DE-102024132302-A1 - Werkstückspannsystem, Werkstückträger, Maschinentisch, Werkzeugmaschine und System zur Werkstückstückbearbeitung

Abstract

Die Erfindung stellt ein Werkstückspannsystem 1000 zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine bereit. Das Werkstückspannsystem 1000 umfasst einen Maschinentisch 100 mit einer Werkstückträgeraufnahme 102 und einen Werkstückträger 200 mit einer Spannvorrichtung 201 zum Festspannen eines Werkstücks 2000. Die Werkstückträgeraufnahme 102 ist rotatorisch antreibbar, derart, dass diese relativ zu einem Grundkörper 101 des Maschinentischs 100 kontinuierlich um eine Rotationsachse, die vorzugsweise mittig durch die Werkstückträgeraufnahme 102 verläuft, rotiert werden kann. Der Werkstückträger 200 ist von der Werkstückträgeraufnahme 102 aufnehmbar, wobei ein Zustand, in dem der Werkstückträger 200 in der Werkstückträgeraufnahme 102 aufgenommen ist, ein aufgenommener Zustand ist, und der Werkstückträger 200 im aufgenommenen Zustand über lediglich eine Befestigungsschnittstelle 300 unbeweglich an der Werkstückträgeraufnahme 102 befestigt ist. Der Werkstückträger 200 ist im aufgenommenen Zustand über zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen 400-1, 400-2 mit der Werkstückträgeraufnahme 102 koppelbar, wobei der Werkstückträger 200, und insbesondere dessen Spannvorrichtung 201, über die zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen 400-1, 400-2 durch zumindest zwei Fluidversorgungssysteme des Maschinentischs 100 unabhängig voneinander mit einem jeweiligen Fluid versorgbar ist.

Inventors

• Martin Rinderle

Assignees

• DMG MORI PFRONTEN GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (18)

1. Werkstückspannsystem (1000) zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine, das einen Maschinentisch (100) mit einer Werkstückträgeraufnahme (102) und einen Werkstückträger (200) mit einer Spannvorrichtung (201) zum Festspannen eines Werkstücks (2000) umfasst, wobei die Werkstückträgeraufnahme (102) rotatorisch antreibbar ist, derart, dass diese relativ zu einem Grundkörper (101) des Maschinentischs (100) kontinuierlich um eine Rotationsachse, die vorzugsweise mittig durch die Werkstückträgeraufnahme (102) verläuft, rotiert werden kann, der Werkstückträger (200) von der Werkstückträgeraufnahme (102) aufnehmbar ist, wobei ein Zustand, in dem der Werkstückträger (200) in der Werkstückträgeraufnahme (102) aufgenommen ist, ein aufgenommener Zustand ist, und der Werkstückträger (200) im aufgenommenen Zustand über lediglich eine Befestigungsschnittstelle (300) unbeweglich an der Werkstückträgeraufnahme (102) befestigt ist, und der Werkstückträger (200) im aufgenommenen Zustand über zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) mit der Werkstückträgeraufnahme (102) koppelbar ist, wobei der Werkstückträger (200), und insbesondere dessen Spannvorrichtung (201), über die zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) durch zumindest zwei Fluidversorgungssysteme des Maschinentischs (100) unabhängig voneinander mit einem jeweiligen Fluid versorgbar ist.
2. Werkstückspannsystem (1000) nach Anspruch 1 , wobei ein Mittelpunkt der Befestigungsschnittstelle (300) auf der Rotationsachse liegt.
3. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , wobei eine Aufnahmerichtung der Werkstückträgeraufnahme (102), entlang derer der Werkstückträger (200) relativ zur Werkstückträgeraufnahme (102) bewegt wird, um die Befestigungsschnittstelle (300) auszubilden, parallel zur Rotationsachse verläuft und vorzugsweise koaxial zur Rotationsachse verläuft.
4. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die Befestigungsschnittstelle (300) als eine HSK-Schnittstelle oder eine Capto-Schnittstelle ausgeführt ist.
5. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei der Werkstückträger (200) im aufgenommenen Zustand über zumindest N weitere Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) mit der Werkstückträgeraufnahme (102) koppelbar ist, wobei der Werkstückträger (200), und insbesondere dessen Spannvorrichtung (201), über die zumindest N weiteren Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) durch zumindest N weitere Fluidversorgungssysteme des Maschinentischs (100) unabhängig voneinander und von den zumindest zwei Fluidversorgungssystemen mit einem jeweiligen Fluid versorgbar ist, wobei N ∈ ℕ ≥1 gilt, und vorzugsweise N ≤ 6.
6. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei der Werkstückträger (200), insbesondere dessen Spannvorrichtung (201), zumindest zwei Fluideinheiten umfasst, die insbesondere jeweils ein mit einem Fluid betreibbarer Aktor oder ein mit einem Fluid betreibbarer Sensor sind, wobei im aufgenommenen Zustand eine erste der zumindest zwei Fluideinheiten über eine erste der zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) mit einem ersten der zumindest zwei Fluidversorgungssysteme fluidisch gekoppelt ist, und unabhängig davon eine zweite der zumindest zwei Fluideinheiten über eine zweite der zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) mit einem zweiten der zumindest zwei Fluidversorgungssysteme fluidisch gekoppelt ist.
7. Werkstückspannsystem (1000) nach Anspruch 6 , wobei das erste Fluidversorgungssystem im aufgenommenen Zustand eingerichtet ist, eine Fluidzufuhr an der ersten Fluideinheit zu steuern, und das zweite Fluidversorgungssystem im aufgenommenen Zustand eingerichtet ist, eine Fluidzufuhr an der zweiten Fluideinheit unabhängig von der Fluidzufuhr an der ersten Fluideinheit zu steuern.
8. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei eines oder mehrere der Fluidversorgungssysteme eingerichtet sind, im aufgenommenen Zustand den Werkstückträger (200) mit einem Fluid aus der Menge der Fluide zu versorgen, wobei die Menge der Fluide umfasst: - Öl, insbesondere ein Hydrauliköl; - Kühl- und Kühlschmiermittel; und - Luft.
9. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei zwei oder mehrere der Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) symmetrisch in Bezug auf die Befestigungsschnittstelle (300) angeordnet sind, und/oder wobei zwei oder mehrere der Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) einen gleichen Abstand zur Rotationsachse aufweisen.
10. Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , wobei zwei oder mehrere der Fluidversorgungssysteme jeweils eine Drehdurchführung (141-1, 141-2, 141-3, 141-4) zur Übertragung des jeweiligen Fluids zwischen dem Grundkörper (101) auf die gegenüber diesem rotierbare Werkstückträgeraufnahme (102) umfassen, wobei diese vorzugsweise als gemeinsame Drehdurchführungsbaugruppe ausgeführt sind.
11. Werkstückspannsystem (1000) nach Anspruch 10 , wobei bezogen auf eine Längsrichtung der Werkstückträgeraufnahme (102), die insbesondere parallel zur Rotationsachse verläuft, die Befestigungsschnittstelle (300) in einer zweiten Hälfte der Werkstückträgeraufnahme (102) angeordnet ist und die Drehdurchführung in einer ersten Hälfte der Werkstückträgeraufnahme (102) ausgebildet ist.
12. Werkstückspannsystem (1000) nach Anspruch 11 , wobei zwei oder mehrere der Fluidversorgungssysteme jeweils einen Fluidkanal umfassen, der sich durch die Werkstückträgeraufnahme (102) hindurch erstreckt und die jeweilige Drehdurchführung (141-1, 141-2, 141-3, 141-4) fluidisch mit der jeweiligen Fluidübertragungsschnittstelle (400-1, 400-2) verbindet, wobei die Fluidkanäle jeweils einen Fluidkanalabschnitt (142-1, 142-2) aufweisen, der parallel zur Rotationsachse verläuft.
13. Werkstückträger (200) zum Einsatz in einem Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , umfassend: - eine Spannvorrichtung (201) zum Festspannen eines Werkstücks (2000); - einen Befestigungsabschnitt (203), der auf einen Aufnahmeabschnitt (103) einer Werkstückträgeraufnahme (102) angepasst ist, und - zumindest zwei voneinander unabhängige Fluidsysteme; wobei der Werkstückträger (200) eingerichtet ist, lediglich über eine zwischen dem Befestigungsabschnitt (203) und dem Aufnahmeabschnitt (103) ausgebildete Befestigungsschnittstelle (300) unbeweglich an der Werkstückträgeraufnahme (102) befestigt zu werden, und die zumindest zwei Fluidsysteme jeweils einen Fluidübertragungsabschnitt (204-1, 204-02) umfassen, der zur Ausbildung einer jeweiligen Fluidübertragungsschnittstelle (400-1, 400-2) auf einen jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt (104-1, 104-2) der Werkstückträgeraufnahme (102) angepasst ist, wobei die zumindest zwei Fluidsysteme über ihren jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt (204-1, 204-02) unabhängig voneinander mit einem jeweiligen Fluid versorgbar sind.
14. Werkstückträger (200) nach Anspruch 13 , wobei der Werkstückträger (200), insbesondere dessen Spannvorrichtung (201), zumindest zwei Fluideinheiten umfasst, die insbesondere jeweils ein mit einem Fluid betreibbarer Aktor oder ein mit einem Fluid betreibbarer Sensor sind, die unabhängig voneinander durch jeweils eines der zumindest zwei Fluidsysteme mit dem jeweiligen Fluid versorgbar sind.
15. Maschinentisch (100) zum Einsatz in einem Werkstückspannsystem (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , umfassend: - einen Grundkörper (101); - eine Werkstückträgeraufnahme (102); und - zumindest zwei Fluidversorgungssysteme; wobei die Werkstückträgeraufnahme (102) rotatorisch antreibbar ist, derart, dass diese relativ zum Grundkörper (101) kontinuierlich um eine Rotationsachse, die vorzugsweise mittig durch die Werkstückträgeraufnahme (102) verläuft, rotiert werden kann, die Werkstückträgeraufnahme (102) einen Aufnahmeabschnitt (103) umfasst, der auf einen Befestigungsabschnitt (203) eines Werkstückträgers (200) angepasst ist, wobei die Werkstückträgeraufnahme (102) eingerichtet ist, lediglich über eine zwischen dem Befestigungsabschnitt (203) und dem Aufnahmeabschnitt (1033) ausgebildete Befestigungsschnittstelle (300) den Werkstückträger (200) unbeweglich an der Werkstückträgeraufnahme (102) zu befestigen, und die zumindest zwei Fluidversorgungssysteme jeweils einen Fluidübertragungsabschnitt (104-1, 104-2) an der Werkstückträgeraufnahme (102) umfassen, der zur Ausbildung einer jeweiligen Fluidübertragungsschnittstelle (400-1, 400-2) auf einen jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt (204-1, 204-2) des Werkstückträgers (200) angepasst ist, wobei die zumindest zwei Fluidversorgungssysteme unabhängig voneinander ein jeweiliges Fluid zu ihrem jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt (104-1, 104-2) fördern können.
16. Maschinentisch (100) nach Anspruch 15 , wobei der Maschinentisch (100) ein oder mehrere weitere Werkstückträgeraufnahmen mit jeweils zugehörigen zumindest zwei Fluidversorgungssystemen umfasst, wobei jede der ein oder mehreren weiteren Werkstückträgeraufnahmen rotatorisch antreibbar ist, derart, dass diese relativ zum Grundkörper (101) kontinuierlich um eine Rotationsachse, die vorzugsweise mittig durch die Werkstückträgeraufnahme (102) verläuft, rotiert werden kann, und jede der ein oder mehreren weiteren Werkstückträgeraufnahmen einen Aufnahmeabschnitt umfasst, der auf einen Befestigungsabschnitt eines Werkstückträgers (200) angepasst ist, wobei die jeweilige weitere Werkstückträgeraufnahme (102) eingerichtet ist, lediglich über eine zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildete Befestigungsschnittstelle (300) den Werkstückträger (200) unbeweglich an der jeweiligen weiteren Werkstückträgeraufnahme (102) zu befestigen, und die jeweils zugehörigen zumindest zwei Fluidversorgungssysteme jeweils einen Fluidübertragungsabschnitt an der jeweiligen weiteren Werkstückträgeraufnahme (102) umfassen, der zur Ausbildung einer jeweiligen Fluidübertragungsschnittstelle (400-1, 400-2) auf einen jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt des Werkstückträgers (200) angepasst ist, wobei die jeweils zugehörigen zumindest zwei Fluidversorgungssysteme unabhängig voneinander ein jeweiliges Fluid zu ihrem jeweiligen Fluidübertragungsabschnitt fördern können.
17. Werkzeugmaschine zur Werkstückbearbeitung, die einen Maschinentisch (100) nach einem der Ansprüche 15 oder 16 umfasst.
18. System zur Werkstückbearbeitung, das eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 17 und einen oder mehrere Werkstückträger (200) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 umfasst, wobei die Befestigungsabschnitte (203) der ein oder mehreren Werkstückträger (200) jeweils auf den Aufnahmeabschnitt des Maschinentischs (100) angepasst sind, sodass die ein oder mehreren Werkstückträger (200) von der Werkstückträgeraufnahme (102) des Maschinentischs (100) aufgenommen werden können, und die jeweiligen Fluidübertragungsabschnitte (204-1, 204-2, 204-3) der ein oder mehreren Werkstückträger (200) auf die Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) der Werkstückträgeraufnahme (102) des Maschinentischs (100) angepasst sind, um in einem aufgenommenen Zustand, in dem ein jeweiliger der ein oder mehreren Werkstückträger (200) in der Werkstückträgeraufnahme (102) aufgenommen ist, zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen (400-1, 400-2) auszubilden.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkstückspannsystem, einen Werkstückträger eines solchen Werkstückspannsystems, einen Maschinentisch eines solchen Werkstückspannsystems, eine Werkzeugmaschine und ein System zur Werkstückbearbeitung. Hintergrund der Erfindung Bei der Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Werkzeugmaschine werden von der Werkzeugmaschine betriebene Werkzeuge und die durch diese zu bearbeitenden Werkstücke relativ zueinander bewegt, um das Werkstück beispielsweise im Zuge von Fräs- und/oder Drehvorgängen zu bearbeiten. Die Werkstücke unterscheiden sich üblicherweise in ihrer Geometrie und in ihren Abmessungen. Um trotz dessen eine für eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke standardisierte Befestigung in der Werkzeugmaschine zu ermöglichen, kommen im Stand der Technik üblicherweise Werkstückträger zum Einsatz, die einen einheitliche ausgestalteten Befestigungsabschnitt aufweisen und an denen jedes Werkstück der Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke befestigt werden kann. Der Vorgang der Befestigung wird in diesem Fall auch als „Aufspannen des Werkstücks auf den Werkstückträger“ bezeichnet. Der Werkstückträger fungiert somit als Bindeglied zur Befestigung des Werkstücks in der Werkzeugmaschine für eine sich daran anschließende Bearbeitung. Die den Werkstückträger aufnehmende Werkstückträgeraufnahme kann dabei beispielswiese rotatorisch antreibbar sein, um so eine Winkelposition des Werkstückträgers in der Maschine zu ändern oder durch kontinuierliche Rotation die Voraussetzungen für eine Drehbearbeitung des Werkstücks zu schaffen. Zur Erhöhung des Automatisierungsgrads der Werkstückbearbeitung können die besagten Werkstückträger mit einem Aktor versehen sein, über den beispielsweise ein Spannzustand des Werkstücks auf dem Werkstückträger festgelegt werden kann. Zusammenfassung Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine im Hinblick auf eine vollautomatisierten Fertigung verbesserte Möglichkeit zur Werkstückbefestigung in einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, über die insbesondere die Sicherheit und/oder der Automatisierungsgrad erhöht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Werkstückspannsystem nach Anspruch 1, ein Werkstückträger nach Anspruch 13, ein Maschinentisch nach Anspruch 15, eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 17 und ein System zur Werkstückbearbeitung nach Anspruch 18 bereitgestellt. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beziehen sich dabei auf bevorzugte Ausführungsformen, die jeweils für sich genommen oder in Kombination bereitgestellt werden können. Gemäß einem ersten Aspekt wird das Werkstückspannsystem zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine bereitgestellt. Das Werkstückspannsystem umfasst einen Maschinentisch mit einer Werkstückträgeraufnahme und einen Werkstückträger mit einer Spannvorrichtung zum Festspannen eines Werkstücks. Die Werkstückträgeraufnahme ist rotatorisch antreibbar, derart, dass diese relativ zu einem Grundkörper des Maschinentischs kontinuierlich um eine Rotationsachse, die vorzugsweise mittig durch die Werkstückträgeraufnahme verläuft, rotiert werden kann. Der Werkstückträger ist von der Werkstückträgeraufnahme aufnehmbar, wobei ein Zustand, in dem der Werkstückträger in der Werkstückträgeraufnahme aufgenommen ist, ein aufgenommener Zustand ist, und der Werkstückträger im aufgenommenen Zustand über lediglich eine Befestigungsschnittstelle unbeweglich an der Werkstückträgeraufnahme befestigt ist. Der Werkstückträger ist im aufgenommenen Zustand über zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen mit der Werkstückträgeraufnahme koppelbar, wobei der Werkstückträger, und insbesondere dessen Spannvorrichtung, über die zumindest zwei Fluidübertragungsschnittstellen durch zumindest zwei Fluidversorgungssysteme des Maschinentischs unabhängig voneinander mit einem jeweiligen Fluid versorgbar ist. Auf diese Weise wird ein Werkstückspannsystem geschaffen, bei der der Werkstückträger über lediglich eine Befestigungsschnittstelle befestigt ist und unabhängig voneinander mit zumindest zwei Fluiden versorgt werden kann. Die Befestigungsschnittstelle kann bei Bedarf, zum Beispiel nach erfolgter Bearbeitung, wieder gelöst werden, um den Werkstückträger von der Werkstückträgeraufnahme zu entkoppeln. Unterschiedlichste Werkstücke können dabei über den Werkstückträger für eine anschließende Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine, beispielsweise eine zerspanende Bearbeitung, in der Werkzeugmaschine befestigt werden. Damit fungiert der Werkstückträger als Bindeglied zwischen Werkzeugmaschine, die üblicherweise den Maschinentisch umfasst, und zu bearbeitendem Werkstück. Die unabhängige Fluidversorgung ist vorzugsweise so zu verstehen, dass zumindest im Werkstückträger und in der Werkstückträgeraufnahme keine Möglichkeit zur Durchmischung der Fluide der zumindest zwei Fluidversorgungsysteme besteht. Die unabhängige Fluidversorgung bedeutet aber nicht, dass die Fluide unterschiedlich sein müssen, so können die Fluide der Fluidversor