotoren bewirkt werden, wobei der rotatorische Kraftangriff sowohl in der horizontalen Ebene, z. B. von unten oder oben auf eine Flanschfläche oder eine abgesetzte Fläche des Rotors, als auch in der verikalen Ebene, z. B. an der Mantelfläche oder Innenbohrung des Rotors oder an dem äußeren Durchmesser des Rotorflansches, erfolgen kann.

Die vertikale und horizontale magnetische Verstellung erfolgt bei dem konzentrischen Bewegungsablauf der festen oder auswechselbaren Aufspannplatte nur zur Schweberegelung, d. h. zum u. m-genauen Rundlauf des Rotors im Rundtisch und der Aufrechterhaltung der horizontalen sowie vertikalen Magnetspalte, so daß auch unter Einwirkung von statischen und dynamischen Kippmomenten, Bearbeitungskräften u. a. eine Berührung des Rotors mit der Innenseite des Rundtischgchäuses ausgeschlossen wird.

Beim konzentrischen Bewegungsablauf der festen oder auswechselbaren Aufspannplatte kann die Unterstützung des Schwebezustandes des Rotors im Rundtischgehäuse durch die Anordnung gleichpolig wirkender Magnete zwischen der Unterseite des Rotors und der dieser gegenüberliegenden Grundfläche im Rundtischgehäuse erfolgen.

Durch den konzentrischen, selbstangetriebenen Bewegungsablauf der festen oder auswechselbaren Aufspannplatte können die auf der Aufspannplatte befestigten Werkstücke zu Maschinenwerkzeugsystemen, die in deren x-Achse (Längsachse) beweglich sind, sich an Portalen oder im Umfeld der Maschine befinden, höchstgcnau durch die Rotationsbewegung der Aufspannplatte als cp-Winkel um die vertikale z-Achse des Rundtisches sowie auf der y-Achse in Kombination mit dem Rundtischträger auf der x-Achse positioniert werden, so daß diese mit oder ohne eigenen Antrieb versehenen Werkzeugsysteme bearbeitend auf die Werkstücke einwirken.

Wie bereits oben ausgeführt, kann die fest oder auswechselbar angeordnete Aufspann- platte mit einer Spanneinrichtung oder einem Rundtisch kombiniert werden. Auch hier können die auf der Aufspannplatte befindlichen Werkstücke durch die Spanneinrichtung oder den Rundtischrotor fixiert oder durch die rotierende Achse der Spanneinrichtung bzw. des Rundtischrotors bewegt werden. Ebenso ist es möglich, die Spanneinrichtung oder den Rundtischrotor mit der konzentrisch drehenden festen oder auswechselbaren Aufspannplatte auf einer mechanischen oder linearmotorischen x-Achse bzw. der x- Achse des Rundtischträgers konventionell oder magnetgelagert an statische Werkzeugsysteme der Werkzeugmaschine oder solcher im Umfeld der Maschine heranzufahren, um die jeweilig erforderliche Position durch die x- und Rotationsbewegung höchstgenau zu erreichen. Danach kann das statische oder bewegliche, mit eigenem Rotations- und/oder Vertikalantrieb versehene Werkzeugsystem auf die Werkstücke, welche sich auf der festen oder auswechselbaren Aufspannplatte der Spanneinrichtung bzw. des Rundtisches befinden, einwirken, während über die eigene x-, y-(p-Achse der Spanneinrichtung bzw. über die ep-y-Achse des Rundtischrotors und der x-Achse des Rundtischträgers die Werkstücke während der Bearbeitung verfahren werden. Eine Kombination der x-/y-cpAchsbewegungen der Werkzeugsysteme mit den x-y-cp-Rotationsbewegungen der Spanneinrichtung oder des Rundtischrotors in Verbindung mit dem Rundtischträger sind ebenso möglich sowie zusätzlich die z-Achsenbewegung der Werkzeugsysteme und die allwinklige Vertikalbewegung der geschaffenen und beschriebenen Vorrichtung.

Ein weiterer alternativer Einsatz der beschriebenen Vorrichtung ergibt sich für die mechanische Bearbeitung von Werkstücken in einer Werkzeugmaschine durch die allwinklige vertikale Bewegung einer in der x-Achse beweglichen Aufnahmeplatte einer Werkzeugmaschine, auf der die Werkstücke aufgespannt werden in Kombination mit dem Einsatz der beschriebenen Spanneinrichtung bzw. des Rundtisches als Werkzeug- systemträger am Portal der Werkzeugmaschine, in dem mehrere Werkzeugsysteme konzentrisch oder in Bahnbewegungen, wie bereits beschrieben, bewegt werden und auf die Werkstücke auf der vorgenannten Aufspannplatte einwirken.

Die Verstellung und Positionierung der Spanneinrichtung oder des Rundtisches sowie des Rundtischträgers mit der Aufspannplatte erfolgt zu exzentrischen Bewegungsabläufen an den Werkstücken auf der x-Achse des Systems. Daraus entstehen Bahnkurven, die sich als kombinierte Rotations- und Planarverschiebungen darstellen und über magnetische Hub-, Antriebs- und Verspannkräfte sowie mittels eines zusätzlichen gasförmigen und/oder flüssigen Mediums erfolgen. Dabei ist es möglich, nach jeder Positionierung der Werkstücke/Baugruppen zu den genannten Systemen und Einrichtungen, mittels Verspannmagneten die Basisplatte der Spanneinrichtung mit dem Magnethaltering, der die Spanneinrichtung umfaßt bzw. den Rundtischrotor mit der Rundtisch-Gehäusegrundplatte zu verspannen und damit auch die Aufspannplatte gegen Bewegungen, z. B. durch die auftretenden Bearbeitungskräfte, zu sichern und das zusätzliche Medium zurückzuverdrängen. Ebenso ist es möglich, diese Aufspannplatte auf dem Magnetspalt zwischen der Basisplatte der Spanneinrichtung und der inneren Grundfläche des Magnethalteringes bzw. zwischen dem Rundtischrotor und der Rundtisch-Gehäusegrundplatte mit einem stützenden, den Magnetspalt versteifenden, gasförmigen und/oder flüssigen Medium während der Bearbeitung, Montage, Behandlung o. ä. in horizontalen und vertikalen Bahnkurven zu führen, ohne daß zwischenzeitlich eine Verspannung der Basisplatte mit dem Magnethaltering erfolgen muß. Dabei werden alle Bewegungen der Spanneinrichtung sowie der Aufspannplatte durch ein integriertes CNC-System gesteuert.

Die notwendige Berührungsfreiheit der zur Spanneinrichtung gehörenden Basisplatte im Magnethaltering im angehobenen Zustand der Spanneinrichtung bzw. des Rundtisch- rotors im Rundtischgehäuse und des Rundtischträgers in seiner mechanischen Führungsstruktur wird über ein Sensorsystem überwacht und gesichert, und ein vorgesehenes Meßsystem garantiert die um-genaue Positionierung der ebenso zur Spanneinrichtung bzw. zum Rundtisch gehörenden auswechselbar gestalteten Aufspannplatte.

Das Verfahren ist dabei so konzipiert, daß die notwendigen Verfahrensschritte sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander ablaufen können. Das bedeutet, die einzelnen vertikalen Positionen der zur Spanneinrichtung gehörenden Basisplatte bzw. zum Rundtisch gehörenden Rotors können sowohl mittels Magnetkräften, durch zugeführte Medien, vorzugsweise Luft, oder auch in der Kombination von Magnetkräften und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Medien erzielt werden. Dies bedeutet ferner, daß sowohl im Zustand der Schwebe, in dem die Spanneinrichtung bzw. der Rotor des Rundtisches allseitig positioniert und/oder geführt wird, als auch in deren abgesetzten, mit dem Magnethaltering bzw. der Rundtisch-Gehäusegrundplatte und/oder des Rundtischträgers in seiner mechanischen Führungsstruktur verspannten Position, die entsprechenden Bearbeitungen, Behandlungen, Montagen/Demontagen u. ä. an den Werkstücken/Baugruppen auf der Aufspannplatte durchgeführt werden können.

Ferner kann die Spanneinrichtung bzw. der Rundtischträger mit dem Rundtisch für Montage- und Demontagezwecke Bestandteil des jeweiligen Maschinensystems sein und ist zu diesem Zweck beispielsweise in einer dafiir konzipierten Fundamentgrube bzw. in einer Transferstraße angeordnet.

Die gesamte Spanneinrichtung bzw. der Rundtischträger mit dem Rundtisch, so also auch die auf der Aufspannplatte befestigten Werkstücke/Baugruppen, können von mit Werkzeugen, Behandlungs-, Montage-/Demontagesystemen versehenen Maschinen- portalen in der x-Achse überfahren werden.

Die magnetisch stützbare, verspannbare, und postionierbare Spanneinrichtung bzw. der Rotor des Rundtisches mit den auf deren Aufspannplatte aufgesetzten Werkstücken/ Baugruppen wird mit Hilfe von Magnetkräften und/oder gasförmigen und/oder flüssigen Medien angehoben, verfahren sowie positioniert und abgesenkt. Die Spanneinrichtung bzw. der Rotor des Rundtisches wird magnetisch, vorzugsweise mittels Hybridmagneten, verspannt, wobei die Spanneinrichtung selbst in einem die Basisplatte der Spann- einrichtung umfassenden Magnethaltering bzw. der Rotor des Rundtisches im Rundtisch- gehäuse angeordnet ist. In diesem befinden sich Hebe-, Spann- und Antriebsmagnete, im Rundtischgehause zusatzliche Zentriermagnete. Die vorgesehenen Antriebsmagnete, vorzugsweise Linearmotore, gewährleisten, daß die im schwebenden Zustand der Spanneinrichtung bzw. des Rundtisches und/oder dessen Träger auf deren Aufspannplatte aufgesetzten Werkstücke/Baugruppen verfahren und zu den entsprechenden Werkzeug-, Behandlungs-, Montage-/ Demontagesystemen u. ä. positioniert werden können Der Freiraum zwischen dem Magnethaltering und der Basisplatte der Spanneinrichtung, als auch der Freiraum zwischen dem Magnethaltering und dem Tragring der Spanneinrichtung ist so gewählt, daß die gesamte Spanneinrichtung rotativ sowie planar, das heißt um ihre z-Achse und in den x- und y-Richtungen verfahren und positioniert werden kann, je nach der erforderlichen Position der Werkstücke zu den Werkzeug- und Behandlungssystemen bzw. den erforderlichen Positionen der Baugruppen zu den Montage/Demontagesystemen.

Bei konzentrischer Anordnung mittels Rundtisch mit Rundtischträger wird mit dem Rundtischrotor die rotative (p-Winkeleinstellung um die z-Achse und damit die relative y-Achse positioniert, während die Positionierung auf der x-Achse mittels des Rundtisch- trägers erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht somit aus einer Spanneinrichtung mit einer Basisplatte, einem Tragring, einer Aufspannplatte sowie einem Magnethaltering, der die Basisplatte als Unterteil der Spanneinrichtung umgreift, mit der Spanneinrichtung selbst in Wirkverbindung steht und mit Hebe-, Spann- und Antriebsmagneten ausgerüstet ist.

In konzentrischer Anordnung aus einem Rundtischgehäuse mit einem Rotor, einer Aufspannplatte mit einem Rundtischträger, der mit dem Rundtisch selbst in Wirk- verbindung steht d. h. dieser auf seiner x-Achse linear bewegt und mit Hebe-Halte- Führungs- und Antriebsmagneten ausgerüstet ist. Ebenso mit Hebe-Spann- und Antriebs- magneten sowie zusätzlichen Zentriermagneten ist der Rundtisch ausgerichtet, um mit dem Rundtischrotor in Kombination mit dem Rundtischträger die rotative cp-Winkel- bewegung um die z-Achse bzw. die relative y-Bewegung bei jeweiliger exakter Haltung der vertikalen und horizontalen Systemachse der Gesamteinrichtung auszuführen.

Ferner sind Düsenöffhungen vorgesehen, durch die das gasförmige und/oder flüssige Medium eingeleitet oder abgeführt wird, um die Anhebung der gesamten Spann- einrichtung bzw. des Rundtischrotors oder deren/dessen Schwebezustand zu erreichen bzw. zu unterstützen. Im Falle der magnetischen Verspannung der Spanneinrichtung mit dem Magnethaltering bzw. des Rundtischrotors mit der Rundtisch-Gehäusegrundplatte wird das entsprechende Medium über die Düsenöffhungen in die innere Grundfläche des Magnethalteringes bzw. Rundtisch-Gehäusegrundplatte durch das Gewicht der Spann- einrichtung und die magnetischen Verspannkräfte zurückverdrängt.

Das Verfahren und Positionieren der Spanneinrichtung bzw. des Rundtischrotors erfolgt im angehobenen, das heißt im Schwebezustand, da die vorhandenen Hebemagnete und/oder das Medium (Gas, Flüssigkeit, o. ä.), die Spanneinrichtung bzw. den Rundtisch- rotor derart von der Grundfläche des Magnethalteringes bzw. der Rundtisch-Gehäuse- grundplatte abheben, daß zwischen der Basisplattenunterseite und der inneren Grundfläche des Magnethalteringes bzw. der Rundtischrotor-Unterseite und der Rundtisch-Gehäusegrundplatte sowie zwischen der Basisplattenoberseite und der inneren Oberseite des Magnethalteringes bzw. der Rundtischrotor-Oberseite und dem Rundtisch- Gehausedeckel definierte Spalte entstehen und so die erforderlichen Verfahr- bzw.

Positioniervorgänge der Aufspannplatte bei berührungsloser Basisplatte bzw. berührungslosem Rundtischrotor im Rundtischgehäuse erfolgen können.

Die Basisplatte der Spanneinrichtung kann sowohl vollflächig als auch ringförmig ausgebildet sein.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in Figur l : die beispielhafte Gesamtansicht eines Werkzeugmaschinensystems mit Rundtisch und Rundtischträger Figur 2 : eine Gesamtaussicht eines Werkstückmaschinensystems mit einer Spanneinrichtung Figur 3 : eine Schnittdarstellung eines Rundtisches Figur 4 : eine Schnittdarstellung des Magnethalteringes mit der Spanneinrichtung und dessen Lagerung in einer Fundamentgrube Figur 5 : eine weitere Ausfiihrungsform der Spanneinrichtung mit ringförmiger Basisplatte in Halb-Schnittdarstellung Figur 6 : eine Teilansicht nach Figur 5 Figur 7 : eine Ansicht der prinzipiellen Anordnung z. B. der Halte- und Antriebsmagnete im Magnethaltering Figur 8 : die Anordnung des Rundtisches auf dem Rundtischträger in Schnitt- Darstellung.

Die Einbindung und Anordnung eines Rundtisches 33 mit zugeordneter Aufspannplatte 2 und dem Rundtischträger 47 in ein komplettes Werkzeugmaschinensystem ist in der Figur 1 gezeigt, während die Einbindung und Anordnung einer Spanneinrichtung l mit zugeordneter Aufspannplatte 2 in der Figur 2 dargestellt ist. Ferner ergeben sich aus beiden Figuren, wie die Aufspannplatte 2, ob nun Bestandteil eines Rundtisches 33 mit Rundtischträger 47 oder einer Spanneinrichtung l, in den einzelnen Bewegungs- richtungen 24,25, 26,28 verfahren werden kann.

Gleichzeitig ist dargestellt, wie ein Maschinenportal 10 diese Spanneinrichtung 1 bzw. den Rundtisch 33 iibergreift und an den Maschinenportalen 10 vorgesehene Werkzeug- systeme, die in Halterungen 29 gefuhrt werden, unmittelbar auf die auf der Aufspann- platte 2 angeordneten Werkstücke einwirken können.

Der Aufbau und die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Rundtisches 33 gibt die Darstellung nach Figur 3 wieder. Der Rundtisch 33 ist dabei als kompakte Baugruppe ausgebildet, welcher aus einem Gehäuse 37 besteht, in dem ein Rotor 34 eingeordnet ist.

Die Aufspannplatte 2 kann dabei sowohl fest als auch auswechselbar mit dem Rotor 34 verbunden sein.

Zum Rundtisch 33 gehören ferner Hebemagnete 35 und Haltemagnete 38, wobei die Hebemagnete 35 oberhalb des Rotors 34 am Deckel des Gehäuse 37 befestigt sind, während die Haltemagnete 38 unterhalb vom Rotor 34 auf der Grundplatte des Gehäuses 37 angeordnet sind.

Ferner ist der Rundtisch 33 mit Zentriermagneten 36 und einem rotativ wirkenden Linearmotor 40 ausgerüstet, der umfänglich mit dem Rotor 34 in Wirkverbindung steht und an der Innenwandung des Gehäuses 37 angeordnet ist. Im Bereich der Hebe- magnete 35, der Haltemagnete 38 und der Zentriermagnete 36 ist der Rotor 34 bevorzugterweise mit geblechten Zonen 41 ausgerüstet, um die magnetische Effizienz zu steigern, wobei selbstverständlich auch ein direkter Einfluß der Magnete 35, 36 und 38 auf den Rotor 34 möglich ist. Die Notwendigkeit der Blechung wird immer vom Material des Rotors 34 abhängig sein. In den Wirkbereichen der Hebemagnete 35, der Haltemagnete 38 und der Zentrier- magnete 36 zum Rotor 34 sind entsprechende Luftspalte 45,44 und 43 vorhanden, die gleichzeitig Magnetspalte darstellen, auf denen der Rotor 34 positioniert, rotativ bewegt und in seiner horizontalen und vertikalen Position korrigiert werden kann.

Ferner befindet sich ein Luftspalt 42 zwischen dem Linearmotor 40 und dem Rotor 34, wobei der Rotor 34 als Sekundärteil des Linearmotors 40 im Wirkbereich des Linearmotors 40 mit Permanentmagneten ausgestattet ist.

Zum Rundtisch 33 gehort ferner eine Winkelmeßeinrichtung 39, die unmittelbar mit dem Rotor 34 in Wirkzusammenhang steht und so ausgebildet ist, daß damit eine exakte Winkeleinstellung und Messung des Drehwinkels (p der Aufspannplatte 2 möglich ist, gleichfalls direkt über diese Einrichtung kann die Drehzahl der Aufspannplatte 2 und indirekt deren Beschleunigung gemessen werden.

Um die flüssigen oder gasförmigen Medien in den Arbeitsbereich des Rotors 34 fuhren zu können, ist das Gehäuse 37 mit Öffnungen ausgeführt, in denen Düsen 12 Aufnahme finden, über die die vorgesehenen Medien zugeführt werden können.

Ferner ist der Rundtisch 33 mit Sensoren 46 ausgerüstet, die unmittelbar im Bereich, der Zentriermagnete 36 und der Haltemagnete 38 vorgesehen sind und zur Messung der Luftspalte 43 und 44 verwendet werden.

Schließlich ist innerhalb des Rundtisches 33 eine nicht näher dargestellte Fangein- richtung für den Rotor 34 vorgesehen, die beispielsweise bei Stromausfällen wirksam wird, damit der Rotor 34 weder mit den Haltemagneten 38, den Zentriermagneten 36, noch mit dem Linearmotor 40 in Berührung kommt und es zu keinen Zerstörungen innerhalb des Rundtisches 33 kommen kann.

Der Aufbau der Spanneinrichtung 1 und ihre Lagerung im Magnethaltering 8 sowie deren Anordnung in einer speziellen Fundamentgrube ergibt sich aus der Darstellung nach der Figur 4.

Die Spanneinrichtung 1 besteht dabei aus einer Basisplatte 7, welche bei der dargestellten Ausführung als eine vollflächige Platte ausgebildet ist, auf der ein Tragring 6 befestigt ist, in dem wiederum die Winkelverstelleinrichtung 15 angeordnet ist. Über die Niveaueinstellspindeln 5 der Winkelverstelleinrichtung 15, die Kugelkopfstiitzenspindel 4, den Tragring 6 und die Basisplatte 7 bzw. die als Ring ausgebildete Basis- platte 7', in der Figur 5 dargestellt, ist die konstruktive Verbindung als auch die Wirkverbindung zur Aufspannplatte 2 hergestellt, wobei die auswechselbare Aufspannplatte 2 über entsprechende Befestigungselemente mit der Zentrierplatte 3 verbunden ist. Diese Verbindung gewährleistet, daß die Aufspannplatte 2, je nach technologischer Anforderung, aus der Spanneinrichtung I herausgenommen werden kann, um dann zu anderen Bearbeitungs- Behandlungs-, Montage-/Demontagesystemen weitergeleitet oder außerhalb des gesamten Maschinensystems abgerüstet und wieder bestückt werden zu können.

Die Lagerung der Spanneinrichtung 1 erfolgt über die Basisplatte 7, welche in einem Magnethaltering 8 in der Art und Weise angeordnet ist, daß in dem ringförmig ausgebildeten Freiraum 31 des Magnethalteringes 8 die Basisplatte 7 eingesetzt ist und die Größenordnungen so gewählt sind, daß die Basisplatte 7 ungehindert in dem Magnethaltering 8 angehoben, verstellt und abgesenkt werden kann.

In der Grundfläche 18 sind Haltemagnete 23 und Antriebsmagnete 9 und in der inneren Oberfläche 17 des Magnethalteringes 8 sind Hebemagnete 27 und Antriebsmagnete 9 angeordnet, wobei in bevorzugter Weise die Halte- und Hebemagnete 23 ; 27 als Hybridmagnete ausgebildet sind, das heißt, diese bestehen in ihrem Aufbau aus einer Kombination von Elektro- und Permanentmagneten.

Die Antriebsmagnete 9 sind vorzugsweise als Linearmotore ausgebildet, mittels derer die Basisplatte 7 rotativ und planar verfahren werden kann, wobei ein nicht näher dargestelltes Sensorsystem die Berührungsfrciheit der Basisplatte 7 im Magnethaltering 8 sichert. Dies in der Art und Weise, daß sich zwischen der inneren Oberseite 17 des Magnethalteringes 8 und der Basisplattenoberseite 19 und zwischen der inneren Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 und der Basisplattenunterseite 20 Spalten 16 ; 32 ergeben.

Befindet sich die Basisplatte 7 in diesem angehobenen, also im Schwebezustand, ist eine Verstellung und Positionierung der gesamten Spanneinrichtung 1 möglich, wobei ein integriertes Meßsystem sicherstellt, daß eine um-genaue Positionierung der Aufspannplatte 2 mit den sich darauf befindenden Werkstücken oder Baugruppen zu, in Halterungen 29 angeordneten Werkzeugsystemen erfolgt, wie beispielsweise in der Figur 2 dargestellt.

Die in der Figur 4 als auch in der Figur 5 gezeigte Anordnung der Basisplatte 7 bzw. der Basisplatte 7 im Magnethaltering 8 verdeutlicht im weitesten Sinne den Schwebezustand der gesamten Spanneinrichtung 1 und die Anordnung sowie das Zusammenspiel der einzelnen Elemente des gesamten Systems.

In der Praxis, während der Bearbeitungsvorgänge, liegt die gesamte Spanneinrichtung 1 entweder über ihren Basisplatten 7 ; 7' auf der Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 auf oder schwebt zwischen der Oberseite 17 und der Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8. Dieser Zustand wird dadurch erreicht, daß die Basisplatten 7 ; 7' entweder durch die Hebemagnete 27 und/oder durch die Einleitung eines Mediums (Gas, Flüssigkeit u. ä.) zwischen der Basisplattenunterseite 20 und der inneren Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 in diese Position verbracht wird.

Dabei kann die Erreichung des Schwebezustandes sowohl über die Kräfte der eingesetzten Magnete als auch über die Zuführung eines dieser Medien erreicht werden, aber auch durch die Kombination beider Tragsysteme. Die eingesetzten Hebe- und Halte- magnete 27 ; 23 - unterstützt durch ein Medium, das über mit Anschlüssen 14 ausgebildeten Düsen 12 von außerhalb zugeführt wird und in den Spalt 16 zwischen der Basisplattenunterseite 20 und der Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 unter Druck einströmt - heben die Basisplatten 7, 7'und dämpfen deren Vertikalbewegungen im schwebenden Zustand.

Dabei werden das Gewicht der gesamten Spanneinrichtung 1 mit den Werkstücken/ Baugruppen auf der Aufspannplatte 2, die vertikalen Anteile der Bearbeitungskräfte sowie die vertikalen Kräfteanteile der Kippmomente aus den Horizontalverstellungen der Basisplatten 7 ; 7', von den Hebemagneten 27 und/oder dem Medienpolster im Spalt 16 aufgenommen.

Die vorgesehenen Dichtungen 13, vorzugsweise als vorgespannte Lippendichtungen ausgebildet, dichten den Spalt 16 ab, damit das zugcführte Medium unmittelbar in diesem Spalt 16 wirksam wird und nicht am AuBendurchmesser der Basisplatten 7 ; 7' frei ausströmen kann. Das geregelte Ein- und Ausströmen des zuzuführenden Mediums (Gas, Flüssigkeit o. ä.) in die Spalten 16 ; 32 zwischen den Basisplatten 7 ; 7'und dem Magnethaltering 8 kann auch über an seinem Umfang verteilte Düsen 11 in den Freiraum 31 erfolgen, wodurch sich gleiche Druckverhältnisse in den Spalten 16 ; 32 einstellen. Dabei verhindert die Dichtung 30, vorzugsweise als Lippendichtung ausgebildet, das freie Ausströmen des Mediums aus dem Spalt 32.

Bei dieser alternativen Gestaltung der Ab- und Zufuhr des Mediums (Gas und Flüssigkeit o. ä.) werden im Schwebezustand der Basisplatten 7;7' das Gewicht der gesamten Spanneinrichtung 1 mit den Werkstücken/Baugruppen auf der Aufspannplatte 2, die vertikalen Anteile der Bearbeitungskräfte sowie die vertikalen Kräfteanteile der Kippmomente aus der Horizontalverstellung der Basisplatten 7 ; 7' von den Hebemagneten 27 und/oder dem Medium in den Spalten 16 und 32 aufgenommen.

Somit liegen auch genügend Freiheitsgrade finir dite Basisplatten 7-7'im Magnethaltering 8 vor, die sichern, daß die gesamte Spanneinrichtung 1 entsprechend den jeweils erforderlichen technologischen Bedingungen verfahren und positioniert werden kann.

Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsvariante der Spanneinheit 1 verdeutlicht die Ausbildung der Basisplatte 7'als Ring und deren Anordnung im Magnethaltering 8 und auch den Bezug zwischen der Basisplatte 7'und der Aufspannplatte 2.

Die Lagerung der Basisplatte 7'erfolgt in analoger Weise im Magnethaltering 8, wie vorher für die Basisplatte 7 beschrieben, wobei wesentlich ist, daß die Aufspannplatte 2 über die Kugelkopfstützenspindel 4 höhenmäßig auch zu der Basisplatte 7'verstellt werden kann.

Die Winkelverstelleinrichtung 15 bleibt in ihrem Aufbau unverändert und in Wirk- verbindung mit der Aufspannplatte 2 und der Basisplatte 7', so daß unabhängig von der Winkelverstelleinrichtung 15 die vorher beschriebenen rotativen/planaren Verstellungen mit den Basisplatten 7, 7'ausgeführt werden können Die unmittelbare feste Anordnung der Winkelverstelleinrichtung 15 in der Spann- einrichtung 1 hat keinen Einfluß auf die Funktionsweise derselben, da ihre vorgesehenen einzelnen Elemente nach wie vor in der Lage sind, die Aufspannplatte 2 in den gewünschten vertikalen Positionen zu verstellen und auch zu arretieren.

Die Ausbildung der Basisplatte 7'ist so gewählt, daß diese, wie in Figur 6 gezeigt, als Träger von verfahrbaren Werkzeugsystemen 21 in der y-Richtung 24, der x-Richtung 25 und rotationssymmetrisch in der Richtung 26 sowie in der Spalthöhe, der z-Richtung 28, verstellt werden kann.

Eine Vorzugsvariante der Ausbildung und Anordnung der Antriebsmagnete 9 und der Haltemagnete 23 in der Grundfläche des Magnethalteringes 8 zeigt eine Ansicht in Form eines Schnittes durch den Magnethaltering 8, gemäß Figur 7, wobei die Anordnung der Haltemagnete 23 und die der Antriebsmagnete 9, der Linearmotore, auch durchaus anders vorgenommen werden kann.

Zum funktionellen Ablauf wird ausgeführt, daß durch die Variationsvielfältigkeit des gesamten Systems die zu bearbeitenden Werkstücke und/oder die zu montierenden/demontierenden Baugruppen, welche sich auf der Aufspannplatte 2 befinden, um-genau zu den an den Maschinenportalen 10 und/oder fest konzentrisch um die Aufspannplatte 2, z. B. auf der Oberfläche des Magnethalteringes 8, angebrachten Werkzeug-, Behandlungs-, Montage-/Demontagesystemen vertikal positioniert werden können, was z. B. mit dem jeweiligen Werkstück zu jedem Werkzeugsystem je nach den technologischen Anforderungen unbeschränkt wiederholbar ist. So auch die Positionierung und Verstellung der auf der Basisplatte 7'montierten Werkzeug-, Behandlungs-, Montage-/Demontagesysteme 21 u. a. in deren rotativen und planaren Verstellung zu Werkstücken und/oder Baugruppen, welche sich auf der Aufspannplatte 2 befinden.

Zum Zeitpunkt der Werkstückbearbeitung befindet sich die Basisplatte 7'in ihrer abgesenkten Position, das heißt, sie liegt auf der inneren Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 auf und wird mittels der dort vorhandenen, dann aktivierten Haltemagnete 23 mit diesem verspannt, um Bewegungen der Werkstücke während deren Bearbeitung zu vermeiden, oder sie befindet sich durch die aktivierten Hebemagnete 27 und/oder einem Medium (Gas, Flüssigkeit u. a.), welches über die entsprechenden Düsenöffnungen 11;12 in die Spalten 16;32 gedrückt wird, im Schwebezustand und wird mittels der auf die Basisplatte 7'einwirkenden Antriebsmagnete 9, entsprechend den technologischen Anforderungen für die Bearbeitung der Werkstücke, auf einer durch rotative und planare kombinierte Verschiebung erzeugte Bahnkurve, um-genau verfahren und/oder positioniert.

Die Vertikalbewegungen des Basisplatte 7', welche durch Gravitation, Kippmomente und Bearbeitungskräfte entstehen, werden entsprechend durch die Hebemagnete 27 geregelt und/oder durch das unter Druck stehende Medium aufgenommen, wobei die definierten Abstände zwischen der Basisplatte 7'und der Oberseite 17 sowie der Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 über ein Sensor-/Regelsystem kontrolliert und geregelt werden, so daß eine Berührung der Basisplatte 7'mit dem Magnethaltering 8 vermieden wird. Auch das jeweils eingesetzte Medium wird entsprechend geregelt, z. B. in die Spalten 16;32 eingeleitet oder verdrängt.

Eine rotative und/oder planare Verfahrung der Basisplatte 7'im schwebenden Zustand wird durch die Hebemagnete 27 und Antriebsmagnete 9, welche als Linearmotore ausgebildet sind, bewirkt. Die Verfahrung kann von einem Positionspunkt auf der Aufspannplatte 2 zu einem nächsten mit einem darauf folgenden kontrollierten Absetzen der Basisplatte 7'und dessen Verspannung durch die Haltemagnete 23 unter Beibehaltung der neuen Position im Magnethaltering 8 erfolgen, dabei kann aber auch während der Abfahrung einer um-genauen Bahnkurve die Bearbeitung von Werkstücken auf dem Spalt 16 zwischen der Basisplattenunterseite 20 und der inneren Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8 erfolgen, ohne daß diese beiden Flächen miteinander verspannt werden müssen.

Die einzelnen Magnete sind so regelbar, daß beispielsweise die Hebemagnete 27 auf der Basis ferromagnetischer Zugkräfte einen Luftspalt 32 zwischen der Oberseite 17 des Magnethalteringes 8 und der Basisplattenoberseite 19 bilden und diesen sichern. So auch den Luftspalt, Spalt 16, zwischen der Basisplattenunterseite 20 und der Grundfläche 18 des Magnethalteringes 8.

Die gewählten Magnetanordnungen und deren Ausbildungen sichern, daß die Magnetkräfte der Haltemagnete 23 und Hebemagnete 27 in deren Arbeitspunkten, während ihrer Aktivierung, nahezu leistungslos bereitgestellt werden können. Somit kann die schwebende Spanneinrichtung 1 bzw. die Basisplatte 7'ohne zusätzliche Bewegungselemente, wie Zahnstangen, Spindeln o, ä. und mit oder ohne zusätzliche Medien wie Gas, Flüssigkeit o. ä., rotativ sowie planar verfahren und positioniert werden.

Die Figur 8 zeigt schematisch die Kombination des Rundtisches 33, wie in Figur 3 dargestellt, auf dem Rundtischträger 47 in einer mechanischen Führungsstruktur 50.

Darin ist zu erkennen, daß der Rundtischträger 47 ähnlich wie der Rundtischrotor (Figur 3, Position 34) durch Hebe-, Halte- und Führungsmagnete 51 ; 52 ; 53 in der mechanischen Führungsstruktur 50 definiert von Magnetspalten umgeben gehalten und durch Antriebsmagnete 54 in der x-Richtung (Figur l, Position 25) verfahren wird. Dabei ist es möglich, den Rundtischträger 47 mittels der Haltemagnete 52 in der mechanischen Führungsstruktur 50 definiert abzusetzen und magnetisch festzuspannen.

Gasförmige und/oder flüssige Medien können über die Kanäle 55 ; 56 eingebracht werden, um die Anhebung des Rundtischträgers 47 mit dem Rundtisch 33 in der mechanischen Führungsstruktur 50 zu bewirken sowie ein Gas- und/oder Flüssigkeitspolster zwischen dem Rundtischträger 47 und der mechanischen Führungs- struktur 50 aufzubauen.

Durch die Dichtungen 57 wird der Austritt des Gases und/oder der Flüssigkeit aus der mechanischen Führungsstruktur 50 soweit wie möglich vermieden.

Durch Sensoren 58 wird der Rundtischträger 47 in seiner jeweiligen Position in der mechanischen Führungsstruktur 50 definiert und in verkoppelter Funktion mit dem Rundtisch 33, wie in Figur 1 dargestellt, verfahren.

Die wesentlichen Vorteile der vorgestellten Lösung liegen in der Anordnung mehrerer Werkzeug-, Behandlungs-, Montage-/Demontagesysteme u. a. m. an einem Maschinenportal bzw. und/oder konzentrisch um die gesamte Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Werkstucken und/oder zur Montage/Demontage von Baugruppen, womit hier die Möglichkeit gegeben ist, ein Multibearbeitungszentrum mit der Erweiterung durch eine Bearbeitungs-/Montagekombination unter Einsparung einer Reihe von einzelnen Maschinen bzw. Montageplätzen zu schaffen, wobei z. B. der Rundtisch auf dem Rundtischträger berührungsios, lautlos, ohne Schmierbedarf auf einer Transferstraße mit Werkstücken auf seiner Aufspannfläche geführt wird, die hochgenauen x-, y-, z- und (p- Bewegungen durch diese Kombination erfolgen und nur komplementäre Bewegungen durch Peripheriemaschinen/und -montageeinheiten ausgeführt werden. der Kombination von Werkstückbearbeitungen, Baugruppenbehandlungen u. ä. auf einem offenen Spalt berührungslos sowie in Kombination berührungslos/verspannt, wodurch weitere Bearbeitungsmaschinen, Behandlungseinrichtungen und sonstige Maschinen sowie der Zwischentransport zu diesen entfallen ; den berührungslosen und damit verschleißfreien Bewegungsabläufen, wodurch Schmiermittel sowie Schmieranlagen in diesem Maschinenbereich komplett entfallen können und über die Lebenszeit der Maschine Wartungsarbeiten, Nacharbeiten usw. entfallen und die Maschinenverfiigungszeiten wesentlich ansteigen ; der Verringerung der Bearbeitungszeiten auf Werkzeugmaschinen oder bei Montagen/Demontagen, da die Maschinenumrüstzeiten entfallen und aufgrund der schnellen Positionierung der Werkstücke/Baugruppen die Maschinenhauptzeiten wesentlich verkürzt werden.

Bei der Ausbildung der Basisplatte 7 als ringförmige Basisplatte 7'wird diese auch als Werkzeugträgersystem bzw. Robotcrträgersystem für Montagen/Demontagen gestaltet und um die Aufspannplatte 2 bewegt, um eine entsprechend flexible Bearbeitung von Werkstücken bzw. Montage/Demontage von Baugruppen zu ermöglichen, wobei die Basisplatte 7', wie vorher beschrieben, bewegt wird.

Diese Art der Bestückung des Basisplatte 7'mit entsprechend beweglichen Werkzeug- bzw. Montage-/Demontagesystemen 21, als auch die Anordnung von festen Werkzeug- bzw. Montage-/Demontagesystemen 22 auf dem Magnethaltering 8, ist gleichfalls in der Figur 6 gezeigt.